Веществом является стеклянная воронка медная проволока: Работа 1. Предмет химия. Вещества. Вариант 2 Часть А. Тестовые задания с выбором одного правильного ответа. 1. Веществом

alexxlab | 11.07.1996 | 0 | Разное

Содержание

Контрольная работа № 1 для 7 класса

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1 ПО ТЕМЕ

«ПЕРВОНАЧАЛЬНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ПОНЯТИЯ. МАТЕМАТИКА В ХИМИИ»

ВАРИАНТ 1

ЧАСТЬ А. ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ С ВЫБОРОМ ОДНОГО ПРАВИЛЬНОГО ОТВЕТА.

  1. (2 балла) Веществом является:

1) золотая монета 2) поваренная соль 3) капля воды 4) алюминиевая посуда

2. (2 балла) Смесью является

1) сероводород 2) воздух 3) фосфат 4) хлорид натрия

3. (2 балла) Сложным веществом является:

1) сульфид железа 2) кислород 3) белое олово 4) алюминий

4. (2 балла) Элемент, названный в честь России:

1) полоний 2) европий 3) рений 4) рутений

5. (2 балла) Запись О2 означает:

1) один атом кислорода 2) две молекулы кислорода

3) одну молекулу кислорода 4) два атома кислорода

6. (3 балла) Наибольшая относительная молекулярная масса у вещества с формулой:

1) H2S 2) SO2 3) CuO 4) K2S

7. (3 балла) Массовая доля кислорода в молекуле углекислого газа

1) 25,7% 2) 27,7% 3) 70% 4) 72,7%

8. (2 балла) Верны ли суждения о правилах работы в химических лабораториях?

А) Излишек раствора из пробирки можно перелить в емкость с исходным реактивом.

Б) Для фиксации пробирки во время нагревания можно использовать тигельные щипцы.

1) верно только А 2) верно только Б

3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны

9. (2 балла) Самая горячая часть пламени

  1. а 2) в 3) с

10. (2 балла) Поваренную соль из ее раствора можно выделить с помощью

1) фильтрования 2) отстаивания 3) выпаривания 4) перегонки

ЧАСТЬ Б. ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ С ВЫБОРОМ ДВУХ ПРАВИЛЬНЫХ ОТВЕТОВ (11) и на соответствие (12 – 13).

11. (4 балла) Укажите, где об азоте говорится как о химическом элементе:

1) в воздухе содержится 78% азота;

2) азот входит в состав азотной кислоты;

3) азот не поддерживание дыхания и горения;

4) азот входит в состав важнейших органических веществ – белков.

12. (4 балла) Укажите соответствие между формулой и составом вещества.

ФОРМУЛА СОСТАВ МОЛЕКУЛЫ ВЕЩЕСТВА

  1. NH3 1) один атом серы и два атома кислорода

Б) Cl2O7 2) два атома водорода и один атом серы

В) H2S 3) два атома хлора и один атом кислорода

4) один атом азота и три атома водорода

5) два атома хлора и семь атомов кислорода

13. (4 балла) Установите соответствие между следующими понятиями:

А) тела 1) раствор сахара в воде

Б) смеси 2) железная скрепка

В) чистые вещества 3) алюминий

4) дистиллированная вода

5) речная вода

ЧАСТЬ С. ЗАДАНИЯ С РАЗВЕРНУТЫМ ОТВЕТОМ.

14. (8 баллов) Рассчитайте массовую долю железа в красном железняке, имеющем формулу Fe2O3.

15. (8 баллов) Рассчитайте массовую долю соли в растворе, полученном добавлением 50 г воды к 200 г 10%-ного раствора соли.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1 ПО ТЕМЕ

«ПЕРВОНАЧАЛЬНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ПОНЯТИЯ. МАТЕМАТИКА В ХИМИИ»

ВАРИАНТ 2

ЧАСТЬ А. ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ С ВЫБОРОМ ОДНОГО ПРАВИЛЬНОГО ОТВЕТА.

  1. (2 балла) Веществом является:

  1. стеклянная воронка 3) углекислый газ

  2. медная проволока 4) железная скрепка

  1. (2 балла) Смесью является:

  1. Нитрат натрия 2) водород 3) гранит 4) хлор

  1. (2 балла) К сложным веществам относится:

  1. Поваренная соль 2) железо 3) серебро 4) красный фосфор

  1. (2 балла) Элемент, названный в честь Луны:

  1. Лантан 2) теллур 3) селен 4) уран

  1. (2 балла) Запись 5Н2 означает:

  1. Пять молекул водорода 3) пять атомов водорода

  2. Одна молекула водорода 4) две молекулы водорода

  1. (3 балла) Наименьшая относительная молекулярная масса у вещества с формулой:

  1. СО2 2) СН4 3) Н2О 4) CS2

  1. (3 балла) Массовая доля меди в оксиде меди (II) CuO:

  1. 20% 2) 40% 3) 64% 4) 80%

  1. (2 балла) Верны ли суждения о правилах работы с лабораторным оборудованием?

А) Мерный цилиндр используют для измерения объема жидкостей.

Б) Для прекращения горения спиртовки необходимо накрыть фитиль колпачком.

1) верно только А 2) верно только Б

3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны

  1. (2 балла) Круглодонная колба изображена на рисунке

  1. 2) 3) 4)

  1. (2 балла) Растительное масло от воды можно отделить с помощью

1)Фильтра 2) делительной воронки 3) выпарительной чашечки 4) дистиллятора

ЧАСТЬ Б. ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ С ВЫБОРОМ ДВУХ ПРАВИЛЬНЫХ ОТВЕТОВ (11) и на соответствие (12 – 13).

  1. (4 балла) Укажите, где о кислороде говорится как о простом веществе.

  1. В воздухе содержится 21% кислорода;

  2. Вода содержит в себе растворенный кислород;

  3. В состав молекул воды входит 88,89% кислорода;

  4. В земной коре на долю кислорода приходится почти 50%

  1. (4 балла) Установите соответствие между формулой вещества и ее произношением.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА ПРОИЗНОШЕНИЕ

А) CaCl2 1) силициум-аш-четыре

Б) SiH4 2) феррум-о

В) AgNO3 3) кальций-хлор

4) аргентум-эн-о-три

5) кальций-хлор-два

  1. (4 балла) Установите соответствие между следующими понятиями:

А) тела 1) фосфор

Б) смеси 2) воздух

В) чистые вещества 3) чашка

4) сахарный песок

5) водопроводная вода

ЧАСТЬ С. ЗАДАНИЯ С РАЗВЕРНУТЫМ ОТВЕТОМ.

  1. (8 баллов) Рассчитайте массовую долю железа в магнитном железняке, имеющем формулу Fe3О4.

  1. (8 баллов) Рассчитайте массовую долю соли в растворе, полученном при добавлении 50 г воды к 250 г 20%-ного раствора соли.

Нагревание в атмосфере инертных или других газов


В тех случаях, когда по разным причинам нагревание какого-либо вещества или реакционной массы необходимо проводить в атмосфере инертного газа или иногда двуокиси углерода, можно применить приспособление, изображенное на рис. 225. На сковороду / кладут круг 2 из асбестового’ картона. На него ставят металлический стакан 6 без дна, имеющий в нижней части отверстие для пробки, через которую проходит проводящая двуокись углерода или какой-нибудь инертный газ трубка 3. Стакан закрывают перевернутой стеклянной воронкой 8 с отрезанным концом. Над сосудом с обогреваемым веществом помещают металлический зонт 5, подвешиваемый на медной проволоке 7, укрепляемой в воронке.

Для этой же цели часто пользуются так называемым тиглем Розе (рис. 226). Крышка этого тигля имеет отверстие, куда вставляют проводящую газ (обыкновенно водород) фарфоровую трубку. Газ должен быть тщательно высушен, и если для этого применялась серная кислота, то после промывалки ставят стеклянную трубку с сухой ватой, задерживающей увлекаемые газом капельки серной кислоты.



 

Рис. 225. Приспособление для нагревания в атмосфере инертного газа или двуокиси углерода:1 — сковорода; 2 — асбестовый круг; 3 — трубка, через которую подается газ; 4 — платиновый тигель; 5—металлический зонт; б — металлический стакан; 7-медная проволока; 8 —стеклянная воронка.

Когда работают с водородом, при накаливании тигля он загорается у краев крышки. После того как нагревание будет закончено, пламя водорода следует погасить.

Для нагревания или прокаливания в атмосфере инертного газа или двуокиси углерода можно пользоваться также алюминиевой тигельной печыо (рис. 227) цилиндрической формы, диаметром 65 мм, высотой 90 мм. В центре этого цилиндра сделано углубление диаметром 50 мм и высотой 70 мм. В это углубление вставляют тигель, подлежащий нагреванию или прокаливанию.

В нижней части цилиндра, перпендикулярно оси его, сделано отверстие, в которое ввинчивают небольшой кусок медной трубки.’ К этой трубке через переходную муфту из теплоизоляционного материала присоединяют медную трубку, в которую по резиновой трубке.поступает СОг или другой газ.

В верхней части цилиндра, параллельно его оси, сделано углубление для термометра! Печь укрепляют на штативе в кольце подходящего диаметра и сверху прикрывают одним или двумя часовыми стеклами. Печь можно обогревать как газовой горелкой, так и прн помощи электричества.

К оглавлению

 

  1. Нагревательные приборы
  2. Электронагревательные приборы
  3. Газовые нагревательные приборы
  4. Жидкостные горелки
  5. Другие средства нагревания
  6. Нагревание (1 2)
  7. Нагревание в атмосфере инертных или других газов
  8. Нагревание полупроводниковыми пленками
  9. Нагревание в посуде из электропроводящего стекла
  10. Нагревание газов и паров.
  11. Нагревание при микро- и полумикрохимических работах
  12. Прокаливание
  13. Несколько замечаний о работах, связанных с нагреванием и прокаливанием

Чистые вещества и смеси. Способы разделения смесей

Категория: Химия.

Чистые вещества и смеси. Способы разделения смесей

Цель: рассмотреть чистые вещества и смеси, способы разделения смесей.

Задачи:

1. Дать понятие о чистых веществах и смесях;

2. Рассмотреть классификацию смесей;

3. Познакомить учащихся со способами разделения смесей;

4. Продолжать развивать речевые навыки, наблюдательность и умение делать выводы на основе демонстрационного и лабораторного эксперимента;

5. Создавать условия для воспитания желания активно с интересом учиться, работать над формированием у учащихся отношения к химии, как к возможной области будущей практической деятельности;

6. Продолжать работать над формированием безопасного обращения с оборудованием (соблюдать правила ТБ).

Оборудование и реактивы: образцы смесей (железо с серой, железо с песком, песок с водой, сульфат меди (II) с водой, растительное масло с водой, гранит, соль с водой), химический стакан с водой, магнит, воронка, стеклянная палочка, бумажный фильтр, предметное стекло, пробиркодержатель, спиртовка, спички, инструкции по выполнению работы «Разделение смесей».

Тип урока: комбинированный.

Методы урока: словесный, наглядно-иллюстрированный, практический, частично-поисковый, проблемный, работа в парах.

Ход урока:

1. Организация класса.

Здравствуйте, ребята,

Прозвенел звонок,

Значит, начинается урок!

2. Проверка домашнего задания:

1. Работа у доски:

1-й ученик рассчитывает относительную молекулярную массу азотной кислоты и массовую долю водорода в азотной кислоте;

2-й ученик рассчитывает относительную молекулярную массу гидроксида кальция и массовую долю кальция в данном соединении.

Остальные учащиеся выполняют задания в тетради и первые пять учащихся за правильно выполненное задание получают «5».

Проверка ответов учащихся у доски.

2. Работа с классом:

Игра «Горячий стул». Ученик занимает место на стуле перед классом, за учеником становится другой ученик и поднимает перед классом карточку с формулой неорганического вещества (кислота, оксид, основание, соль). Ученики, сидящие за партами, должны дать название и классную принадлежность вещества. Ученик, сидящий на «горячем стуле», должен назвать химическую формулу вещества.

3. Актуализация знаний:

«Знания не проверенные опытом, бесплодны и полны ошибок»

Леонардо да Винчи.

Давайте вспомним, что изучает химия?

Посмотрите, что выдано в лотках, которые стоят на столах?

Выданы чистые вещества или вещества смешанные с другими веществами? Как можно разделить смешанные вещества друг от друга?

Постановка цели и задачи на уроке:

Сегодня мы с вами изучим:

– что такое чистые вещества и вещества, смешанные с другими веществами, т. е. смеси;

– чем чистые вещества отличаются от смесей;

– разделение смесей с помощью практических опытов.

4. Изучение нового материала:

Перед вами горная порода – гранит. Как вы думаете, что это такое чистое вещество или смесь? Почему вы думаете, что это смесь? Гранит имеет зернистую структуру, в нем заметны частицы кварца, полевого шпата, слюды, соответственно, гранит – это смесь, состоящая из нескольких веществ (компонентов).

В стакан с водой добавим измельченный мел и с помощью стеклянной палочки перемешаем содержимое. Что наблюдаете в данном опыте? Вещества в стакане находятся в контакте друг с другом или каждое само по себе? Как вы думаете, это такое чистое вещество или смесь?

В стакан с водой добавим сульфат меди (II) и с помощью стеклянной палочки перемешаем содержимое. Что наблюдаете в данном опыте? Вещества в стакане находятся в контакте друг с другом или каждое само по себе? Как вы думаете, это чистое вещество или смесь?

Перед вами представлены: алюминиевая фольга, алюминиевая пудра, гранулы цинка, медная проволока. Как вы думаете, это чистые вещества или смесь?

Что представляет собой чистые вещества и смесь?

Чистые вещества – вещества, которые обладают постоянными физическими свойствами.

Смесь – это система, состоящая из двух и более компонентов, находящихся в контакте друг с другом.

Перед вами два стакана с водой. В один из них добавим немного сахара и перемешаем стеклянной палочкой. Что наблюдаем? (полное растворение сахара). Смотрим на стакан с водой, в которой находится измельченный мел. Сравниваем содержимое трех стаканов, отмечаем сходство и различие между смесями. Подводим учеников к выводу, что смеси по составу могут быть однородные и неоднородные.

Смеси:

Однородные-

смеси, в которых даже при помощи микроскопа нельзя обнаружить частицы веществ.

Примеры: сахар в воде, воздух, соль в воде, морская вода

Неоднородные–

смеси, в которых невооруженным глазом или при помощи микроскопа можно заметить частицы веществ.

Примеры: глина с водой, молоко, туман, смесь серы и железа, порошок, зубная паста.

Как вы думаете, в природе, на производстве, в быту чаще встречаемся с чистыми веществами или смесями? Для чего нужны чистые вещества и смеси?

В лабораторной практике, в промышленности и в повседневной жизни очень часто из смесей приходится получать отдельные компоненты. С помощью каких методов, каким образом можно разделить смеси, т. е. получить отдельные компоненты из смеси? Сейчас вы самостоятельно ответите на поставленные вопросы и поделитесь полученной информацией со своими одноклассниками.

Способы разделения неоднородных смесей.

Работа по рядам (приложение):

1 ряд – разделение смеси порошка серы и железных опилок с помощью магнита и разделение смеси порошка серы и песка.

2 ряд – разделение смеси водного раствора соли и речного песка.

3 ряд – адсорбционные свойства активированного угля.

Учащиеся выполняют лабораторные опыты. После выполнения опыта, представители от каждого ряда, заполняют кластер на доске и рассказывают о своем ходе работы.

(кластер на доске)

Способы разделения неоднородных смесей:

отстаивание –

основан на различной плотности веществ (смесь нефти и воды, растительного масла и воды)

действие магнита –

основан на ферромагнетизме (смесь серы и железных опилок)

адсорбция, фильтрование –

основан на различной пропускной способности пористого материала (смесь речного песка и воды, водный раствор чернил)

выпаривание –

основан на выпаривании воды из смеси, в которой растворено вещество кристаллического строения

5. Закрепление:

1. Определить к какому типу смеси относятся следующие примеры: морская вода, воздух, глина с водой, туман, облака, соль в воде, молоко, нефть, вода и растительное масло, трубопроводная вода.

2. Вы зачерпнули со дна реки мутную воду и набрали смесь воды с песком, а вам нужна прозрачная вода. Как вы поступите? Определите тип смеси и способы ее разделения.

3. Определите, какие способы разделения смеси перечислены в отрывке сказки «Мороз Иванович» В. Ф. Одоевского: «Между тем Рукодельница воротится, воду процедит, в кувшин нальет, да, еще какая затейница: коли вода не чиста, так свернет лист бумаги, наложит в ее угольков да песку крупного насыплет, вставит ту бумагу в кувшин, да нальет в нее воды. А вода-то, знай себе проходит сквозь песок да сквозь уголья и капает в кувшин чистая, словно хрустальная».

4. Игра «Крестики-нолики».

Определить путь, в котором указан одинаковый тип смеси:

Водный раствор солиТуманЛед
Водный раствор сахараВоздухМасло и вода
ПесокГлина и водаНефть

5. Домашнее задание:

1. Прочитать § 25, выучить определения терминов: однородная смесь, неоднородная смесь, чистое вещество.

2. Провести опыт в домашних условиях. В банку капнуть 1-2 капли духов или одеколона и поместить 5-6 кукурузных палочек. Банку плотно закрыть крышкой. Через 30-60 мин открыть крышку и ощутить интенсивность запаха в банке. Полученный результат оформить в виде отчета:

Что делал?Что наблюдал?Вывод

Приложение.

Работа 1-го ряда.

1. Разделение смеси порошка серы и железных опилок действием магнита.

Оборудование и реактивы: смесь порошка серы и железных опилок, магнит, чашка Петри, лист бумаги, 2 химических стакана, вода, ложечка, смесь порошка серы и песка.

Ход работы:

Закройте чашку Петри листом бумаги. Поднесите к листу бумаги магнит. Железные опилки притянутся к листу бумаги действием магнита, а в чашке останется порошок серы. Перенесите лист бумаги с магнитом и притянутыми железными опилками в чистую чашку. Положите лист бумаги с опилками и уберите магнит. В чашке останутся железные опилки.

2. Разделение смеси порошка серы и песка.

Ход работы:

Смесь порошка и серы с песком пересыпьте в стакан с водой. Песок осядет на дно, а сера останется на поверхности. Соберите порошок серы ложечкой в чистую посуду.

Вывод:

1. разделение смеси порошка серы и железных опилок основано на действии магнита;

2. разделение смеси порошка серы и песка основано на разнице плотности веществ.

Работа 2-го ряда.

Разделение смеси водного раствора соли и речного песка.

Оборудование и реактивы: смесь водного раствора соли и песка, стеклянная палочка, бумажный фильтр, воронка, предметное стекло, пробиркодержатель, спиртовка, спички, 2 химических стакана.

Ход работы:

Небольшое количество песка, соли насыпьте в стакан и прилейте воду. Содержимое стакана перемешайте стеклянной палочкой. Сложите фильтр пополам, затем еще раз сложите пополам. Раскройте фильтр, придайте ему форму конуса и поместите в воронку. Фильтр должен плотно прилегать к стенке воронки. В пустой стакан вставьте воронку. Раствор на фильтр льют по палочке, т. к. можно направлять струю. Стеклянной палочкой нанесите каплю фильтрата на предметное стекло. Закрепите предметное стекло в пробиркодержателе. Зажгите спиртовку. С помощью пробиркодержателя внесите предметное стекло в верхнюю часть пламени и выпарите соль из фильтрата.

Вывод:

1. смесь водного раствора соли и речного песка можно разделить при помощи фильтрования;

2. выделить соль из водного раствора можно при помощи выпаривания.

Работа 3-го ряда.

Адсорбционные свойства активированного угля.

Оборудование и реактивы: 5-6 таблеток активированного угля, стеклянная палочка, бумажный фильтр, раствор чернил, 2 химических стакана.

Ход работы:

В стакан с раствором чернил поместите 5-6 таблеток активированного угля и хорошо перемешайте стеклянной палочкой. Возьмите бумажный фильтр. Сложите его пополам, затем еще раз сложите пополам. Раскройте фильтр, придав ему форму конуса, и поместите в воронку. Фильтр должен плотно прилегать к стенкам воронки. В пустой стакан вставьте воронку с фильтром. Раствор на фильтр лейте по стеклянной палочке, т. к. сможете направлять струю.

Выводы:

1. Активированный уголь обладает адсорбционными свойствами. Адсорбция – поглощение газообразных или жидких веществ твердой поверхностью.

2. Фильтрат – чистое отфильтрованное вещество.

С. В. Игнатьева, МБОУ СОШ №27, г. Иркутск

Метки: Химия

Получение и свойства непредельных углеводородов

Определения температуры плавления органических соединений

 

1.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ПЛАВЛЕНИЯ

Реактивы:

1. Бензойная кислота.

2. β-нафтол.

Ход работы.

Вещество, температуру которого измеряют, хорошо высушивают и тонко измельчают. Небольшое количество вещества забирают открытым концом капилляра и затем осторожным простукиванием помещают в запаянный конец. Для уплотнения порошка можно применять оттянутую стеклянную палочку или чистую тонкую проволоку. Можно также уплотнить порошок постукиванием капилляра о стеклянную поверхность. Операцию повторяют до получения на дне капилляра столбика порошка высотой 3-5 мм.

Капилляр с веществом укрепляют на термометре посредством колечка, отрезанного от резиновой трубки, или спирали из мягкой медной проволоки. Столбик вещества должен находиться на уровне середины ртутного резервуара термометра. Термометр с капилляром (одним или несколькими) укрепляют в чистой сухой пробирке с помощью пробки, имеющей вырез против его шкалы.

Термометр не должен прикасаться к стенке пробирки, его резервуар должен находиться на 0,5-1 см выше дна пробирки. Пробирку с термометром укрепляют вертикально в лапке штатива и подводят под нее стаканчик или колбочку с вазелиновым маслом, установленный на кольце штатива. Уровень жидкости должен быть выше верха резервуара термометра в пробирке, а эта последняя должна находиться от дна стакана (колбы) не меньше, чем на 0,5 -1 см.


Вместо того, чтобы закрепить пробирку с термометром в лапке штатива можно вставлять ее (на пробке с вырезом) непосредственно в горло колбочки с нагреваемой жидкостью. Удобно также применять пробирку с расширением или боковыми выступами, препятствующими ее полному погружению в горло колбочки. Если заранее известно, что температура плавления исследуемого вещества выше 100°С, то в качестве нагреваемой жидкости используют воду.

Работу проводят при хорошем освещении.

При работе с неизвестным веществом температуру повышают со скоростью 10-12°С в минуту и получают не вполне точные результаты. Опыт повторяют, предварительно охладив прибор, причем нагревание вначале можно вести быстрее, но за 10-12°С до охлаждаемой температуры следует резко замедлить нагревание до 2-3 °С в минуту.

Наблюдая за веществом в капилляре, отмечают и записывают все изменения, происходящие с веществом – перемену окраски, разложение; спекание, намокание и т.п. Когда столбик вещества начинает заметно сжиматься и мокнуть, горелку удаляют. Началом плавления считают появление первой жидкости капли в капилляре, а окончание – исчезновение последних кристалликов.

2.ПРОВЕРКА ИДЕНТИЧНОСТИ ВЕЩЕСТВ ПО ТЕМПЕРАТУРЕ ПЛАВЛЕНИЯ СМЕШАННОЙ ПРОБЫ

Реактивы:

1. Бензойная кислота.

2. β-нафтол.

Ход работы.

Взяв небольшие пробы двух веществ с разными номерами, подготавливают три капилляра и прибор для определения температуры плавления выше 100°С. В один капилляр помещают пробу первого вещества, а в другой – второго и определяют температуры их плавления, укрепив оба капилляра на термометре рядом и нагревая прибор до 110°С, быстро, затем медленно.

Записав температуры плавления обеих проб (они должны быть почти одинаковыми), смешивают на часовом стекле шпателем небольшие, примерно равные количества обеих веществ и помещают эту «смешанную пробу» в третий капилляр. Прибор в это время охлаждается. Когда температура в нем снизится до 80-85°С, вынимают термометр, удаляют оба капилляра и вместо них укрепляют третий. Определяют температуру плавления смешанной пробы, нагревая прибор с самого начала (с 80°С) медленно. Внимательно следя за пробой, отмечают и записывают, какие изменения и при каких температурах наблюдается в этом случае. Когда проба полностью расплавиться, сопоставляют температуры плавления чистых веществ и их смеси и делают вывод – идентичны два взятых вещества или нет.

Если смешанная проба не обнаруживает явного понижения температуры плавления, то вещества в подавляющем большинстве случаев следует считать идентичным.

 

Лабораторная работа №3

Очистка органических веществ. Возгонка.

 

1.ВОЗГОНКА

Реактивы:

1. Возгоняемое вещество.

Ход работы.

 

Возгонкой называется процесс испарения твердого вещества с последующей конденсацией его паров непосредственно в твердое вещество, минуя жидкую фазу. Возгонка возможна для веществ, давление паров которых над твердой фазой сравнительно велико. Этим свойством обладают вещества с молекулярной кристаллической решеткой, в которой действуют сравнительно слабые Ван-дер-Ваальсовы силы. Возгонку применяют для очистки тех органических веществ, кристаллизация которых затруднена.

Для возгонки небольшого количества вещества при атмосферном давлении его помещают в фарфоровую чашку и накрывают кружочком фильтровальной бумаги с мелкими отверстиями, проделанными иглой. Сверху помещают опрокинутую стеклянную воронку, носик которой плотно закрывают ватным тампоном (рис.).

Чашку осторожно нагревают. Пары возгоняющегося вещества проходят через отверстия в фильтре и конденсируются на внутренних стенках воронки. Перегородка из фильтровальной бумаги защищает кристаллы чистого вещества от падения в зону нагрева.

Недостатком возгонки является относительно большая длительность и ограниченность применения. Однако данный метод очистки выгодно отличается от перегонки более низкой температурой ведения процесса, а от перекристаллизации – отсутствием контакта вещества с растворителем и высоким конечным выходом.

 

 

1. Фильтровальная бумага с мелкими

отверстиями.

2. Стеклянная воронка.

3. Фарфоровая чашка.

 

 

 

Лабораторная работа №4

Получение и свойства предельных углеводородов

 

1. ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА МЕТАНА

Реактивы:

1. Ацетат натрия (безводный).

2. Натронная известь (смесь NaOH и СаО в соотношении 1:2).

3. Разбавленный раствор брома.

4. Разбавленный раствор КМпО4.

Ход работы.

В пробирку поместить смесь ацетата натрия и натронной извести (в соотношении 1:2, высота слоя 4-6 мм), закрыть пробирку пробкой с газоотводной трубкой, закрепить ее горизонтально в лапке штатива и нагреть в пламени спиртовой горелки до вспенивания массы.

В одну пробирку налить 1 мл бромной воды, в другую – 1 мл раствора КМп04. Опустить газоотводную трубку с выделяющимся метаном сначала в одну пробирку, затем в другую. Отметить измениться ли окраска растворов, т.е. происходят ли соответствующие реакции.

Поджечь выделяющийся метан у конца газоотводной трубки.

2. ПРОИЗВОДНЫЕ МЕТАНА. СВОЙСТВА ХЛОРОФОРМА

Реактивы:

1. Медная проволока.

2. Хлороформ.

7. Раствор резорцина.

8. 10%-ный раствор NaOH.

Ход работы.

а) Проба Бельштейна

Медную проволоку, на конце свернутую в петлю, прокалить в пламени спиртовой горелки до исчезновения зеленоватого окрашивания пламени. После охлаждения нанести на проволоку каплю хлороформа и вновь нагреть в пламени спиртовки.

б) Цветная реакция

В пробирку налить 2 капли раствора резорцина, четыре капли NaOH, две капли хлороформа и нагреть. Отметить изменение окраски раствора.

 

 

 

Лабораторная работа №5

Синтез 2-метилбензимидазола

Реактивы:

1. о-фенилендиамин-10.8 г.

2. Уксусная кислота-8.4 мл.

3. 10%-ный раствор NaOH.

4. Уголь активированный.

Ход работы.

В круглодонную колбу емкостью 100 мл, снабженную обратным холодильником и закрепленную на штативе, помещают 10.8 г о-фенилендиамина и добавляют 8.4 мл уксусной кислоты.

Смесь нагревают на кипящей водяной бане в течении 2 часов. Содержимое колбы выливают в стакан на 100 мл для охлаждения до комнатной температуры. Затем в охлажденный раствор медленно приливают 10%-ный раствор едкого натра, пока смесь не станет чуть щелочной на лакмус.

Колбу и продукт промывают ледяной водой около 15 мл и затем подвергают очистки без предварительной сушки. 2-метилбензимидазол растворяют в 100 мл кипящей воды в стакане ёмкостью 0,3 л. Далее жидкость охлаждают до 10-25 оС, 2-метилбензимидазол отфильтровывают на воронке Бюхнера и промывают 10 мл холодной воды.

Бесцветный продукт ( 2-метилбензимидазол) сушат при 100 о С. Температура плавления:175-177 о С.

 

 

 

Лабораторная работа №7

Ароматические углеводороды.

 

 

ИЗУЧЕНИЕ И СВОИСТВА ТОЛУОЛА

Реактивы:

1. Толуол.

2. Концентрированный раствор серной кислоты.

3. Концентрированный раствор азотной кислоты.

4. Этанол.

5. Диэтиловый эфир.

6. Дистиллированная вода.

Ход работы

А) Растворимость в различных растворителях.

 В три пробирки поместить по капле толуола. В одну пробирку добавить 3 мл спирта, в другую – 3 мл воды, в третью – 3 мл эфира. Содержимое в пробирках перемешать.

Б) Горение.

В фарфоровую чашку поместить 3 мл толуола и поджечь. Отметить характер пламени.

В) Нитрование толуола.

В пробирку поместить 2 мл концентрированной серной кислоты и 1 мл концентрированной азотной кислоты. Полученную нитрующую смесь охладить до комнатной температуры. Прилить к ней 1 мл толуола. Закройте пробкой и энергично встряхивайте в течение 5-6 минут. Затем вылейте смесь в стакан с холодной водой. Образовавшаяся смесь продуктов реакции собирается на дне стакана в виде желтоватых масляных капель.

ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА

1. После проведения эксперимента заполните таблицу:

Вещество Уравнение реакции Механизм реакции Наблюдаемый эффект
       

 

2. Написать выводы.

 

 

Лабораторная работа №8

Спирты и фенолы

1. ОБРАЗОВАНИЕ И ГИДРОЛИЗ АЛКОГОЛЯТА

Реактивы:

1. Этанол.

2. Натрий металлический.

3. Дистиллированная вода.

4. Раствор фенолфталеина.

Ход работы.

В этиловый спирт осторожно погружают кусочек чистого, отжатого от керосина металлического натрия размером с горошину. Охлаждая пробирку в стакане с водой, предотвращая разогревание смеси и вскипание спирта. Когда газ станет выделяться спокойно, подносят пробирку отверстием к пламени горелки. Выделяющийся водород образует с воздухом смесь, вспыхивающую с характерным резким звуком.

Жидкость постепенно густеет, натрий покрывается слоем твердого алкоголята, реакция замедляется, и смесь нужно подогреть (слегка). Если выделение водорода прекратится, а натрий еще не прореагировал, его удаляют проволочкой и помещают в банку для остатков натрия.

Полученный раствор алкоголята при охлаждении закристаллизовывается. Добавляют в ту же пробирку 5-6 мл воды и испытывают фенолфталеином реакцию полученного раствора. Взаимодействие натрия со спиртом протекает по общему уравнению:

2 RОН +2Na→2 RОNa + Н2

2. ОКИСЛЕНИЕ ИЗОАМИЛОВОГО СПИРТА ХРОМОВОЙ СМЕСЬЮ

Реактивы:

1. Изоамиловый спирт.

2. Концентрированный раствор серной кислоты.

3. Бихромат калия.

4. Дистиллированная вода.

Ход работы.

В смесь 6 капель концентрированной серной кислоты и 3 капель изоамилового спирта вносят около 0,5 г измельченного бихромата калия. Смесь встряхивают и добавляют 0,5 мл воды. При нагревании изменяется окраска смеси и ощущается сладковатый запах изовалерианового альдегида. При продолжении нагревания появляется неприятный запах изовалериановой кислоты (напоминающий запах испорченного сыра).

3. ДЕГИДРАТАЦИЯ ГЛИЦЕРИНА

Реактивы:

1. Глицерин.

2.Бисульфит калия или натрия.

Ход работы.

!» *

К нескольким каплям глицерина в сухой пробирке добавляют 1 г кислой сернокислой соли; встряхнув смесь, осторожно нагревают ее и обнаруживают образование акролеина по появлению характерного очень едкого запаха.

4. КОМПДЕКСООБРАЗОВАНИЕ МНОГОАТОМНЫХ СПИРТОВ

Реактивы:

1. Глицерин.

2.Маннит.

3. Этиленгликоль.

4. Бура.

5. 5%-ный раствор сульфата меди.

6. 10%-ный раствор гидроксида натрия.

7. Дистиллированная вода.

8. Раствор фенолфталеина.

Ход работы.

А). В пробирке получают гидроокись меди, для чего в разбавленный раствор сульфата меди вводят раствор едкой щелочи в небольшом избытке. Отфильтровав большую часть жидкости, вносят стеклянной палочкой небольшое количество осадка в несколько пробирок. Затем в пробирки добавляют по 1 мл воды и по 3-5 капель жидкого спирта или 0,1 г маннита. Для сравнения в одну пробирку с гидроокисью меди и водой не добавляют спирт. Встряхнув все пробирки, дают их содержимому отстояться, после чего отмечают появление характерной окраски жидкости в нескольких пробирках.

Затем добавляют к этим растворам избыток разбавленной соляной кислоты и наблюдают изменение окраски.

Б). В пробирке встряхивают около 1 г кристаллической буры с 10-15 мл воды. Дав осесть не растворившейся буре, добавляют к полученному насыщенному раствору буры 1-2 капли фенолфталеина.

В нескольких пробирках готовят при встряхивании  растворы испытуемых спиртов (5-7 капель или 0,1-0,2 г на 2-3 мл воды). В каждую из пробирок добавляют по 1 капли фенолфталеина н по 1 капли разбавленного раствора щелочи. При этом содержимое пробирок окрашивается в малиновый цвет. Затем в каждую пробирку добавляют окрашенный раствор буры, исчезновение окраски в некоторых пробирках при смешивании двух щелочных растворов свидетельствует о том, что образуется жидкость с кислой реакцией.

5. ОБРАЗОВАНИЕ И РАЗЛОЖЕНИЕ ФЕНОЛЯТОВ

Реактивы:

1. Фенол.

2. α- или β- нафтол.

3. 10%-ный раствор гидроксида натрия.

4. Разбавленный раствор серной кислоты.

5. Насыщенный водный раствор карбоната натрия.

6. Насыщенный водный раствор бикарбоната натрия.

Ход работы.

А) К 0,3-0,5 г исследуемого вещества добавляют 1 мл и разбавленный р-р щелочи до полного растворения. Из полученных прозрачных растворов при подкислении разбавленной серной кислотой выделяется в осадок исходное вещество.

Б)  В две пробирки помещают по 0,2-0,3 г фенола, добавляют при встряхивании в одну из пробирок 1-2 мл водного раствора карбоната натрия, а во вторую – такой же объем раствора бикарбоната натрия. Полное растворение фенола в результате образования фенолятов наблюдается лишь в растворе углекислой соли.

6. ДЕЙСТВИЕ БРОМА НА ФЕНОЛ В ВОДНОМ РАСТВОРЕ

Реактивы:

1. Водный раствор фенола.

2. Бромная вода.

3. Насыщенный раствор йодистого калия.

4. Бензол.

Ход работы.

К I мл водного раствора фенола добавляют по каплям бромную воду, образуется сначала муть, которая при встряхивания исчезает. При дальнейшем прибавлении бромной воды (3-4 мл) выделяется обильный белый осадок трибромфенола с характерным запахом. Продолжают добавлять бромную воду при встряхивании до превращении белого осадка в светло-желтый.

Полученную смесь нагревают до кипений и кипятят 1-2 минуты для удаления избытка свободного брома. Затем реакционную смесь охлаждают, при этом осадок, растворившийся при нагревании – снова выделяется.

К охлажденной смеси добавляют несколько капель раствора йодистого калия, 1 мл бензола и сильно встряхивают. Осадок растворяется в бензоле, слой которого окрашивается в фиолетовый цвет выделившимся йодом.

7. ЦВЕТНАЯ РЕАКЦИЯ ФЕНОЛА С ХЛОРНЫМ ЖЕЛЕЗОМ

Реактивы:

1. Водный раствор фенола.

2. 3%-ный раствор хлорного железа.

Ход работы.

Помещают в пробирку 3 капли водного раствора фенола и 1 каплю раствора хлорного железа. Появляется интенсивное красно-фиолетовое окрашивание, обусловленное образованием окрашенного иона С6Н5ОFе2+.                                                                                    

Эта реакция служит для качественного обнаружения фенолятов.

Лабораторная работа №9

Альдегиды и кетоны

ОБРАЗОВАНИЕ АЦЕТАЛЬДЕГИДА ПРИ ОКИСЛЕНИИ СПИРТА.

Реактивы:

1. Бихромат калия.

2. Этиловый спирт.

3. Разбавленный раствор серной кислоты.

4. Дистиллированная вода.

Ход работы.

В пробирку с отводной трубкой всыпают 0,5 г бихромата ка­лия, а затем приливают 2 мл разбавленной серной кислоты и 2 мл спирта, смесь встряхивают. Наблюдается изменение окраски сме­си.

Закрепляют пробирку наклонно в лапке штатива и присоеди­няют отводную трубку, конец которой погружают почти до дна дру­гой пробирки – приемника, содержащей 2 мл холодной воды. При­емник помещают в стаканчик с холодной водой, осторожно нагре­вают реакционную смесь в пламени горелки, регулируя равномер­ное кипение смеси, избегая переброса. В течение 2-3 минут объем жидкости в приемнике увеличивается почти вдвое, после чего пре­кращают нагревание и разбирают прибор. Отгон в приемнике имеет резкий запах ацетальдегида. Раствор используют для последующих опытов.

ПОЛУЧЕНИЕ ОКСИМА АЦЕТОНА

 

Реактивы:

1. Гидроксиламин солянокислый.

2. Карбонат натрия.

3. Дистиллированная вода.

4. Раствор ацетона.

Ход работы.

В широкую пробирку наливают 7 мл воды и растворяют в ней 2 г солянокислого гидроксиламина и 1,5 г безводной соды, при этом выделяется много СО2 . Полученный раствор хорошо охлаждают и при встряхивании добавляют к нему 1,5 мл ацетона. Наблюдается разогревшие смеси и снова обильно выделение пузырьков двуокиси углерода, одновременно из раствора выпадают легкие белью кри­сталлы оксима ацетона, имеющие слабый своеобразный запах. Смесь охлаждают еще несколько минут, после чего отсасывают и отжимают их 2-3 каплями холодного спирта и сушат между листами фильтровальной бумаги.

2NН2OН HCl + Na2CO3 →2 NH2OH +2NaCl+CO2+H2O

(CH3)2CO+ Н2NOН→(CH3)2CNOH+ H2O

Лабораторная работа №10

Альдегиды и кетоны

1. РЕАКЦИЯ ДИСМУТАЦИИ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ФОРМАЛЬДЕГИДА ( РЕАКЦИЯ КАННИЦЦАРО)

 

Реактивы:

1. 40% -ный раствор формалина.

2. Метиловый красный.

Ход работы.

Поместите в пробирку 2-3 капли 40%-ного формалина. Добавьте 1 каплю индикатора метилрот — метилового красного. Убедитесь, что раствор покраснел, это указывает на кислую реакцию.

ПОЛУЧЕНИЕ И ГИДРОЛИЗ ГЕКСАМЕТИЛЕНТЕТРАМИНА (УРОТРОПИНА)

 

Реактивы:

1.10%-ный спиртовой раствор фенолфталеина.

2. 2н раствор NH4OH .

3. 40%-ный раствор формалина.

4. 2н раствор соляной кислоты.

5. Фуксиносернистая кислота.

Ход работы.

Поместите в пробирку 1 каплю 10%-ного спиртового раствора фенолфталеина и 2 капли 2н раствора NH4OH. Жидкость окрасится в ярко-розовый цвет. Прибавьте к ней 1 каплю 40% -ного раствора формалина. Через несколько секунд жидкость обесцвечивается. Добавьте вновь 2 капли 2н. р-ра NH4OH – жидкость покраснеет, но снова быстро обесцветится, т.к. аммиак без всякого нагревания энергично вступает в реакцию с формальдегидом, образуя уротропин, или гексаметилентетрамин (CH2)6N4. Добавляйте по каплям р-р аммиака до тех пор, пока не получится неисчезающее розовое окрашивание, указывающее на то, что весь формальдегид уже связан аммиаком и в полученном р-ре уротропина имеется даже небольшой избыток аммиака. Налейте несколько капель розового р-ра на предметное стекло и осторожно выпаривайте р-р над пламенем горелки. Для ускорения испарения воды помешивайте капли концом запаянного капилляра. После испарения воды на стекле остаются кристаллы уротропина, они сладковатого вкуса, без запаха.

К оставшемуся в пробирке р-ру уротропина добавьте 1 каплю 2н раствора соляной кислоты и прокипятите, встряхивая пробирку. Внесите по стенкам пробирки 2 капли бесцветного р-ра фуксиносернистой кислоты. Появление розового кольца укажет на наличие формальдегида.

 

ЙОДОФОРМНАЯ ПРОБА НА АЦЕТОН

 

Реактивы:

1. Раствор иода в растворе иодида калия.

2. 2 н раствор гидроксид натрия.

3. Водный раствор ацетона.

4. Этиловый спирт.

Ход работы.

А) Поместите в пробирку 1 каплю раствора иода в растворе иодида калия и добавляйте почти до обесцвечивания 2 н раствор NaOH. К обесцвеченному раствору добавьте пипеткой 1 каплю водного раствора ацетона. Немедленно без нагревания выпадает желтовато-белый осадок с характерным запахом иодоформа.

Б) Поместите в пробирку 1 каплю этилового спирта, 3 капли раствора иода в растворе иодида калия и встряхивайте смесь с 1-2 каплями 2 н раствора NaOH почти до обесцвечивания раствора. Уже при слабом подогревании, даже от тепла руки, появится желтоватая муть с характерным очень стойким запахом иодоформа.

 

Синтез бензимидазола

Реактивы:

1. о-фенилендиамин-5,4 г.

2. 90%-ная муравьиная кислота-3,2 мл.

3. 10%-ный раствор NaOH.

4. Уголь активированный.

Ход работы.

В круглодонную колбу емкостью 100 мл, снабженную обратным холодильником и закрепленную в штативе, помещают 5,4 г о-фенилендиамина и добавляют 3,2 мл муравьиной кислоты.

Смесь нагревают на кипящей водяной бане в течении 2 часов. Содержимое колбы выливают в стакан на 100 мл для охлаждения до комнатной температуры. Затем в охлажденный раствор медленно приливают 10%-ный раствор едкого натра, пока смесь не станет чуть щелочной на лакмус.

Колбу и продукт промывают ледяной водой около 15 мл и затем подвергают очистки без предварительной сушки. Бензимидазол растворяют в 100 мл кипящей воды в стакане ёмкостью 0,3 л. Далее жидкость охлаждают до 10-25 оС, бензимидазол отфильтровывают на воронке Бюхнера и промывают 10 мл холодной воды.

Бесцветный продукт (бензимидазол) сушат при 100 оС. Температура плавления:170-172 оС.

 

 

Лабораторная работа № 12

Синтез п-нитрофенилацетата

Реактивы:

1. п-нитрофенол.-7 г (0,05М).

2. Уксусный ангидрид-6,12 мл (0,06М).

3. Серная кислота- 2 капли.

Ход работы.

В двугорлую колбу емкостью 100 мл, снабженную обратным холодильником и термометром загружают указанное количество п-нитрофенола и уксусного ангидрида.

Реакционную смесь медленно нагревают на воздушной бане до получения однородной жидкой массы. Температура при этом не должна превышать 60 0С. В реакционную смесь добавляют две капли концентрированной серной кислоты (температура при этом повышается) и продолжают нагревание поддерживая температуру в интервале 88-92 0С в течении 3,5 часов.

Полученную смесь охлаждают до комнатной температуры, а затем вливают в ледяную воду (0,5 л) при интенсивном перемешивании с помощью стеклянной палочки. Спустя 2-5 минуты вливаемая жидкость превращается в тестообразную массу, затем затвердевает. Образовавшийся конгломерат измельчают стеклянной палочкой и отфильтровывают на воронке Бюхнера. Осадок на воронке промывают ледяной водой (150 мл), измельчают и высушивают на воронке и перекристаллизовывают из этилового спирта.

Температура плавления:81-82  оС.

 

Лабораторная работа №16

Карбоновые кислоты

1. ПОЛУЧЕНИЕ УКСУСНОИЗОАМИЛОВОГО ЭФИРА

Реактивы:

1. Натрий уксуснокислый обезвоженный.

2. Изоамиловый спирт.

3. Раствор концентрированной серной кислоты.

4. Дистиллированная вода.

Ход работы.

В сухую пробирку поместите немного (высота слоя около 2 мм) порошка обезвоженного уксуснокислого натрия СН3СООNа и 3 капли изоамилового спирта С5Н11ОН. Добавьте 2 капли концентрированной серной кислоты и нагрейте осторожно, все время, встряхивая пробирку, над пламенем микрогорелки. Через 1-2 мин жидкость буреет и появляется характерный запах уксусно-изоамилового эфира (амилацетата) – запах грушевой эссенции.

Чтобы освободиться от посторонних примесей, маскирующих запах эфира, добавьте в пробирку около 10 капель воды, взболтайте и вылейте в небольшую (диаметр 5-6 см) фарфоровую чашку или стакан с водой. Примеси растворяются в воде, а эфир распределится на поверхности воды, и запах его будет различаться более отчетливо.

2. ОБРАЗОВАНИЕ И ГИДРОЛИЗ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ

Реактивы:

1. Этиловый спирт.

2. Метиловый спирт.

3. п-Пропиловый спирт.

4. Изо-пропиловый спирт.

5. н-Бутиловый спирт.

6. Изо-бутиловый спирт

7. н-Амиловый спирт.

8. Изо-амиловый спирт.

9. Ледяная уксусная кислота.

10. Концентрированный раствор серной кислоты.

11. Дистиллированная вода.

12. Насыщенный раствор хлорида натрия.

13. Разбавленный раствор серной кислоты.

14. Концентрированный раствор щелочи.

Ход работы.

А) Смешивают в 2 пробирках по 2 мл спирта и по 2 мл ледяной уксусной кислоты. Во вторую пробирку добавляют 0,5 мл раствора концентрированной серной кислоты. Встряхнув пробирки помещают их на 10 мин. в горячую (60-70°С), но не кипящую водяную баню, следя за тем, чтобы жидкость в пробирках не кипела. Затем охлаждают обе пробирки в холодной воде и добавляют в каждую по 2 мл воды. Отмечают запах образовавшегося сложного эфира и разницу в объемах отслоившегося слоя эфира в первой и во второй пробирках. Поверхность слоев эфира и воды лучше заметна при осторожном покачивании пробирки. Затем добавляют по 3 мл насыщенного раствора хлорида натрия и наблюдают изменения объема эфирного слоя.

Б) Сняв пипеткой часть отслоившегося алкилацетата помещают примерно равные его количества (по 6-8 капель) в 3 чистые пробирки. Приливают во все пробирки по 1 мл воды и добавляют во вторую пробирку 1 -2 капли раствора разбавленной серной кислоты, а в третью пробирку 1-2 капли концентрированного раствора щелочи. Нагревают при встряхивании одновременно все пробирки в горячей вод 60-70°С, отмечают различие в скорости исчезновения капель, а так же запах сложного эфира во всех 3-х пробирках.

 

Лабораторная работа № 17

Карбоновые кислоты

1.ОТКРЫТИЕ УКСУСНОЙ КИСЛОТЫ. ПОЛУЧЕНИЕ КОМПЛЕКСНОЙ ЖЕЛЕЗНОЙ СОЛИ

 

Реактивы:

1. Ацетат натрия.

2. Дистиллированная вода.

3. 0,1 н. раствор FeCl3.

Ход работы.

Поместите в пробирку несколько крупинок ацетата натрия CH3COONa. Убедитесь в том, что он не имеет запаха. Добавьте в пробирку 3 капли воды и 2 капли 0,1 н. FеС13. Появляется желто-красное окрашивание от образующейся железной соли уксусной кислоты.

 

2.СРАВНЕНИЕ РАСТВОРИМОСТИ ПОДСОЛНЕЧНОГО МАСЛА В РАЗЛИЧНЫХ РАСТВОРИТЕЛЯХ

 

Реактивы:

1. Подсолнечное масло.

2. Бензол.

3. Этиловый спирт.

Ход работы.

Заготовьте 2 кусочка фильтровальной бумаги (3,5×3,5 см). Центральную часть каждого кусочка смочите подсолнечным маслом так, чтобы образовалось небольшое масляное пятно диаметром 6-8 мм. К центру пятна на бумаге прикоснитесь стеклянным капилляром, наполненным бензолом. Капилляр держите перпендикулярно к бумаге. Добавляйте бензол до тех пор, пока пятно расплываясь, увеличится в диаметре до 18-20 мм. После испарения растворителя в центре окажется кружочек чистой, обезжиренной бумаги, а масло расположится на периферии расплывшегося пятна концентрическим кольцом. Это указывает на то, что бензол очень хорошо растворяет подсолнечное масло и способен экстрагировать его из бумаги.

Проделайте тот же опыт экстракции масла этиловым спиртом. По испарении спирта центральное масляное пятно останется почти без изменения.

Лабораторная работа №18

ПРИГОТОВЛЕНИЕ МЫЛА

 

1 ОМЫЛЕНИЕ ЖИРА ВОДНЫМ РАСТВОРОМ

 

Реактивы:

1. Касторовое масло или любое растительное масло.

2. 35% -й раствор гидроксида натрия.

3. Дистиллированная вода.

Ход работы.

В небольшую фарфоровую чашку диаметром 5—6 см поместите из бюретки точно 1 млкасторового масла и 0,2 мл(4 капли) 35%-ного раствора гидроксида натрия.

Небольшой стеклянной палочкой размешайте щелочь с маслом до образования однородной эмульсии.

Касторовое масло в отличие от подсолнечного начинает омыляться концентрированной щелочью уже на холоду, что заметно по загустению масла при смешении его со щелочью — происходит образование эмульсии.

 Затем поставьте чашку и нагревайте на пламени микрогорелки. Все время помешивайте смесь стеклянной палочкой, придерживая чашку рукой или пинцетом.

Когда масса начнет загустевать, добавьте из пробирки 2—3 мл дистиллированной воды и снова нагревайте, все время помешивая, пока не получится однородная и прозрачная слегка желтоватая жид­кость, так называемый мыльный клей. Продолжайте выпаривать воду, пока мыльный клей не начнет приставать к палочке все больше и боль­ше и, наконец, не станет застывать в виде белых рыхлых пластинок после вынимания палочки из чашки. Снимите чашку с огня. Если варка шла нормально и мыло не подгорело, то получится небольшой кусочек твердого белого мыла.

 

2.РАСТВОРЕНИЕ МЫЛА В ВОДЕ

Реактивы:

1. Натриевое мыло.

2. Дистиллированная вода.

Ход работы.

Из полученного натриевого мыла заготовьте водный раствор в таком количестве, чтобы его хватило для выполнения ряда описан­ных ниже реакций. Для этого кусочек полученного мыла (около 20— 30 мг) растворите в 2—3 млводы. Подогрейте пробирку на микрого­релке и убедитесь, что при нагревании мыло растворяется значитель­но быстрее. При встряхивании содержимого пробирки наблюдается обильное вспенивание.

3. ВЫДЕЛЕНИЕ СВОБОДНЫХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ ИЗ МЫЛА

 

Реактивы:

1. Концентрированный раствор мыла.

2. 2 н. раствор серной кислоты.

Ход работы.

С помощью пипетки поместите в пробирку 5 капель приготовлен­ного концентрированного раствора мыла и добавьте к нему 1 каплю 2 н. Н2S04 . Немедленно выпадает белый хлопье­видный маслянистый осадок свободных жирных кис­лот, который сохраните для следующего опыта.

 

4. ДОКАЗАТЕЛЬСТВО НЕПРЕДЕЛЬНОСТИ ЖИРНЫХ КИСЛОТ

Реактивы:

1. Жирные кислоты.

2. Бромная вода.

Ход работы.

В пробирку с выделенными жирными кислотами (см. оп. 5) до­бавьте 2—4 капли бромной воды. Немедленно происходит обесц­вечивание бромной воды.

 

5. СПОСОБНОСТЬ МЫЛА ЭМУЛЬГИРОВАТЬ ЖИРЫ

 

Реактивы:

1. Подсолнечное масло.

2. Дистиллированная вода.

3. Раствор мыла.

Ход работы.

Поместите в пробирку 1 каплю подсолнечного масла, прибавьте 5 капель воды и энергично встряхните. Масло разделяется на мелкие капельки, образующие мутную жидкость — эмульсию. Однако эта эмульсия очень неустойчива, и уже через несколько секунд капельки масла начинают слипаться в более крупные капли, которые постепенно всплывают верх.

К образовавшейся эмульсии добавьте с помощью пипетки 5 капель приготовленного ранее раствора мыла и снова энер­гично встряхните. Образуется молочно-белая эмульсия, которая уже не расслаивается так быстро, как раньше.

 

 

6. ВЫСАЛИВАНИЕ МЫЛА ХЛОРИДОМ НАТРИЯ

 

Реактивы:

1. Раствор мыла.

2. Хлорид натрия.

Ход работы.

С помощью пипетки поместите в пробирку 5 капель раствора мыла. Добавьте несколько лопаточек сухого хлорида натрия. Энергично встряхивайте. По мере растворения хлорида натрия раствор мыла начинает мутнеть, так как растворимость натриевого мыла постепенно понижается, оно как бы «свертывается» и в конце концов выделяется в виде белого творожистого осадка, всплывающего над прозрачной жидкостью. Этот процесс получил в технике название высаливания. Выделившийся наверху белый осадок мыла называют ядром т. е. чистым мылом. Отсюда название ядровое мыло.

 

7. ОБРАЗОВАНИЕ НЕРАСТВОРИМЫХ КАЛЬЦИЕВЫХ СОЛЕЙ ЖИРНЫХ КИСЛОТ

 

Реактивы:

1. Раствор мыла.

2. Хлорид кальция.

Ход работы.

С помощью пипетки поместите в пробирку 5 капель раствора мыла и добавьте 1 каплю раствора хлористого кальция. Энергично взболтайте. Немедленно выпадает белый оса­док нерастворимых в воде кальциевых солей жирных кислот (каль­циевое мыло).

8. образование нерастворимого в воде медного мыла

 

Реактивы:

1. Раствор мыла.

2. Сульфат меди концентрированный.

Ход работы.

С помощью пипетки поместите в пробирку 5 капель раствора мыла и прибавьте 1 каплю 0,1 н. CuSO4 . Немедленно выпадает голубой не растворимый в воде осадок медных солей жирных кислот.

9. Гидролиз спиртового раствора мыла

 

Реактивы:

1. Мыло.

2. Спиртовой раствор фенолфталеина.

3.Дистиллированная вода.

Ход работы.

Поместите в пробирку крупинку сваренного мыла и добавьте 1 каплю спиртового раствора фенолфталеина. Покраснение не наблюдается. Это подтверждает то, что сваренное мыло является смесью солей высших жирных кислот и не содержит свободной щелочи. Прибавьте в пробирку 5-10 капель воды. Как изменился цвет раствора при прибавлении воды?

 

Лабораторная работа № 19

Синтез гиппуровой кислоты

1.ОТКРЫТИЕ УКСУСНОЙ КИСЛОТЫ. ПОЛУЧЕНИЕ КОМПЛЕКСНОЙ ЖЕЛЕЗНОЙ СОЛИ

 

Реактивы:

1. Глицин – 1,87 г

2. Гидроксид натрия – 2,6 г

3. Бензоилхлорид – 3,9 г

4. 10%-й раствор соляной кислоты

Ход работы.

Гиппуровую кислоту получают ацилированием аминогруппы глицина (аминоуксусной кислоты) бензоилхлоридом:

C6Н 5СОCl + HN2CH2COOH      C6Н5СONНCH2 COOH + HCl

К насыщенному водному раствору 1,87 г глицина в воде прибавляют насыщенный водный раствор едкого натра и по каплям при перемешивании прибавляют 3,9 г хлористого бензоила. В конце прибавления хлористого бен- зоила следят за тем, чтобы реакционная среда была щелочной. После прибавления всего хлористого бензоила раствор подкисляют разбавленной соляной кислотой. Через два часа выпавшие кристаллы отфильтровывают, сушат на воздухе, промывают эфиром или ацетоном для удаления примеси бензойной кислоты. Гиппуровую кислоту перекристаллизовывают из горячей воды. Выход гиппуровой кислоты 3 г, т. пл. 187 °С.

 

Лабораторная работа №20

Азоторганические соединения

1. ПОЛУЧЕНИЕ НИТРОМЕТАНА.

Реактивы:

1. Монохлоруксусная кислота.

2. Лед.

3. Дистиллированная вода.

4. Бикарбонат натрия.

5. Нитрит натрия.

Ход работы.

В небольшом стаканчике смешивают 5 г хлоруксусной кислоты и добавляют к ней 10 г льда. Ставят стаканчик в ледяную воду и понемногу всыпают в него 5 г порошка бикарбоната натрия, все время тщательно перемешивая вспенившуюся смесь стеклянной палочкой. По окончании выделения двуокиси углерода добавляют к смеси 10 г нитрита натрия в 6 мл воды и снова перемешивают. Переливают всю жидкость из стакана в большую пробирку или круглодонную колбу (жидкость должна занимать не более половины ее объема) и вносят кипятильный камешек. Укрепляют сосуд наклонно в держателе штатива, вставляют пробирку с отводной трубкой и присоединяют к ней длинный нисходящий воздушный холодильник. Приемником служит пробирка, охлаждаемая в воде.

Нагревают реакционную смесь пламенем горелки, сначала осторожно, затем сильнее. Жидкость постепенно чернеет и сильно пениться от выделения двуокиси углерода, отгоняется вода и тяжелое бесцветное масло. Отгонку заканчивают, когда в приемник начинает переходить вода без масла.

2. РЕАКЦИЯ НИТРОМЕТАНА

Реактивы:

1. Нитрометан.

2. Дистиллированная вода.

3. Раствор фенолфталеина.

4. 0,1 н раствор гидроксида натрия.

5. Концентрированный раствор гидроксида натрия.

6. Цинк.

Ход работы.

А) К нескольким каплям нитрометана добавляют воду по каплям при встряхивании до полного растворения продукта. Проверяют реакцию раствора лакмусовой бумажкой, добавляют к нему каплю раствора фенолфталеина и затем медленно, по каплям 0,1 Н раствор щелочи до появления устойчивой окраски.

МБОУ ЦО №6 “Перспектива” – МБОУ ЦО № 6 “Перспектива”

Добро пожаловать на официальный сайт муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения «Центр образования № 6 «Перспектива» г.Белгорода.

Это место развития каждого ученика, педагога, родителей. Школа — это содружество педагогов, учащихся, родителей, общественности и социальных партнёров. На сайте можно узнать всё, чем живет наша школа, порадоваться нашим достижениям и победам, вместе с детьми поучаствовать в различных мероприятиях, узнать последние педагогические идеи, вместе заложить традиции школы.

Надеюсь, наш сайт позволит Вам больше узнать о школе и получить всю интересующую Вас информацию.

Мы всегда открыты для общения и сотрудничества. 

С уважением,
директор МБОУ ЦО № 6
Евдокимова Юлия Владимировна

ПРИЕМ В 1 КЛАСС В 2022 ГОДУ


Решаем вместе

Есть предложения по организации учебного процесса или знаете, как сделать школу лучше?

Написать о проблеме

СМИ о нас:
– Пятёрка или десятка: какие отметки нужны в школах


Вакантные места для приема/перевода

КлассыКоличество детей на текущую датуКоличество свободных мест для перевода
Начальное общее образование
1 АБВ6411
2 АБВ6015
3 АБВ780
4 АБВ696
Основное общее образование
5 АБ455
6 АБ3812
7 АБ464
8 АБ3911
9 А250
Среднее общее образование
10А130
11А110

Как сделать кристалл соли. Как вырастить кристаллы. Набор химических опытов «Тайны кристаллов

Растить солевые кристаллы на разных объектах в качестве интересной формы искусства, или же просто в качестве научного эксперимента — это просто и весело! В этой инструкции я расскажу вам, как сделать кристалл из соли на напечатанных на 3Д-принтере решетках и структурах, но вы можете растить их дома практически на чем угодно, что только можете себе представить… даже на них самих.


Процесс прост и его активная подготовка и проведение занимают около часа, а затем кристалл растет в течение нескольких дней.

Если вы выращиваете его в качестве вводного научного эксперимента, то сможете продемонстрировать в домашних условиях, как создаются растворы и как образовываются кристаллические формы соли. Смотреть на это — весело и интересно!

Я приступил к этому эксперименту, чтобы выяснить, могу ли я влиять на форму, чтобы они росли определенным образом или определённого размера, который основывается на решетчатой структуре, на которой они выращиваются.

Шаг 1: Нужные компоненты

Для выращивания своих солевых кристаллов нужно:

  • Соль. Можно растить практически из любой соли, тем не менее, наилучшие результаты достигаются при использовании сульфата меди или сульфата магния. Вы также можете проводить эксперименты с кухонной солью, морской солью, розовой солью и т.д. Если вы используете сульфат меди, то оденьте нитриловые перчатки! В своих экспериментах я использую сульфат магния.
  • Дистиллированная вода
  • Чистый контейнер, как минимум на 5 см шире, чем кристалл, который вы хотите вырастить. Прозрачные контейнеры имеют здесь преимущество перед окрашенными, так как сквозь них видно, что растет внутри, а если вы используете еще и кухонную утварь, то будете уверены, что ваш контейнер не боится нагрева и не лопнет.
  • Объект, на котором будет расти кристалл, или струна, экспериментируйте с решетчатыми структурами, как это делал я!
  • Что-то, на чем можно подвесить ваш объект в растворе: палка, китайская палочка для еды, провод, струна и т.д.
  • Кастрюля, достаточно большая для кипячения нужного количества воды и соли для проекта.
  • Ложка для перемешивания.

Шаг 2: Создаём солевой раствор

Измерьте объем воды:

  • Поместите объект в контейнер
  • Залейте в контейнер с объектом воду, чтобы узнать, сколько воды вам понадобится
  • Перелейте воду в измерительный контейнер, чтобы определить получившийся объем
  • Измерьте количество соли: 3 части воды к 1 части соли (в растворе будет чуть меньше 30% соли)
  • Вскипятите воду.
  • После закипания уменьшите жар плиты до низкого.
  • Высыпьте соль в воду и мешайте, пока она полностью не растворится. Выключите плиту.
  • Аккуратно вылейте раствор в контейнер с помещенным в него объектом
  • Поместите контейнер с раствором в место, где вы оставите его на время роста.

Шаг 3: Поместите объект или струну в солевой раствор






Чтобы просто вырастить солевой кристалл:

  • Поместите палочку или ложку сверху посередине контейнера
  • Обмотайте струну по центру палочки\ложки, чтобы она свисала вниз и была погружена в раствор примерно на 4 или более см от дна контейнера.
  • Оставьте контейнер там, где его не будут трогать, и смотрите, как растёт кристалл

Чтобы растить солевой кристалл на объекте:

Проделайте практически то же самое, что и в предыдущем списке. Подвесьте объект на струне, чтобы он висел на расстоянии минимум 5 см от дна контейнера. Вы можете подвесить объект при помощи палочек или проводов.

Так как я использовал решетчатые структуры, то подвешивал их как с помощью провода, так и при помощи палочек для еды.

Шаг 4: Ждите, пока кристаллы не вырастут



Не тревожьте контейнер, но следите за тем, как растут ваши кристаллы.

Я советую вам оставить контейнер как минимум на 1 день, но для лучших результатов дайте 3 дня на рост. В какой-то момент большинство соли будет находиться в кристалле, и он просто перестанет расти.

Шаг 5: Аккуратно вытащите ваши кристаллы их раствора

Когда вы определите, что он вырос до нужного размера и формы, аккуратно вытяните его за струну, или вытащите из раствора. Если они соединились с вашим объектом сквозь весь контейнер, то при помощи ножа аккуратно отсоедините их от стенок контейнера, стараясь не повредить структуру вашего творения.

Шаг 6: Хотите кристаллы бОльших размеров?



Перед тем, как убрать струну или объект от устройств, которым вы их подвешивали, подумайте, хотите ли вы вырастить кристалл еще большего размера. Если да, то повторите процесс и ваши кристаллы станут больше. Каждый раз вам нужно лишь делать новый солевой раствор.

Если вы будете повторять процесс для выращивания больших кристаллов, то очень важно после кипячения воды и создания солевого раствора дать воде остыть до комнатной температуры, а уже затем опускать конструкцию в раствор.

Если вы не остудите воду, то она растворит уже готовые и вы как бы начнёте сначала.

Шаг 7: Образцы моих работ



Это фотографии одних и тех же кристаллов, которые прошли через три солевых раствора, посмотрите на разницу в размерах.

Я добился относительно ровного перехода от объекта к кристаллу, каждый раз опуская объект глубже в раствор.

Шаг 8: Радуйтесь результатам!



Как только вы вырастили их до желаемого размера, аккуратно отделите струну\объект от приспособлений, с помощью которых вы их подвешивали и дайте готовому изделию высохнуть, положив его на салфетку.

В будущих экспериментах вы можете попытаться использовать водопроводную и бутилированную воду, цветную воду, а также можете использовать разные типы соли, например йодированную, соль без йода, морскую соль и т.д.

Выращивая их на разных структурах, заметили ли вы разницу в их форме?

Я был удивлен, обнаружив, что кристаллы, выращенные на разных уровнях объекта, напечатанного из белого пластика, выросли разного размера.

Шаг 9: Другие эксперименты с выращиванием


Шаг 10: Дополнительная информация по выращиванию

Изучение кристаллов и их структуры называется кристаллографией. Кристалл представляет собой твердое тело, состоящее из различных атомов или молекул, расположенных в однородном повторяющемся порядке, основанном на его уникальной форме. Это приводит к тому, что материал имеет определенную форму и цвет и обладает другими характерными свойствами.

Они могут быть большими или маленькими, но все они имеют одинаковую «форму». Соль и сахар являются примерами. Столовая соль NaCl имеет кубическую структуру. Кристаллы снега образуют шестигранную структуру. Алмаз (используемый в ювелирных изделиях и режущих инструментах) также является примером; он состоит из чистого углерода. Графит (используется в карандашах и смазочных материалах) также является кристаллом из углерода.

Как растут кристаллы?

В растворе, растворитель (вода) может держать только определенное количество растворенного вещества. Это называется растворимостью раствора. Если температура раствора увеличится, то горячая вода сможет растворить больше твердого вещества, чем холодная вода. Это связано с тем, что молекулы нагретой воды движутся дальше друг от друга, оставляя место для растворения более твердого вещества. Когда твердое вещество перестаёт растворяться, то раствор считается насыщенным.

По мере охлаждения этого раствора молекулы воды снова сближаются, и в растворе остаётся меньше места для удержания такого же количества растворенного твердого вещества. Так как вода отпускает избыток растворенного вещества, то в этот момент кристаллы начинают формироваться и строиться друг на друге. Этот процесс называется рекристаллизацией и, в зависимости от условий, можно получить массу многочисленных мелких или один большой кристалл.

Как формируются кристаллы и как мы контролируем темпы его роста?

В этом эксперименте вы будете выращивать кристаллы из насыщенного раствора. Во время рекристаллизации, начало процесса роста кристаллов называется «зарождением». Кристаллизацию могут инициировать частицы пыли на поверхности раствора, однако эта ситуация неконтролируема. Чтобы получить контролируемый рост, «затравочный кристалл» привязывают к куску нити и погружают в раствор. По мере того, как температура раствора продолжает падать, на нитке накапливается больше кристаллов. Скорость, с которой происходит кристаллизация, будет влиять на качество. Лучшие — это те, которые растут МЕДЛЕННО.

КЛЮЧЕВЫЕ ТЕРМИНЫ

Кристалл — это твердое тело с определенной геометрической формой. Форма состоит из гладких плоских поверхностей, которые встречаются в острых краях или углах.

Кристаллография — отрасль химии, изучающая кристаллы и их структуру.

Нуклеация — когда растворенные молекулы в насыщенном растворе сталкиваются с частицей пыли или твердой поверхностью (например, струной или затравочным кристаллом), они будут склонны адсорбироваться и накапливаться на поверхности. Твердая поверхность обеспечивает участок зарождения для формирования кристаллов.

Рекристаллизация представляет собой процесс, который использовался для очистки твердого вещества путем растворения его в соответствующей жидкости, а затем получение материала, выходящего из раствора в кристаллической форме.

Насыщенный раствор — раствор, в котором в растворителе растворено максимальное количество растворенных веществ.

Затравочный кристалл — начальная поверхность для растущего.

Форма кристалла — атомы, которые занимают позиции с определенными геометрическими отношениями друг с другом. Это структурное расположение его атомов однозначно определяется химией вещества и определяет форму. В кристаллографии формы могут быть сгруппированы в семь систем: кубический, тетрагональный, гексагональный, тригональный, орторомбический, моноклинный, триклинный.

Растворимость — максимальное количество растворенного вещества, которое может растворяться в определенном объеме растворителя при данной температуре, известно как растворимость растворенного вещества. Растворимость растворенного вещества обычно увеличивается с повышением температуры.

Раствор — однородная смесь двух или более веществ. Например, сахар, растворенный в воде, является раствором.

Растворитель — жидкость, в которой растворяется растворенное вещество. В этом проекте растворителем является вода.

Кристаллы – это вещества, атомы или молекулы которого располагаются упорядоченно. Такие образования имеют симметричное строение в виде многогранников. Граней в кристаллах может быть от четырех до нескольких сотен, они сильно отличаются по размеру, однако всегда поражают своей «правильной» красотой.

В природе подобные образования распространены, но и в домашних условиях можно вырастить кристаллы самостоятельно, для этого понадобится не так много подручных средств. А вот результат получится просто ошеломляющим и достаточно быстрым. Уже через несколько дней Вы сможете любоваться собственным соляным кристаллом необычной причудливой формы.

Кристалл из соли

Чтобы понять, как вырастить кристалл из соли в домашних условиях, не нужны специальные навыки или знания, достаточно внимательности и желания, конечно. Итак, Вам потребуется:

    Стеклянный сосуд.

    Деревянная палочка, карандаш или подобный предмет.

Если под рукой у Вас не оказалось соли, есть простой альтернативный способ – просто вместо соли возьмите сахар. На самом деле, это процесс абсолютно идентичен тому, как вырастить кристалл из соли в домашних условиях. Так что основной материал Вы можете выбрать по своему вкусу.

Налейте в емкость воды. Лучше всего подойдет , однако можно использовать обычную воду из под крана.

Добавьте небольшое количество соли и перемешайте. Повторяйте эту процедуру пока соль не перестанет растворяться. Поймете Вы это по выпадению осадка.

Раствор соли перелейте в стеклянную банку или стакан так, чтобы осадка не осталось.

Выберите крупный кристалл соли и положите на дно банки. Для лучшего результата, вместо этого прикрепите кристаллик к нитке и подвесьте на карандаше так, чтобы нить не касалась стенок стеклянной емкости.

Поставьте заготовку в помещение с нормальной влажностью (нельзя ставить банку в ванную или кухню) и ждите. Благодаря тому, что выбранная емкость стеклянная, Вы сможете следить за процессом и дождаться нужного результата.

Способ вырастить кристалл из медного купороса

Для тех, кому хочется чего-то более интересного, есть возможность вырастить красивую структуру насыщенного синего цвета. Для этого, мы расскажем, как вырастить кристалл из медного купороса. Следует отметить, что это вещество является сульфатом меди или медной солью, но процесс выращивания кристаллика все-таки отличается от того, как вырастить кристалл из соли в домашних условиях. Все дело в том, что медный купорос довольно опасный химический элемент, а значит обращаться с ним нужно с осторожностью. Вам понадобится:

    Медный купорос.

    Термостойкая колба для химических опытов или стеклянная банка.

    Кусочек медной проволоки.

    Наждачная бумага.

    Стержень от шариковой ручки.

    Резиновые перчатки.

Приступайте к работе, убедившись, что сульфат меди не попадет к маленьким детям и домашним животным. Подготовьте материалы и начинайте Ваш эксперимент:

Перед началом работы наденьте перчатки.

Если Вы используете чистый медный купорос из магазина реактивов подойдет дистиллированная вода, для хозяйственной медной соли используйте . Нагрейте воду до 60-70 градусов по Цельсию.

Добавляйте медный купорос по чуть-чуть до образования осадка.

Перелейте воду в другую емкость, чтобы очистить раствор от осадка.

С помощью наждачной бумаги очистите медный провод, придайте ему нужную форму и привяжите к нити.

К слову, если у Вас нет медной проволоки, Вы можете вырастить кристалл из медного купороса в домашних условиях и с применением обычной нитки.

С помощью стержня от шариковой ручки привесьте затравку так, чтобы провод не касался стенки сосуда.

Теперь оставьте на несколько дней и наблюдайте за результатом.

После того, как Ваш кристалл приобрел необходимую форму, просушите его и покройте бесцветным лаком, чтобы со временем медный купорос не выветрился и кристалл не распался.

Теперь Вы знаете как вырастить кристалл из соли в домашних условиях, и можете экспериментировать. Используйте разные формы затравки, чтобы создавать интересные поделки. Можете добавить в воду с солью немного красителя (подойдет как обычный пищевой краситель, так и обычные гуашевые краски). Используйте весь полет фантазии, и тогда обычные кристаллы из подручных средств могут стать дизайнерскими украшениями!

Обычную поваренную соль можно превратить в интересный арт-объект, процесс создания которого будет волнующим для детей и взрослых. Не стоит упускать уникальную возможность, не выходя из дома, наблюдать одно из природных явлений – образование кристаллов.

Необходимые приспособления и материалы

Тщательно подготавливаем все, что нужно для выращивания кристалла из соли. У каждого в доме всегда найдется все нужное для этой работы. Замечено, что в большей емкости вырастает больший кристалл, но соли в этом случае понадобится много:

  • Поваренную соль берем крупную и чистую. Примеси в ней не допустимы, так как они помешают образованию кристаллов правильной формы. Можно использовать морскую соль, несмотря на сложный химический состав.
  • Воду лучше использовать фильтрованную или дистиллированную.
  • 2 емкости: из стекла, чтобы наблюдать за процессом и для подогрева воды на огне.
  • Палочка (карандаш, линейка и др.).
  • Нитка или тонкая медная проволока.
  • Воронка.
  • Фильтровальная бумага (марля, вата) используется для фильтрации раствора.
  • Салфетки.


Подготовка к выращиванию

Чем выше температура, тем больше растворяется вещества в воде. В полученный пересыщенный раствор добавляется затравка, и при охлаждении молекулы налипают на нее. Начинается рост, зависящий от того, сколько вещества при высокой температуре растворилось и сколько «выпало в осадок» при ее понижении, например: 2 г натрий хлор в сравнении с 50 г медного купороса.

В отличие от других веществ, растворимость поваренной соли очень высокая, при охлаждении налипание вещества минимальное, но с течением времени молекул присоединяется все больше и солевые объекты увеличиваются в размере.

Инструкция, как сделать кристаллы из соли, довольно проста и не представляет никакого труда. Доводим воду до 80-90 oC, снимаем с плиты. Постепенно досыпаем соль (38 г. на 100 г. воды), постоянно мешая, до тех пор, пока она не станет больше растворяться.

Получается пересыщенный раствор, соль из которого будет легко кристаллизоваться при его охлаждении. Медленное понижение температуры дает лучший результат.

В воронку помещаем фильтровальную бумагу и переливаем содержимое в стеклянную тару через 30-60 минут. В результате удаляем все мелкие кристаллики, которые могут помешать основному процессу, и освобождаемся от примесей.

Делаем насечку на палочке для более стабильного закрепления. Один конец нитки (проволоки) привязываем к насечке. На другом конце завязываем узел или подвешиваем любой небольшой предмет, на который будут наращиваться молекулы.

Опускаем нитку в середину емкости. Из проволоки можно сделать сложные формы, которые обрастут кристалликами. На фото кристаллов из соли можно видеть разнообразие различных форм, зависящих от матричной затравки.

Процесс кристаллизации

Сверху банку накрываем салфеткой: в водяной раствор не должно попасть никаких посторонних примесей. Помещаем ее на постоянное место без перепадов температуры и стараемся не передвигать и не сотрясать. Поддерживая одинаковый уровень в жидкости, периодически осторожно доливаем насыщенный раствор натрия хлора.

Вскоре наблюдаются видимые сдвиги и через месяц можно увидеть небольшой поликристалл. Чем дольше он находится в растворе, тем больше становится.

На границе воздух-вода кристаллизация происходит более интенсивно. Вариации перемещения такой затравки дает возможность получать соляные «изделия» достаточно быстро.

А как сделать монокристалл из соли? Возможно ли? Специалисты утверждают, что близкий к природной прямоугольной форме кристалл можно получить довольно просто.

В пакете поваренной соли выбираем крупный кристаллик и кладем на дно приготовленного солевого раствора. Морская соль, как более крупная, подойдет для этих целей еще больше. Для ускорения процесса его перемещают в новый насыщенный раствор спустя несколько дней. Следят за формой и периодически соскабливают лишнее налипание, стремясь сохранить форму.

Увидеть монокристалл можно гораздо быстрее: отдельные кристаллики-крошки появляются на границе воздуха и воды в банке. Прозрачные, правильной формы они хорошо видны под лупой.

Окрашивание и хранение

Полученные кристаллы высушивают и покрывают бесцветным лаком для лучшей сохранности. Окрашивают их с помощью различного цвета лаками.

Эстетично они будут выглядеть на специальном подиуме, одновременно предохраняясь от разрушения. В солевой раствор никакие красители не добавляют, так как они могут только помешать кристаллообразованию.

Часто задают вопрос: «Можно ли получить кристалл из соли за 1 день?». Надеемся, что в вышесказанном ответ уже получен. Однако, экспериментируйте, пробуйте, но помните, сколько времени тратит природа на то, чтобы вырастить свое чудо!

Фото кристаллов из соли

Иногда дома хочется заняться чем-то интересным, например, проделать простой химический опыт. Наверняка каждому из нас интересно, как сделать кристалл в домашних условиях. Такое занятие обязательно понравится не только маленьким детям, но и взрослым. Для выращивания кристалла из соли не требуется много усилий, а результат непременно порадует и восхитит всех домочадцев.

Для того чтобы вырастить кристалл из соли в домашних условиях, нужно запастись необходимыми материалами. Некоторые из них есть в любом доме, а некоторые, возможно, придётся докупить в магазине. Также важно помнить, что солевой микролит не вырастет за несколько часов. Возможно, придётся ждать около 3–4 недель, а то и больше.

Материалы:

1. Соль .

Этот материал – основа для микролита, выращенного в домашних условиях. Формула поваренной соли – NaCl. Соль, как правило, растворяется в тёплой воде. В нашем случае она будет реагировать с водой, образуя уплотнения, которые превратятся в микролиты. Лучше использовать чистую соль без примесей, что обеспечит успех эксперимента.

Лучше всего использовать дистиллированную воду, которая используется в химических опытах для чистоты эксперимента. Если нет такой возможности, можно использовать фильтрованную воду. Так в ней не окажется ненужных примесей, которые могут помешать росту кристалла.

3. Ёмкость .

Важно учесть материал, из которого сделан, например, стаканчик. В нём будет расти кристалл, поэтому к выбору ёмкости следует отнестись с особой ответственностью. Стаканчик должен быть неметаллическим, чтобы металл не вступал в реакцию с солью. Стакан нужно предварительно сполоснуть и отмыть от посторонних соринок или песчинок, ведь они могут способствовать росту мелких микролитов.

4. Нитка, проволока или плотный кусок поваренной соли .

Эти элементы – важнейшая часть химического опыта. Нитка с проволокой или кусок соли станут основой для будущего кристаллика, «ядром», вокруг которого будет обрастать солевое уплотнение. Можно выбрать близкий к форме параллелепипеда кусок поваренной соли, который можно с лёгкостью найти на дне полупустой солонки.

5. Деревянная шпажка .

Подойдёт и деревянная палочка. Она необходима для помешивания готового раствора.

6. Салфетки .

Бумажные салфетки нужны для уборки излишек жидкости. Для этой цели подойдёт туалетная бумага или бумажные платочки.

7. Фильтровальная бумага .

Такая бумага – необходимый компонент почти любого химического опыта.

8. Бесцветный лак для ногтей .

Для придания блеска готовому микролиту нужно покрыть его прозрачным лаком для ногтей.

Все материалы для создания кристалла можно также найти в магазинах для творчества. Существуют специальные коробочки с уже готовыми ингредиентами для выращивания микролитов в домашних условиях.

Определение основы кристалла

Чтобы вырастить красивый кристалл, важно определиться с основой:

  • если взять в основу кусок соли, микролит получится традиционным;
  • если взять нитку с проволокой, можно получить уникальные и оригинальные формы кристалла;
  • если взять просто нитку и опустить её в готовый раствор так, чтобы она свободно плавала в нём, не касаясь дна и стенок ёмкости, то получится удлинённый микролит.

Следуя пошаговой инструкции, можно получить оригинальный микролит, выращенный в домашних условиях:

Чтобы кристалл рос быстрее , можно схитрить и раз в неделю добавлять новый насыщенный солью раствор. Так он будет формироваться гораздо быстрее и будет больше в размере. Микролит может вырасти совершенно необычной формы – разрастаться по предмету (проволоке или куску соли) в разные стороны. В этом и заключается прелесть домашнего кристалла. У правильно выращенного кристаллика будут чётко видны грани и выступы.

Хранить готовый раствор нужно в прохладном месте, где нет сквозняков. Не стоит выбирать для «дома» ёмкости ванную комнату с повышенной влажностью. Лучше расположить микролит на подоконнике с закрытым окном. Не стоит подвергать кристалл резким воздействиям – не нужно встряхивать, наклонять и толкать ёмкость. Важно помнить о том, что кристалл, который мы выращиваем, очень хрупкий и ломкий, и любое механическое воздействие на него может привести к неприятным для роста последствиям.

Если хочется поэкспериментировать со структурой и цветом микролита , следует обратить внимание на следующие компоненты:

  • медный купорос, который сделает кристалл насыщенно-голубым;
  • морская соль, окрашенная пищевыми красителями;
  • цветной лак вместо прозрачного для покрытия кристалла.

Экспериментировать с выращиванием кристаллов из соли в домашних условиях – это интересно и увлекательно, особенно если самому контролировать процесс химического опыта. Микролит, сделанный своими руками, обязательно принесёт море положительных эмоций, и время ожидания обязательно оправдает себя.

Видео

Солевой кристалл – это кристалл, выращенный из раствора поваренной соли. Выращивание такого кристалла – длительный процесс, которому требуется пристальное внимание и строгое соблюдение инструкции.

Выращивание таких кристаллов совершенно безопасно и более того – доступно каждому человеку. Можно сделать кристалл из соли в домашних условиях, при этом выращивания не требуется использовать специальные реагенты или лабораторные условия – можно легко ограничиться и подручными средствами.

Быстрая навигация по статье

Материалы

Чтобы вырастить солевой кристалл, потребуется:

  • Чистая емкость. Например, стеклянный стакан или банка. Лучше, чтобы емкость была прозрачной – это позволит наблюдать за процессом кристаллообразования.
  • Дистиллированная вода. Подойдет и обычная водопроводная, но кристалл может получиться не таким чистым (с примесями солей, находящихся в воде).
  • Карандаш или небольшая палочка.
  • Нить.
  • Кристалл соли для затравки.

Раствор

Чтобы приготовить солевой раствор, необходимо:

  • Нагреть воду (до кипения или почти до кипения).
  • Добавить порцию соли в емкость с водой, размешать.
  • Дать раствору настояться около суток, чтобы осела мелкая взвесь.

Выращивание кристалла

Чтобы вырастить кристалл соли, необходимо:

  • Завязать нитку на карандаш. Опустить ее в воду. Если нужно получить красивый крупный кристалл, следует использовать затравку (привязать к концу нитки небольшой кристалл соли).
  • Карандаш расположить поперек емкости. Ждать, когда вырастет кристалл.

Наблюдая за ростом кристалла важно знать, что:

  • Нитка притягивает к себе соль из воды. Уже через 1-2 дня она покроется мелкими кристаллами. При испарении воды нижняя часть карандаша также покроется легкой изморозью.
  • Нить не должна соприкасаться с дном или стенками посуды, иначе в процессе роста кристалла они срастутся, и фигура получится неправильной формы.
  • Крупный кристалл вырастет через 2-3 недели (для этого необходимо не менее 1 л воды).
  • Чтобы кристалл получился красивым (правильной формы), в качестве затравки можно взять кусочек квасцов. Тогда в воде уместно растворять не поваренную соль, а такие же квасцы. Затравка будет пропорционально увеличиваться в размере по мере роста.

Подобного рода кристаллы легко вырастить из сахара или медного купороса. Готовый продукт можно высушить и защитить от обветривания, покрыв слоем бесцветного лака.

Бумага фильтровальная – Справочник химика 21

    Избыток азотистой кислоты обычно определяют в конце реакции. Для этого пользуются иодкрахмальной бумагой (фильтровальная бумага, пропитанная раствором крахмала и иодистого калия). Образовавшаяся из нитрита в кислой среде азотистая кислота реагирует с иодистым калием, выделяя иод, который с крахмалом дает синее окрашивание. [c.105]
    Бумага фильтровальная лабораторная ФОБ [c.27]

    Приборы и реактивы. 1. Цилиндр с притертой пробкой, емкость 100 мл. 2. Воронка стеклянная, диаметр 5 см. 3. Стаканы химические, емкость 100 мл, 2 шт. 4. Штатив химический с лапкой. 5. Нефелометр. 6. Раствор желатины в воде, 0,001%. 7. Раствор таннина в воде, 10%. 8. Раствор серной кислоты, 2 н. 9. Бензол. 10. Бумага фильтровальная. [c.92]

    Для работы требуется Штатив с пробирками. — Воронка. — Стекла часовые, 2 шт. — Бумага фильтровальная. — Промывалка. — Бумага лакмусовая. — Лучины. — Едкий натр, 2 н. раствор. — Хлорид бария, I н. раствор. — Хлорид железа (III), 1 и. раствор. — Сульфид аммония, 2 и. раствор. — Роданид калия, 0,5 и. раствор. — Азотная кислота, 2 н. раствор. — Алюминиевые квасцы, 0,5 н. раствор. — Едкое кали, 2 и, раствор. — Гидротартрат натрия, [c.202]

    Приборы и реактивы баня водяная, спиртовка, ступка фарфоровая с пестиком, штатив с зажимом, штатив с пробирками, пробирка с пробкой и газоотводной трубкой, стакан емкостью 100 мл, цилиндр мерный емкостью 10 мл, воронка, вата, бумага фильтровальная, крахмал, сахар, сульфат меди безводный, оксид меди свежеприготовленный, молоко. [c.90]

    Стеклянная палочка. — Ареометр со шкалой отн. плотности 1,0—1,2. — Термометр на 100 °С. — Шпатель или ложечка.— Ножницы.—Листы бумаги 8X8 см. —Бумага фильтровальная. — Смесь поваренной соли с песком. — Нитрат серебра, 0,1 н. раствор. — Азотная кислота, 0,1 н. раствор. [c.23]

    Для работы требуется Прибор (см. рис. 33). — Шкаф сушильный. — Цилиндр мерный емк. 10—25 мл. — Стакан емк. 100 мл — Промывалка. — Бюретка. — Воронка для бюретки. — Чашка фарфоровая. — Бюкс. — Стекло ча-совое. — Пинцет. — Термометр комнатный. — Эксикатор. — Барометр. — Мрамор кусковой. — Соляная кислота, 1 н. раствор (титрованный). — Соляная кислота (1 3). — Азотная кислота (1 1). — Натрий металлический. — Навеска металлов цинка, магния, марганца и алюминия. — Магний-лента. — Спирт этиловый. — Раствор фенолфталеина. — Бумага фильтровальная (полоски). [c.49]

    Для работы требуется Аккумулятор на 6—8 вольт. — Амперметр на 5 ампер. — Вольтметр на 5 вольт. — Секундомер. — Реостат ползунковый. — Ключ электрический.— Медная пластинка 2 мм, 2 шт. — Провода электрические. — Штатив с пробирками. — Воронка. — Стакан химический 300 мл. — Щипцы тигельные. — Медные стружки. — Медная проволока. — Нихромов я проволока. — Медная сетка, свернутая в трубочку. — Бумага лакмусовая. — Бумага крахмальная. — Бумага наждачная. — Бумага фильтровальная. — Жидкость Фелинга (растворы i и i ). — Азотная кислота концентрированная. — Серная кислота, 2 н. раствор.—Азотная кислота (1 1) и 15%-ный раствор.—Соляная кислота концентрированная, 2 н. раствор и 6%-ный раетвор. — Нитрат серебра, 1%-ный раствор. — Нитрат серебра, 0,1 н. раствор. — Аммиак, 10%-ный рас- [c.193]


    Для работы требуется Аппарат Киппа для получения двуокиси углерода. —Горелка паяльная. — Штатив с пробирками. — Щипцы тигельные. — Напильник. — Колбы конические емк. 200 мл, 4 шт. — Бюретка емк. 25 мл. — Воронка для бюретки. — Пипетка емк. 100 мл. — Пипетка емк. 20—25 мл. — Стакан емк. 50 мл. — Воронка. — Бумага наждачная. — Бумага фильтровальная. — Нихромовая проволока. — Мел или мрамор. — Магний в стружках. — Кальций в стружках. — Аммиак, 10%-ный раствор. — Хлорид кальция, 5%-ный раствор. — Хлорид стронция, 5%-ный раствор. — Хлорид бария, 5%-ный раствор. — Соляная кислота, 2 н. раствор и 0,1 н. титрованный раствор. — Серная кислота, 2 н. раствор и концентрированная. — Уксусная кислота, 2 н. раствор. — Едкий натр, 2 н. раствор. — Хлорид аммония, 1 н. раствор. — Сульфат аммония, насыщенный раствор. — Хромат калия, 1 н. раствор. — Хлорид магния, 1 н. раствор. — Двузамещенный фосфат натрия, 1 н. раствор. — Хлорид бериллия, [c.209]

    Периодически, а в отдельных случаях и перед каждым посещением наиболее опасных мест, необходимо проверять концентрацию сероводорода в воздухе этих мест. Наличие сероводорода в воздухе определяется увлажненной индикаторной бумагой (фильтровальная бумага, пропитанная раствором уксуснокислого свинца) пли специальными газоанализаторами (системы ВНИИТБ, ЛЙОТ). Для точных определений производят химический анализ воздуха. [c.187]

    Согласно ГОСТ 1520-42 это определение проводится следующим образом. Пробу нефтепродукта, подогретую до 40—50°С, перемешивают в течение 5 мин. в склянке, отбирают в делительную норонку 3 мл от этой пробы, смешивают 50 мл петролейного эфира или бензина и прибавляют 25 мл дистиллированной воды. Содержимое воронки тщательно перемешивают 5 мин., дают отстояться и спускают нижний слой в стакан. Затем стеклянной палочкой наносят иа индикаторную бумагу (фильтровальная бумага, обработанная 10—15 %-ным водным раствором солянокислого или уксуснокислого анилина) несколько капель водной вытяжки и наблюддют изменение окраски бумаги. Красная окраска указывает на присутствие фурфурола в продукте, отсутствие окраски — на отсутствие его. [c.683]

    В 80-е годы предполагается создать новые виды химических волокон с уникальными свойствами, относимые к третьему поколению. Это — высокомодульные и высокопрочные волокна. В шинной промышленности они высвободят дорогостоящий ме-таллокорд, при этом улучшатся эксплуатационные характеристики шин за счет значительного уменьшения их массы. Разрабатываются полупроницаемые полые волокна для разделения жидких и газовых смесей, хемосорбционные волокна для очистки газов и сточных вод, термостойкие волокна, позволяющие решать ряд сложных технических задач (создание термостойкой электротехнической бумаги, фильтровальных тканей и т. п.). Термостойкие волокна используются для создания надежной защитной одежды для рабочих, занятых в горячих цехах, на сварочных работах, специальной защитной одежды, применяющейся при тушении пожаров и других целей. [c.24]

    Работа 3. Опыт 1. Установка для экспериментального обнаружения микрогальванических элементов на поверхности металла (см. рис. 29), Гальванометр чувствительностью – 10- а. Пластинки Fe, Al, Mg. Наждачная бумага. Фильтровальная бумага. Раствор Na l — 3%. [c.181]

    Оборудование и реактивы прибор для электрофореза сушильный шкаф спектрофотометр хроматоскоп ванна для обработки бумаги микропипетки предметное стекло электролит — 2,5 М СН3СООН смесь хинина, кодеина и кофеина (1 мае. доля, %, каждого алкалоида) реактив Драгендорфа для окрашивания фореграмм бумага хроматографическая бумага фильтровальная 10X10 см 1 М НС1. [c.232]

    В бумажной хроматографии носителем служит фильтровальная бумага. Фильтровальная бумага в качестве носителя имеет ряд преимуществ меньшую адсорбционную способность, равномерность материала, листообразную форму, пригодную для двухмерной хроматографии возможность разделения веществ в количествах очень малых (микрограммы). Неподвижной фазой служит воздушно-сухая бумага, содержащая 25% воды. В качестве подвижной фаз1Л [c.254]

    Бумажные хроматограммы. При получении бумажной хроматограммы наиболее важная операция — приготовление бумаги. Фильтровальная бумага, являющаяся в этом случае носителем, должна быть по возможности равномерной плотности по всей площади. Д. А. Вяхирев и Ф. Н. Кулаев рекомендуют использовать отечественную фильтровальную бумагу плотностью 75 г/м . Для удобства смачивания в растворе осадителя, окислителя или восстановителя бумагу нарезают небольшими полосками или кругами и погружают на короткое время в предварительно приготовленный раствор соответствующего вещества определенной оптимальной концентрации (концентрация подбирается эмпирическим путем и зависит от цели опыта). Избыток имеющегося на бумаге вещества стекает и бумага сушится на воздухе в висячем положении, после чего она готова к употреблению. [c.257]

    Для работы требуется Прибор (см. рис. 37). — Ступка фарфоровая. — Ста ан емк. 250—400 мл. — Стакан емк. 50 мл. — Бюретки, 3 шт. — Воронки для бюреток, 3 шт. — Штатив с пробирками.—Шпатель роговой или стеклян вый. — Термомеар до 100 °С. — Метроном. — Секундомер. — Цилиндр мер-вый емк. 25 мл. — Лучины. — Бумага миллиметровая 10Х 10 см. — Бумага фильтровальная. — Карандаш восковой. — Двуокись марганца в порошке. По рошкообразная смесь двуокиси марганца с окисью железа (1 9). — Окись железа [c.80]


    Для работы требуется Аппарат Киппа для получения сероводорода с осушительными склянками (с СаС12). — Прибор (сл1. рис. 55). — Пробка с газоот-ввдной трубкой, согнутой под прямым углом. — Штатив с пробирками. — Стакан амк. 100 мл. — Цилиндры со стеклами 2 шт. — Цилиндр мерный емк. 50 мл. — Пипетка емк. 10 мл. — Кристаллизатор большой. — Воронка. — Шпатель стеклянный. — Палочки стеклянные, 2 шт. — Ложечка для сжигания. — Двуокись марганца. — Хлорид меди. — Бромид калия. — Окись ртути. — Перекись натрия. — Перекись бария. — Железо (опилки). — Хлорид кобальта. — Сера кусковая. — Серная кислота, 2 н. раствор. — Бихромат калия, 1 н. раствор. — Иодид калия, 0,5 н. раствор. — Сульфид натрия, 1 н. раствор. — Сульфат натрия, 0,5 и. раствор. — Хлорид натрия, 0,5 н. раствор. — Нитрат серебра, ]%-ный )аствор. — Хлорид бария, 0,5 н. раствор. — Раствор фуксина, 1%-ный.— г итрат свинца, 0,5 н. раствор. — Хромит натрия, 0,1 н. раствор. — Едкий натр, 2 и. раствор. — Перманганат калия, 0,05 и. и 2 М растворы. — Аммиак, 5%-ный раствор. — Растворы лакмуса, фенолфталеина и метилового оранжевого. — Перекись водорода, 3%-ный раствор. — Ацетон. — Эфир.—Снег (лед).—Спирт этиловый. — Ткань окрашенная. — Бумага фильтровальная. — Лучины. — Песок. [c.164]
Аналитическая химия (1973) — [ c.145 , c.309 , c.311 ]

Учебник общей химии (1981) — [ c.109 ]

Справочник химика-энергетика Том 2 Изд.2 (1972) — [ c.0 ]

Лабораторная техника органической химии (1966) — [ c.42 , c.43 , c.155 ]

Курс аналитической химии (2004) — [ c.198 ]

Техника лабораторной работы в органической химии (1963) — [ c.104 ]

Оборудование химических лабораторий (1978) — [ c.75 ]

Практическое руководство по неорганическому анализу (1966) — [ c.123 ]

Экспериментальные методы в неорганической химии (1965) — [ c.47 ]

Руководство по малому практикуму по органической химии (1964) — [ c.26 ]

Методы биохимии и цитохимии нуклеиновых кислот растений (1970) — [ c.0 ]

Капельный анализ (1951) — [ c.44 , c.75 , c.76 , c.367 ]

Аналитическая химия (1965) — [ c.94 , c.146 , c.150 , c.156 , c.158 , c.381 , c.383 ]

Техника лабораторных работ (1966) — [ c.325 ]

Капельный анализ органических веществ (1962) — [ c.0 ]

Микрокристаллоскопия (1946) — [ c.62 ]

Количественный анализ (0) — [ c.23 ]

Техника лабораторных работ (1982) — [ c.210 ]

Капельный метод (1954) — [ c.20 ]

Техника лабораторных работ Издание 9 (1969) — [ c.428 ]

Курс аналитической химии (1964) — [ c.30 , c.229 ]

Курс аналитической химии Издание 2 (1968) — [ c.281 ]

Курс аналитической химии Издание 4 (1977) — [ c.279 ]

Количественный анализ (0) — [ c.149 ]

Техника лабораторной работы в органической химии Издание 3 (1973) — [ c.94 , c.95 ]

Практическое руководство по неорганическому анализу (1960) — [ c.114 ]

Основы общей химии Том 2 (1967) — [ c.120 ]

Основы общей химии Том 2 Издание 3 (1973) — [ c.131 ]

Техника лабораторного эксперимента в химии (1999) — [ c.29 ]


2.1: Классификация и свойства материи

Материя — это «все, что имеет массу и занимает пространство», как нас учили в школе. Достаточно верно, но не очень удовлетворительно. По-настоящему полный ответ, к сожалению, выходит за рамки этого курса, но мы дадим намек на него в одной из последующих глав, посвященных строению атома. На данный момент давайте отложим попытки дать определение материи и сосредоточимся на точке зрения химика: материя — это то, из чего состоят химические вещества. Но что мы подразумеваем под химическими веществами? Как мы организуем наше представление о материи и ее свойствах? Этим очень практическим вопросам и будет посвящен этот урок.

Свойства материи

Наука химия возникла на основе наблюдений за природой и поведением различных видов материи, которые мы в совокупности называем свойствами материи. Свойства, о которых мы говорим в этом уроке, — это все макроскопических свойств: те, которые можно наблюдать в объемном веществе. На микроскопическом уровне материя, конечно, характеризуется своей структурой : пространственным расположением отдельных атомов в молекулярной единице или протяженном твердом теле.Наблюдая за образцом материи и измеряя ее различные свойства, мы постепенно приобретаем достаточно информации, чтобы охарактеризовать ее; чтобы отличить его от других видов материи. Это первый шаг в развитии химической науки, в которой интерес сосредоточен на отдельных видах материи и превращениях между ними.

Если вы подумаете о различных наблюдаемых свойствах материи, станет очевидным, что они делятся на два класса. Некоторые свойства, такие как масса и объем, зависят от количества вещества в изучаемом нами образце.Ясно, что эти свойства, какими бы важными они ни были, сами по себе не могут быть использованы для характеристики материи; сказать, что «вода имеет массу 2 кг», — нонсенс, хотя в конкретном случае это может быть совершенно верно. Свойства такого рода называются экстенсивными свойствами материи.

Предположим, мы проводим дальнейшие измерения и обнаруживаем, что такое же количество воды массой 2,0 кг также занимает объем 2,0 литра. Мы измерили два экстенсивных свойства (массу и объем) одного и того же образца вещества.Это позволяет нам определить новую величину, частное м/В , которое определяет другое свойство воды, которое мы называем плотностью . В отличие от массы и объема, которые сами по себе относятся только к отдельным пробам воды, плотность (масса в единице объема) является свойством всех проб чистой воды при одной и той же температуре. Плотность является примером интенсивного свойства материи.

Это определение плотности иллюстрирует важное общее правило: отношение двух экстенсивных свойств всегда является интенсивным свойством.

Интенсивные свойства чрезвычайно важны, потому что каждый возможный вид материи обладает уникальным набором интенсивных свойств, которые отличают ее от любого другого вида материи. Некоторые интенсивные свойства можно определить простыми наблюдениями: цвет (спектр поглощения), точка плавления, плотность, растворимость, кислотная или щелочная природа и плотность являются обычными примерами. Еще более фундаментальным, но менее очевидным является химический состав.

Чем больше интенсивных свойств мы знаем, тем точнее мы можем охарактеризовать образец материи.

Интенсивные свойства чрезвычайно важны, потому что каждый возможный вид материи обладает уникальным набором интенсивных свойств, которые отличают ее от любого другого вида материи. Другими словами, интенсивных свойств служат для характеристики материи . Многие из интенсивных свойств зависят от таких переменных, как температура и давление, но способы, которыми эти свойства изменяются с такими переменными, сами по себе могут рассматриваться как интенсивные свойства.

Пример \(\PageIndex{1}\)

Классифицируйте каждое из следующих свойств как экстенсивное или интенсивное.

  1. Объем пива в кружке
  2. Процентное содержание алкоголя в пиве
  3. Количество калорий энергии, которое вы получаете, съев банан
  4. Количество калорий энергии, доступной для вашего тела, когда вы потребляете 10,0 г сахара
  5. Масса железа в крови
  6. Масса железа в 5 мл вашей крови
  7. Электрическое сопротивление куска медной проволоки 22-го калибра.
  8. Электрическое сопротивление медного провода 22-го калибра длиной 1 км
  9. Давление воздуха в велосипедной шине
Ответить на

обширный; зависит от размера кружки.

Ответ б

интенсив; то же самое для любой выборки того же размера.

Ответ c

обширный; зависит от размера и содержания сахара в банане.

Ответ д

интенсив; то же самое для любой 10-граммовой порции сахара.

Ответ e

обширный; зависит от объема крови в организме.

Ответить f

интенсив; то же самое для любого образца 5 мл.

Ответ г

обширный; зависит от длины провода.

Ответ ч

интенсив; то же самое для любого 1 км длины того же провода.

Ответить
Давление

само по себе является интенсивным, но также зависит от количества воздуха в шине.

Последний пример показывает, что не все бывает черным или белым! Но мы часто сталкиваемся с неоднородной во всем материей, разные части которой проявляют разные наборы интенсивных свойств.Отсюда вытекает еще одно различие, о котором мы поговорим ниже.

Как классифицировать материю?

Одним из полезных способов организации нашего понимания материи является представление об иерархии, простирающейся от самого общего и сложного к самому простому и фундаментальному. Ячейки оранжевого цвета представляют собой центральную область химии, которая в конечном итоге имеет дело с конкретными химическими веществами, но с практической точки зрения химическая наука простирается как выше, так и ниже этой области.

В качестве альтернативы, когда мы думаем о конкретных образцах материи, может быть полезнее пересмотреть нашу классификацию в двух измерениях:

Обратите внимание на то, что в нижней строке блоков выше «смеси» и «чистые вещества» могут относиться как к гомогенным, так и к гетерогенным категориям.

Гомогенные и неоднородные: дело в

фазах

Однородная материя (от греческого homo = один и тот же) может рассматриваться как однородная и непрерывная, тогда как гетерогенная материя ( гетеро = разный) предполагает неоднородность и прерывистость.Чтобы пойти дальше, нам сначала нужно дать более точное определение «однородности», и это подводит нас к понятию фаз .

Фаза – это область вещества, обладающая однородными интенсивными свойствами по всему объему. Объем воды, кусок льда, песчинка, кусок меди — каждый из них составляет единую фазу и, согласно приведенному выше определению, называется однородным. Образец вещества может содержать более одной фазы; прохладный напиток с плавающим в нем льдом состоит как минимум из двух фаз: жидкости и льда.Если это газированный напиток, вы, вероятно, можете увидеть в нем пузырьки газа, которые составляют третью фазу.

Рисунок \(\PageIndex{1}\): Границы фаз в масляно-уксусной заправке для салата легко увидеть (слева), но в молоке они настолько малы, что видны только в рассеянном свете (справа).

Границы фаз

Каждая фаза в многофазной системе отделена от соседей фазовой границей , тонкой областью, в которой интенсивные свойства изменяются скачкообразно.Вы когда-нибудь задумывались, почему вы можете легко увидеть лед, плавающий в стакане с водой, хотя и вода, и лед прозрачны? Ответ заключается в том, что когда свет пересекает фазовую границу, его направление движения слегка изгибается, и часть света отражается обратно; именно эти отраженные и искаженные лучи света, выходящие из него, выявляют куски льда, плавающие в жидкости.

Если вместо видимых кусков материала вторая фаза разбита на мельчайшие частицы, световые лучи обычно отражаются от поверхностей многих из этих частиц в случайных направлениях до того, как они выходят из среды и обнаруживаются глазом.Это явление, известное как рассеяние , придает многофазным системам такого рода мутный вид, делая их полупрозрачными, а не прозрачными. Двумя очень распространенными примерами являются обычный туман , в котором капли воды взвешены в воздухе, и молоко , которое состоит из шариков молочного жира, взвешенных в водном растворе.

Возвращаясь к нашей классификации, можно сказать, что однородное вещество состоит из одной фазы во всем своем объеме; гетерогенное вещество содержит две или более фаз.

Дихотомии («или-или» классификации) часто имеют тенденцию разрушаться при внимательном рассмотрении, и различие между гомогенной и гетерогенной материей является хорошим примером; на самом деле это вопрос степени, поскольку на микроскопическом уровне вся материя состоит из атомов или молекул, разделенных пустым пространством! Для большинства практических целей мы рассматриваем материю как однородную, когда любые содержащиеся в ней неоднородности слишком малы, чтобы повлиять на ее внешний вид.

Насколько большой должна быть молекула или агломерация молекул, чтобы она начала проявлять свойства отдельной фазы? Такие частицы охватывают промежуток между микро- и макромирами и были известны как коллоиды с тех пор, как их начали изучать примерно в 1900 году.Но с развитием нанотехнологий в 1990-х годах это различие стало еще более размытым.

Чистые вещества и смеси

Окружающий нас воздух, большинство жидкостей и твердых тел, с которыми мы сталкиваемся, и слишком много воды, которую мы пьем, состоят не из чистых веществ, а из смесей . Вы, вероятно, имеете общее представление о том, что такое смесь и чем она отличается от чистого вещества; каков научный критерий для проведения этого различия?

Для химика чистое вещество обычно относится к образцу вещества, обладающему определенным набором свойств, общих для всех других образцов этого вещества.Хорошим примером может служить обычная соль, хлорид натрия. Независимо от его источника (из шахты, выпаренной из морской воды или сделанного в лаборатории), все образцы этого вещества после очистки обладают одним и тем же уникальным набором свойств.

Чистое вещество — это вещество, интенсивные свойства которого одинаковы в любом очищенном образце того же вещества.

Смесь , напротив, состоит из двух или более веществ и может проявлять широкий спектр свойств в зависимости от относительных количеств компонентов, присутствующих в смеси.Например, вы можете растворить до 357 г соли в одном литре воды при комнатной температуре, что делает возможным бесконечное разнообразие растворов «соленой воды». Для каждой из этих концентраций такие свойства, как плотность, температуры кипения и замерзания, давление паров образующегося раствора, будут разными.

Является ли что-нибудь из действительно чистым?

Те из нас, кто любит арахисовое масло , никогда не станут добровольно покупать марку, рекламируемую как «нечистая».Но статья Consumer Reports , опубликованная несколько лет назад, содержала таблицу с указанием количества «мышиного помета» и «частей насекомых» (предположительно из силосов для хранения арахиса), которые они обнаружили в образцах всех основных брендов. Приятного аппетита !

Наконец, все мы предпочитаем пить «чистую» воду, но обычно нас не интересуют растворенные атмосферные газы и ионы, такие как Ca 2+ и HCO 3 , которые присутствуют в большинстве питьевых вод. .Но эти безобидные «примеси» всегда присутствуют в этих «чистых» родниковых водах.

и пара- воды соответственно.

Вывод: для химика термин «чистый» имеет значение только в контексте конкретного применения или процесса.

Оперативные и концептуальные классификации

Поскольку химия является экспериментальной наукой, нам нужен набор экспериментальных критериев для помещения данного образца вещества в одну из этих категорий. Нет ни одного эксперимента, который всегда увенчается успехом и однозначно решит этот вопрос.Однако есть один принцип, который всегда будет работать в теории, если не на практике. Это основано на том факте, что различные компоненты смеси в принципе всегда могут быть разделены на чистые вещества.

Рассмотрим гетерогенную смесь соленой воды и песка. Песок можно отделить от соленой воды механическим процессом фильтрации. Точно так же молочный жир, содержащийся в молоке, может быть отделен от воды с помощью процесса, известного как взбивание , в котором механическое перемешивание заставляет капли молочного жира сливаться в твердую массу, известную нам как масло.Эти примеры иллюстрируют общий принцип, заключающийся в том, что разнородное вещество может быть разделено механическим путем на однородное вещество.

Переворачивая это, мы получаем операциональное определение гетерогенной материи: если с помощью какой-то механической операции мы можем разделить образец материи на два или более других вида материи, то наш первоначальный образец был гетерогенным. Чтобы найти аналогичное рабочее определение для гомогенных смесей, рассмотрим, как мы можем разделить два компонента раствора соленой воды.Наиболее очевидным способом было бы испарить воду, оставив соль в виде твердого остатка. Таким образом, гомогенную смесь можно разделить на чистые вещества, претерпев соответствующие частичные изменения состояния, т. е. путем испарения, замораживания и т. д.

Обратите внимание на термин частичный в приведенном выше предложении; в последнем примере мы испаряем только воду, а не соль (что в любом случае было бы очень трудно сделать!) Идея состоит в том, что один компонент смеси преимущественно подвергается воздействию процесса, который мы проводим.Этот принцип будет подчеркнут в следующих примерах.

Разделение гомогенных смесей

Некоторые распространенные методы разделения гомогенных смесей на их компоненты описаны ниже.

Перегонка

Смесь двух летучих жидкостей частично выкипает; первые порции сконденсированного пара будут обогащены компонентом с более низкой температурой кипения. Обратите внимание, что если бы вся жидкость выкипела, то дистиллят был бы идентичен исходной жидкости.Но если, скажем, перегнать половину жидкости, то дистиллят будет содержать большую долю более летучего компонента. Если дистиллят затем повторно перегнать, он может быть дополнительно обогащен низкокипящей жидкостью. Повторяя этот процесс много раз (с помощью ректификационной колонны над кипящим сосудом), можно достичь высокой степени разделения.

Фракционная кристаллизация

Горячему насыщенному раствору, содержащему два или более растворенных твердых вещества, дают медленно охладиться; наименее растворимый материал кристаллизуется первым и может быть отделен фильтрованием.Этот процесс широко используется как в лаборатории, так и в гораздо более широком масштабе в промышленности.

Точно так же расплавленная смесь нескольких компонентов при медленном охлаждении сначала даст кристаллы материала, имеющего самую высокую температуру плавления. Этот процесс происходит в огромных масштабах в природе, когда расплавленная магма из земной мантии поднимается в литосферу и остывает под землей — процесс, который может длиться до миллиона лет. Так образуется обычная горная порода, известная как гранит.В конце концов эти породы поднимаются и обнажаются на поверхности земли.

Рисунок \(\PageIndex{1}\): Гранит является основным компонентом калифорнийских гор Сьерра-Невада, где он образует известный пик Хаф-Доум в долине Йосемити (слева). Увеличенное изображение гранита показывает различные компоненты, которые кристаллизовались с течением времени по мере постепенного охлаждения расплава. Обратите внимание, что, поскольку различные компоненты гранита не удаляются при кристаллизации, они остаются внедренными в затвердевший материал.

Жидкостная экстракция

Две взаимно нерастворимые жидкости, одна из которых содержит два или более растворенных вещества (растворенных веществ), встряхивают вместе в делительной воронке . Каждое растворенное вещество будет концентрироваться в той жидкости, в которой оно лучше растворимо. Затем два раствора разделяются путем открытия запорного крана на дне, что позволяет стечь более густому раствору.

Экстракция твердой и жидкой фаз

При работе с натуральными продуктами, такими как растительные материалы, первым шагом часто является извлечение растворимых веществ из частей растений.Эту и подобные экстракции растворимых компонентов сложных твердых веществ проводят в аппарате, известном как экстрактор Сокслета.

Рисунок \(\PageIndex{1}\): Экстрактор Сокслета

Идея состоит в том, чтобы непрерывно просачивать подходящий горячий растворитель через материал, который содержится в пористом бумажном «наперстке». Горячий пар из колбы для кипячения проходит в обход экстракционной камеры через рукав слева (обозначенный как «пар» на иллюстрации →) и попадает в холодильник, из которого капает вниз в экстракционную камеру, где часть растворимого материала смешивается с растворитель.Когда конденсат достигает верхней части камеры, он вытекает через сифонный рукав, сливая свое содержимое в кипящую колбу, которая все больше концентрируется в извлеченном материале.

Преимущество такой схемы заключается в том, что процесс перколяции и экстракции можно повторять бесконечно (обычно от нескольких часов до нескольких дней) без особого внимания.

Хроматография

Когда жидкая или газообразная смесь течет по колонне, содержащей адсорбирующий материал, более сильно адсорбированные компоненты имеют тенденцию двигаться медленнее и выходить позже, чем менее сильно адсорбированные компоненты.В этом примере экстракт, полученный из листьев растений, разделен на основные компоненты: каротин, ксантофилл и хлорофиллы А и В.

Хотя хроматография возникла в середине 19 века, она не получила широкого распространения до 1950-х годов. С тех пор он охватил огромное разнообразие техник и больше не ограничивается цветными веществами. Хроматография в настоящее время является одним из наиболее широко используемых методов анализа и разделения сложных смесей жидкостей и газов.

Физические и химические свойства

Поскольку химия отчасти занимается изучением превращений, которым может подвергаться вещество, мы можем также приписать любому веществу ряд химических свойств, которые выражают различные изменения состава, которым это вещество, как известно, подвергается. К химическим свойствам относятся также условия температуры и т. д., необходимые для осуществления изменения, а также количество энергии, высвобождаемой или поглощаемой при изменении.

Свойства, которые мы описали выше, традиционно известны как физические свойства , и их следует отличать от химических свойств , которые обычно относятся к изменениям состава, которым может подвергаться вещество.Например, мы можем указать некоторые из наиболее характерных физических и химических свойств элемента натрия :

.

Физические свойства (25 °С)

Химические свойства

  • Внешний вид: мягкий блестящий металл
  • плотность: 0,97 г/см 3
  • температура плавления: 97.5°С
  • температура кипения: 960 °C
  • образует оксид Na 2 O и гидрид NaH
  • сгорает на воздухе с образованием пероксида натрия Na 2 O 2
  • бурно реагирует с водой с выделением газообразного водорода
  • растворяется в жидком аммиаке с образованием темно-синего раствора
  • .

Чем пристальнее смотреть на различие между физическими и химическими свойствами, тем более размытым становится это различие.Например, более высокая температура кипения воды по сравнению с температурой кипения метана, CH 4 , является следствием электростатического притяжения между связями ОН в соседних молекулах, в отличие от притяжения между связями С-Н; на этом уровне мы действительно входим в химию! Так что, хотя от вас, скорее всего, ожидают, что вы будете «различать» физические и химические свойства на экзамене, не относитесь к этому слишком серьезно — это оказывается довольно сомнительной дихотомией, любимой учителями, но имеющей ограниченную полезность!

Microscale Techniques — Полное руководство

Microscale Techniques — Полное руководство

Микромасштабные лабораторные методы


Традиционно эксперименты в органической химии проводятся на макроуровне уровне, используя количество химикатов порядка 5-100 г, используя стеклянную посуду, разработанную содержать от 25 до 500 мл жидкости.Для количества материалов в Диапазон 0,005-0,5 грамма, используется другой, “ микромасштаб ” методы и оборудование для проведения различных стандартных органических лабораторий операции. Далее студент знакомится со специальным оборудованием. используемые в микромасштабных экспериментах, а также несколько иные методы, которые используются.

Этот документ также доступен в виде индексного файла с отдельные главы содержатся в отдельных файлах.


Основное оборудование
Работа с жидкостями
Работа с твердыми веществами
Проведение реакций
Экстракция
Перекристаллизация
Дистилляция


Стеклянная посуда, используемая для микромасштабных экспериментов, содержится в наборе, поступает из магазинов в начале лабораторного периода и возвращается в конце.Техник магазина проследит за тем, чтобы учащийся получил полный комплект, когда его заберут, и по возвращении он проверит его, чтобы убедиться, что он завершен. студенту будет взиматься плата за недостающие предметы.

Некоторое содержимое набора для микромасштабирования показано на рисунке ниже.

Конический флакон используется в качестве реакционного сосуда для экстракции и хранения контейнер. Его плоское основание позволяет ему стоять вертикально на лабораторном столе.Интерьер часть флакона сужается к узкому дну, что позволяет полностью отбирать жидкости из флакона с помощью одноразовой пипетки Пастера. Флакон имеет завинчивающуюся крышку, которая затягивается с помощью нитей, залитых в верхнюю часть флакона. Эти нити также позволяют прикреплять различные другие детали, такие как конденсатор или дистилляционная головка, с использованием двойных крышек предоставляется в комплекте.


Так как редко работают с объемами более 2-3 мл, градуированные цилиндры редко используются используется в микроэкспериментах.Вместо этого используются объемные устройства меньшего масштаба, такие как шприцы, автоматические пипетки и калиброванные одноразовые пипетки Пастера.

Автоматические пипетки обычно используются в микромасштабных органических и биохимические лаборатории. Они доступны в различных размерах и могут доставить точные объемы водных растворов от 0,10 мл до 1,0 мл. Они были не предназначены для использования с органическими растворителями и, как правило, менее точны в зависимости от жидкость. Автоматические пипетки очень дорогие , и очень важно, чтобы студент обращается с ними осторожно и ответственно.Следуйте шагам, описанным ниже для использования автоматической пипетки:

1 . Выберите желаемый объем, регулируя микрометр на ручка пипетки.
2 . Наденьте на пипетку пластиковый наконечник. Убедитесь, что наконечник прикреплен надежно.
3 . Нажмите на поршень до первого фиксированного положения. Не нажимайте поршень во второе положение. (Если поршень нажат до второго упора, будет доставлен неправильный объем жидкости).
4 .Опустите кончик пипетки в жидкий образец. Не погружайте всю длину пластикового наконечника в жидкости. Лучше всего погружать наконечник только на глубину около одного сантиметра.
5 . Медленно отпустите поршень . Не допускайте, чтобы поршень отскочить назад, иначе жидкость может выплеснуться в поршневой механизм и повредить пипетку. Кроме того, быстрое освобождение плунжера может привести к попаданию пузырьков воздуха в пипетка На данный момент пипетка заполнена.
6 .Переместите пипетку в приемный сосуд. Коснитесь кончика пипетки, чтобы внутреннюю стенку контейнера и медленно опустите поршень до первого упора. Это действие дозирует жидкость в контейнер.
7 . Сделайте паузу в одну-две секунды, а затем нажмите на поршень на секунду. положение для удаления последней капли жидкости. Действие плунжера может быть более жестким в этом диапазоне, чем до первого стопора.
8 . Выньте пипетку из приемника.Если пипетка будет использоваться с другую жидкость, снимите наконечник пипетки и выбросьте его.

Шприцы особенно полезны в безводных условиях необходимо поддерживать во время эксперимента. Иглу можно вводить через резинку. перегородку, герметизирующую реакционный сосуд, и жидкость добавляют к реакционной смеси. Мы используем пластиковые (полиэтиленовые) шприцы, которые хоть и называются «одноразовыми», можно очистить и использовать повторно. В то время как полиэтиленовые бочки непроницаемы для большинства растворители, плунжеры изготовлены из менее инертного материала; таким образом, эти шприцы не могут быть используется с __________.Чтобы наполнить шприц, вставьте иглу в жидкость и наберите требуемый объем. Вытащите шприц и немного потяните ствол назад, чтобы наберите оставшуюся в игле жидкость в шприц.

Одноразовые пипетки Пастера используются для дозирования малых количества жидкостей, в качестве фильтрующих устройств и в качестве колонн для мелкомасштабной колонны хроматография. Хотя они считаются одноразовыми, вы должны уметь их чистить. для повторного использования до тех пор, пока наконечник остается неотколотым.

Пипетки Пастера могут быть откалиброваны для использования в операциях, где объем не требуется. быть точно известными, например, для измерения потребности в растворителях для экстракции и для промывание твердого вещества, полученного после кристаллизации. Для калибровки пипетки Пастера взвесьте 0,5 г (0,5 мл) воды в маленькую пробирку на весах. Прикрепите резиновую грушу к короткая пастеровская пипетка. Сожмите резиновую грушу перед тем, как вставить кончик пипетки в вода. Старайтесь контролировать, насколько сильно вы нажимаете на грушу, чтобы при помещении пипетки в воду и груша полностью освобождается, только нужное количество жидкости набирается в пипетку.Когда вода будет набрана, поставьте отметку несмываемым Маркировочная ручка в положении мениска. Более прочную метку можно сделать, забивая пипетка с напильником. Повторите эту процедуру с 1,0 г воды и сделайте отметку 1 мл на тот же пипец.

Фильтрующая трубка используется для удаления твердых примесей из жидкости. объемом менее 10 мл. Для его приготовления в отверстие вставляют небольшой кусочек ваты. верхней части пипетки Пастера и проталкивают вниз к началу нижнего сужения в пипеткаВажно, чтобы использовалось достаточное количество хлопка для сбора всего фильтруемого твердого вещества; однако используемое количество не должно быть настолько большим, чтобы скорость потока через пипетку значительно ограничен. Ватную пробку можно протолкнуть длинным тонким предметом, например в виде стеклянной палочки для перемешивания или деревянной палочки-аппликатора. В некоторых случаях, например, когда фильтрации сильнокислотной смеси или при проведении очень быстрой фильтрации может быть вместо ваты лучше использовать стекловату, хотя она и не так хороша, как вспомогательное средство для фильтрации.Для проведения фильтрации фильтрующую пипетку зажимают так, чтобы фильтрат будет стекать в соответствующий контейнер. Смесь, подлежащая фильтрации, переносят в фильтрующую пипетку другой пипеткой Пастера. Если объем фильтруемой смеси менее 1-2 мл, необходимо промыть фильтр и заткнуть его небольшое количество растворителя после прохождения последнего фильтрата через фильтр. Если желательно, скорость фильтрации может быть увеличена путем легкого приложения давления к верхней части пипетку с помощью груши для пипетки.

A Пипетка с фильтром используется для переноса летучих растворителей во время экстракции и при фильтрации очень малых количеств твердых примесей из растворов. это из крошечного кусочка ваты свободно скатывают в шар и опускают его на дно пипетки с помощью проволоки диаметром чуть меньше внутреннего диаметра пипетки. узкий конец пипетки. Если вам трудно протолкнуть вату в кончик, вы вероятно, использовал слишком много хлопка. Чтобы использовать пипетку с фильтром, просто наберите смесь. фильтруют в пипетку с помощью груши для пипетки, а затем удаляют ее.С помощью этой процедуры небольшое количество твердого вещества будет захвачено хлопком.


Микромасштабные эксперименты включают количества порядка 200-300 мг самое большее, и это поэтому важно уметь взвешивать твердые вещества с точностью до миллиграмма. Этот требует использования чувствительных весов с верхней загрузкой, защищенных от сквозняков экраном, или аналитический баланс.

Все взвешивания должны производиться в предварительно взвешенном (“ тарированном “) контейнер. Затем вес тары вычитается из общего веса контейнера плюс образец, чтобы дать вес образца.

Твердые образцы манипулируют с помощью микрошпателей аналогично показанные ниже. Большой стиль более удобен, когда относительно большое количество твердые должны быть распределены.


Типовая установка для нагрева реакционной смеси под рефлюкс показан слева. В то время как воздушный конденсатор подходит для большинства применений, также поставляется конденсатор с водяной рубашкой для случаев, когда растворитель очень летучий или где температура окружающего воздуха очень высока.«Вращающаяся лопасть» также может быть включен для магнитного перемешивания реакционной смеси – это треугольное устройство покрытый тефлоном, форма которого соответствует дну конической колбы.

Обратите внимание, что аппарат зажимается у холодильника, а не у колбы, как это было бы для макромасштабный эксперимент с использованием обычной посуды из матового стекла. Аппарат может быть зажатым таким образом из-за резьбового соединения между конденсатором и реакционный флакон, который не дает соединению развалиться.

Нагрев осуществляется с помощью песочной ванны на магнитной мешалке/нагревателе. Термометр должен быть зажаты в контакте с песком, чтобы можно было контролировать температуру ванны. в ванне содержится чуть более 1 см песка – важно, чтобы его было достаточно, чтобы обеспечить хороший тепловой контакт с реакционным сосудом, но не настолько, чтобы его было трудно увидеть содержимое.


В микромасштабных экспериментах коническая пробирка представляет собой стеклянную посуду, используемую для извлечения.Два несмешивающихся слоя жидкости помещаются во флакон, а верхняя часть закрывается крышкой и тефлоновой вставкой (тефлоновой стороной внутрь корпуса). флакон). Флакон встряхивают, чтобы обеспечить тщательное перемешивание двух жидких фаз. Как встряхивание продолжается, флакон периодически вентилируется путем ослабления крышки, а затем снова затягивая его. Примерно через 5-10 секунд встряхивания крышка ослабляется, чтобы проветрить флакон снова затягивают, и флакону дают стоять вертикально в химическом стакане до тех пор, пока два слои жидкости полностью отделяются.

Возможны две основные процедуры в зависимости от того, используется ли растворитель для экстракт желаемого продукта тяжелее или легче воды. Метод А используется для экстракции, где нижний слой представляет собой тяжелый растворитель, такой как дихлорметан :

Метод А – растворитель тяжелее воды

Метод B используется для экстракции более легким растворителем чем вода, например диэтиловый эфир .Обратите внимание, что в этой технике рисуется обе фазы в пипетку, а затем возвращает тяжелую (водную) фазу в коническую пробирку. Эфир настолько летуч, что его часто трудно удержать в пипетке. Использование пипетка с фильтром для этой процедуры поможет предотвратить попадание летучего органического слоя разбрызгивание неконтролируемым образом.

Метод B – растворитель легче воды


Перекристаллизацию можно проводить с использованием конического реакционного флакона и обычного вакуумная фильтрация для сбора кристаллов на небольшой фильтровальной бумаге или в Craig пробирка , которая представляет собой устройство, разработанное специально для перекристаллизации очень малых количества материалов.

При перекристаллизации с коническим реакционным сосудом конический сосуд просто берет место колбы Эрнленмейера, используемой для перекристаллизации в макромасштабе. Изоляция кристаллы можно сделать несколькими способами в зависимости от их формы:

(i) После завершения кристаллизации маточные растворы и кристаллы вакуум-фильтруют через маленькую воронку Хирша. Чаще всего материал переносится на фильтр, выливая, используя микрошпатель, чтобы помочь перенести кристаллы из флакона к фильтру.В тех случаях, когда кристаллы довольно маленькие и пушистые, это может быть более удобно всю смесь кристаллы + маточные растворы набирать в пипетку Пастера и таким образом перенесите их в воронку Хирша.
(ii) Если кристаллы прилипают к стенкам колбы, фильтрация не требуется. Просто используйте пипетку с фильтром, чтобы удалить маточные растворы и перенести их в другую емкость. колба. Для промывки кристаллов добавляют свежий холодный растворитель, который затем удаляют с помощью пипетка таким же образом.Затем кристаллы сушат, используя очень легкий поток воздуха или азота, но необходимо следить за тем, чтобы струя была достаточно легкой, чтобы кристаллы не выдуваются из флакона.

 

Трубка Крейга Рекристаллизация

Пробирки Крейга особенно подходят для перекристаллизации количества твердого вещества менее ~100 мг, основное преимущество которого заключается в том, что он сводит к минимуму количество переносов твердого материала и, таким образом, максимизирует выход кристаллов. Отделение кристаллов от материнского ликер с трубкой Крейга очень эффективен, и для сушки требуется мало времени. кристаллы.Задействованные шаги в основном такие же, как и в макромасштабе. кристаллизации в колбе Эрленмейера и воронке Хирша:

Шаг 1 . При кристаллизации, когда этап фильтрации не требуется Для удаления нерастворимых примесей, таких как грязь или активированный уголь, этот шаг можно делается непосредственно в трубке Крейга; в противном случае используется небольшая пробирка. Твердое тело помещается в пробирке Крейга, а соответствующий растворитель нагревают до кипения в пробирке, помещенной в песчаной ванне.В пробирку Крейга добавляют несколько капель горячего растворителя, затем нагревают на песчаной бане при постоянном перемешивании микрошпателем с помощью вертушки движение. Это помогает растворить растворенное вещество и предотвратить удары кипящей жидкости. Добавляют дополнительные порции горячего растворителя до полного растворения твердого вещества. Делать не добавляйте слишком много растворителя, чтобы максимизировать выход.

Шаг 2 . Когда необходима горячая фильтрация, твердое вещество должно быть максимально растворить в пробирке, как описано выше.В качестве альтернативы, твердое можно растворить в пробирке Крейга, а жидкость перенести в пробирку с помощью Пипетка Пастера предварительно нагрета горячим растворителем. Чтобы набрать жидкость в пипетку, выпустите воздух из пипетки, а затем поместите конец пипетки на дно пробирки так, чтобы будьте осторожны, чтобы не застрять какие-либо твердые вещества в пипетке. Небольшое пространство между пипеткой и дно пробирки должно позволять набирать жидкость, не удаляя твердое вещество. Промойте пробирку Крейга несколькими каплями горячего растворителя, а затем добавьте их в пробирку.Эта процедура служит для выполнения грубой предварительной фильтрации для удаления более крупных частиц твердого вещества. Затем трубку Крейга промывают и сушат.

Шаг 3 . Затем пробирку со смесью нагревают в песчаная баня с добавлением 5-10 капель растворителя для предотвращения преждевременной кристаллизации происходят на этапе фильтрации. Чтобы отфильтровать смесь, поместите смесь в фильтр. наконечник пипетки, предварительно нагретой горячим растворителем, и быстро перенесите жидкость в чистая трубка Крейга.Пропускание жидкости через ватный тампон в пипетке с фильтром должны удалять твердые примеси. Если это не удалось , это может быть необходимо добавить больше растворителя для предотвращения кристаллизации и профильтровать смесь через фильтрующая пипетка. В любом случае, как только отфильтрованный раствор будет возвращен в лабораторию Крейга. пробирке, необходимо выпарить некоторое количество растворителя, пока раствор не станет насыщенным вблизи температура кипения жидкости. Лучше всего это сделать, поместив трубку Крейга в ванну с песком. и кипячение раствора при быстром вращении раствора микрошпателем.Когда след твердого материала, покрывающего шпатель чуть выше уровня жидкости, наблюдается, раствор близок к насыщению и испарение должно быть остановлено.

Шаг 4 . Горячий раствор медленно охлаждают в трубке Крейга до комнатной температуры. температура. Это делается путем вставки внутренней заглушки во внешнюю часть крана Craig. пробирку, а затем все это помещают в колбу Эрленмейера на 10 мл. Это обеспечивает некоторые изоляция для замедления скорости охлаждения. Скорость охлаждения можно еще больше замедлить, если сначала наполнение колбы Эрленмейера ~8 мл горячей воды при температуре ниже точки кипения точки растворителя (будьте осторожны, чтобы не налить в анализатор Эрленмейера столько воды, что Крейг трубка плавает).Затем колбу Эрленмейера с трубкой Крейга помещают на несколько слоев бумаги и оставили в покое остывать до комнатной температуры. После кристаллизации в комнате температура завершена, пробирку Крейга помещают в баню с ледяной водой, чтобы максимизировать выход.

Шаг 5 . После завершения кристаллизации 3-дюймовый кусок меди проволока наматывается на ствол внутренней заглушки трубки Крейга (см. «А» ниже) и Центрифужная пробирка помещается поверх нее. После изгиба медного провода обратно вверх по стороне центрифужной пробирки так, чтобы пробирка Крейга надежно удерживалась внутри нее (см. «В» ниже), центрифужная пробирка перевернута (см. «C» ниже).Растворитель должен вытекать из крана Крейга. трубки, оставляя кристаллы позади. Затем пробирку центрифугируют в течение нескольких минут, чтобы полное отделение маточных растворов от кристаллов. С помощью микрошпателя Затем кристаллы соскабливают с конца внутренней заглушки или изнутри трубки Крейга на часовое стекло или лист бумаги. Необходима минимальная сушка.

 


 

 

Ключ к успешной микромасштабной дистилляции находится в избегая длинных путей перегонки, так как это основной фактор, приводящий к потере материала во время дистилляции.Микродистилляции с коротким путем проводят с использованием дистилляционная головка Hickman в качестве приемного устройства для дистиллированной жидкость. На рисунке ниже показаны два типа головки Hickman: «портированная» и «непортированная». Полный аппарат состоит из колбы или флакона с жидкостью и магнитного поля. вращающаяся лопасть или кипящий камень, прикрепленный к нижнему шарниру головы Хикмана. При желании, конденсатор присоединен к верхнему соединению. Термометр можно подвесить посередине для того, чтобы записать температуру перегонки, с нижней частью термометра в нижняя часть головки Хикмана чуть ниже круглого колодца.Пары нагретого жидкость поднимается вверх, охлаждается и конденсируется либо на внутренних стенках сосуда Хикмана, головке или на стенках конденсатора. Когда жидкость стекает вниз, она собирается в круглый колодец на дне перегонного куба. Лунка может содержать до 2 мл жидкости.

 

 

Сбор дробей проще всего с портированным Hickman голова; порт открывают и жидкость в лунке удаляют пипеткой Пастера (см. «С»).При головке без портов жидкость отбирают сверху пипеткой Пастера. (см’). Если используется холодильник или внутренний термометр, перегонный аппарат должен для этого частично разобрать. На некоторых кадрах внутренний диаметр головка настолько мала, что трудно дотянуться пипеткой под углом и сделать контакт с жидкостью. Эту проблему можно решить, согнув кончик пипетки. слегка в огне.

После извлечения жидкость переливается в небольшой флакон и закрывается крышкой с тефлоновым уплотнением. шапка.


 

wjl; 25 ноября 97

 

Глоссарий лабораторного оборудования

· Metallacycle

Стакан

Цилиндрическая стеклянная посуда с грубыми отметинами. Используется для хранения жидкостей, но не должен использоваться для измерения объема, где требуется точность.

Горелка Бунзена

Металлическая трубка с двумя вентилями и входом для природного газа.Клапан на основании регулирует расход газа; клапан сбоку регулирует количество кислорода в газовой смеси. Руководство

Бюретка(те)

Длинный тонкий цилиндрический предмет из стекла с запорным краном на одном конце. Используется для подачи жидкостей с очень высокой объемной точностью.

Зажим

Используется вместе с кольцевой подставкой для фиксации оборудования.Держатель зажима ввинчивается как в кольцевую стойку, так и в зажим.

Глиняный треугольник

Устройство треугольной формы из термостойкой глины. Используется для хранения тиглей и фарфоровых блюд, нагреваемых горелкой Бунзена. Равномерно распределяет тепло по поверхности удерживаемых предметов.

Тигель

Фарфоровая посуда, способная выдерживать сильное нагревание (например, от горелки Бунзена).Используется для нагрева твердых тел до высоких температур. Накройте крышкой, чтобы избежать потери массы.

Кювет(те)

Прозрачный прямоугольный сосуд из стекла или пластика, используемый для хранения растворов для спектрометрии. Не ставьте его ребристые стороны на световой путь спектрометра!

Колба Эрленмейера

Коническая колба с отверстием тоньше дна и грубой объемной маркировкой.Эрленмейеры используются для хранения жидкостей, но не должны использоваться для измерения объема, где требуется точность.

Колба, Фильтрация

Тяжелая колба Эрленмейера с патрубком для вакуума и отверстием для воронки Бюхнера. При подключении к вакууму и закрытии воронкой Бюхнера используется для фильтрации смесей твердых и жидких веществ.

Колба мерная

Круглая колба с длинным тонким горлышком с одной маркировкой.Марка соответствует объему, указанному на колбе. Используется для приготовления растворов и очень точного измерения жидкостей.

Воронка, Бюхнер

Фарфоровая или пластиковая воронка с множеством маленьких отверстий и резиновой пробкой вокруг носика. Используется вместе с фильтрующей колбой для фильтрации смесей твердых веществ и жидкостей.

Воронка, бюретка

Воронка с относительно тонким соплом , которое вставляется в верхнюю часть бюретки.Используется для доставки жидкостей без беспорядка!

Воронка для порошка

Воронка, содержащая относительно широкое сопло . Используется для доставки твердых веществ без создания беспорядка, что необходимо для точного приготовления растворов твердой и жидкой фаз.

Градуированный цилиндр

Тонкий цилиндр с множеством маркировок. Используется для измерения жидкостей с умеренной точностью.

Горячие руки

Рукав в виде перчатки из эластичного теплоизоляционного полимера.Используется для обработки горячей стеклянной посуды.

Устройство сбора данных LabQuest

Портативное устройство, содержащее несколько портов для датчиков (см. ниже) и порт USB для флэш-накопителя. Сенсорным экраном лучше всего управлять с помощью прилагаемого стилуса.

рН-зонд LabQuest

Зонд с тонким электродом в основании, используемый для измерения pH жидких растворов.Должен храниться в растворе, когда он не используется, и всегда должен оставаться влажным во время экспериментов. Должен быть откалиброван с использованием буферов с известным pH.

Датчик давления LabQuest

Прямоугольный зонд с входным отверстием Люэра для измерения давления газов. Максимальное показание давления 2 атмосферы.

Спектрофотометр LabQuest

Большой зонд с USB-кабелем и слотом для кювет. Используется для измерения спектров поглощения чистых жидкостей или жидких растворов.При использовании с растворами необходимо калибровать по чистому растворителю.

Датчик температуры LabQuest

Тонкий металлический зонд, используемый для измерения температуры жидкостей или твердых тел.

Мультиметр

Мультиметр используется для измерения тока или напряжения в двух точках электрической цепи. Подсоедините черный провод к COM, а красный провод к «VΩmA». Используйте циферблат для регулировки измеряемой величины и масштаба измерения.

Груша для пипетки

Груша для пипетки представляет собой синее устройство в форме шара, изготовленное из эластичного полимера, которое надевается на конец пипетки. Сожмите грушу, поместите на конец пипетки и отпустите, чтобы набрать жидкость.

Пипет, Пастер

Пипетки Пастера представляют собой маленькие стеклянные пипетки без маркировки, используемые для переноса небольшого количества жидкости и/или добавления жидкости по каплям.Используйте маленькие коричневые груши для пипеток Пастера с пипетками Пастера, а не большие синие груши.

Пипетка серологическая

Тонкий цилиндрический кусок стекла или пластика с коническим соплом и множеством маркировок. Используется для подачи жидкостей с умеренной точностью. Выталкивайте все содержимое при использовании.

Пипетка, мерная

Тонкий цилиндрический кусок стекла с колбой на одном конце и единственной меткой.Метка соответствует объему, указанному на пипетке. Используется для подачи жидкостей с очень высокой точностью. Не выталкивайте остатки жидкости — просто позвольте силе тяжести сделать свою работу.

Подставка для колец

Подставка с широким металлическим основанием и одним металлическим стержнем. Зажимы и держатели зажимов крепятся к стержню.

Резиновый полицейский

Кусок резины в форме клина с отверстием, которое надевается на конец стеклянной палочки для перемешивания.Используется для выуживания липких твердых частиц и других упрямых насекомых со дна колб.

Скупула

Изогнутый кусок металла в форме полутрубы с коническим концом. Используется для передачи твердых веществ. Не втыкайте его прямо в твердую банку, если вы осторожны.

Спектроскоп, ручной

Это устройство, также называемое «спектрометром», использует дифракцию для разделения входящего светового луча на отдельные длины волн.Разделенные лучи падают на шкале длин волн в нанометрах, что позволяет измерять длины волн света в падающем луче. Учебник

Нападающий

Кусок кремня, помещенный в небольшую чашу и прикрепленный к металлическому предмету, которым можно быстро скользить по кремню, чтобы создать искру. Используется для зажигания бунзеновских горелок.

Пробирка

Кусок стекла в форме трубки, используемый для наблюдения за жидкостями и твердыми веществами.Поставляется в малых, средних и больших размерах. Не заполняйте более чем на три четверти, если вы осторожны.

Промывочная бутыль

Флакон из гибкого пластика с тонким скошенным носиком. Используется для хранения жидкостей (обычно воды) для распыления или деликатной доставки. Полезно для добавления последней порции жидкости во время приготовления раствора в мерной колбе.

Стекло для часов

Неглубокий широкий кусок стекла, используемый для хранения твердых тел для сушки или наблюдения.Может также использоваться для покрытия химических стаканов или колб Эрленмейера для минимизации потерь при испарении.

24-луночный планшет

Пластмассовая пластина с двадцатью четырьмя цилиндрическими долинами. Используется для хранения и сравнения многих смесей.

Проволочная сетка

«Одеяло» из перекрещивающихся проволок, помещенное поверх кольца и используемое для удержания сосуда, такого как тигель или фарфоровая посуда.

← Назад

Список приборов для химических лабораторий и их применения — StudiousGuy

Наука – это отрасль знаний, включающая организованное изучение физических и природных явлений.Химические науки охватывают изучение поведения окружающей нас материи с помощью наблюдений и экспериментов. Школьная программа химических наук в большинстве стран состоит из двух частей: теоретической и практической. В то время как теория дает студентам знания в буквальном виде, практика связывает теорию с физической реальностью. Экспериментирование является важной частью химических наук, поскольку оно помогает более подробно понять сложное взаимодействие химических веществ.Обычное помещение, которое обеспечивает контролируемую среду для проведения этих экспериментов, широко известно под названием «Лаборатории» в школах, учреждениях или любой другой организации. Работая в химической лаборатории, человек сталкивается с несколькими типами приборов, которые необходимы для проведения экспериментов. Важно понимать принцип работы этих устройств, поскольку их неэффективность не только увеличивает риск экспериментальной ошибки, но и представляет потенциальную лабораторную опасность. Ниже приводится список часто используемого оборудования для химических лабораторий, а также их использование.

Указатель статей (щелкните, чтобы перейти)

Защитное снаряжение

Работа в химической лаборатории всегда увлекательна и поучительна; однако это сопряжено с потенциальной опасностью воздействия вредных химических веществ. Следовательно, перед входом в химическую лабораторию всегда рекомендуется надевать надлежащее снаряжение, также известное как средства индивидуальной защиты (СИЗ). Защитное снаряжение для работы в химической лаборатории в основном состоит из трех вещей:

  • Защитные очки: Как следует из названия, защитные очки обеспечивают безопасность ваших глаз.Они являются одним из самых важных средств защиты, так как глаза являются наиболее уязвимой частью человеческого тела. Некоторые химические вещества, такие как кислоты, могут вызвать серьезное повреждение зрения, например, сыпь на глазах или необратимую потерю зрения.
  • Лабораторный халат:  Лабораторный халат — это не только общая униформа медицинских и химических специалистов, но и очень конкретная цель. Пальто длиной до колен обеспечивает сохранность тела и одежды от случайных разливов и брызг вредных химических веществ.Кроме того, в случае возникновения чрезвычайных ситуаций, таких как пожар или загрязнение, лабораторный халат можно легко и быстро снять, чем обычную одежду.
  • Латексные/нитриловые перчатки:  Химические вещества, такие как кислоты, очень реакционноспособны, и физический контакт с такими химическими веществами может вызвать серьезные ожоги. Латексные или нитриловые перчатки служат барьером между кожей человека и защищают его от ожогов, инфекций и загрязнений, вызванных опасными химическими веществами.

стаканы

Стаканы

— один из наиболее часто используемых лабораторных приборов, которые можно встретить в химической лаборатории.Они имеют цилиндрическую форму, плоское дно и небольшой носик наверху для заливки химикатов. Стаканы обычно изготавливаются из боросиликатного стекла или пластика. В то время как пластиковые стаканы используются только для смешивания химикатов, стеклянные стаканы обладают высокой термостойкостью и могут также использоваться для нагревания химикатов. Кроме того, стеклянные стаканы обеспечивают большую четкость для просмотра и измерения содержимого, чем их пластиковые аналоги. Химические стаканы бывают нескольких размеров с объемом от 5 до 10000 миллилитров. Химические стаканы часто используются для хранения, смешивания и нагревания отдельных химических веществ или химических смесей.

Бутыль с реагентом

Бутыли для реагентов, иногда также называемые бутылями для сред, представляют собой специально разработанные контейнеры или сосуды для хранения химических веществ в жидкой или порошкообразной форме. Они бывают разных размеров, форм и обычно изготавливаются из стекла или пластика. Хотя большинство из них представляют собой сосуды из прозрачного стекла, некоторые бутыли с реагентами окрашены в янтарный (актиничный), коричневый или красный цвет для защиты светочувствительных химических соединений от видимого света, ультрафиолетового и инфракрасного излучения.

Колбы

Колба — это категория стеклянной посуды, используемой в химической лаборатории. Они бывают разных форм и размеров, и каждый из них имеет определенную цель, связанную с ним. Давайте рассмотрим несколько типов колб, используемых в химических лабораториях.

Колба Эрленмейера

Колба Эрленмейера, также известная как коническая колба, представляет собой стеклянную посуду, состоящую из конического корпуса, плоского дна и цилиндрической горловины. Это одна из наиболее часто используемых колб для проведения различных экспериментов в химической лаборатории, таких как титрование, фильтрация, кристаллизация и т. д.Впервые он был запатентован в 1860 году немецким химиком Эмилем Эрленмейером. Наклонные стенки и широкое дно колбы Эрленмейера делают ее идеальным коническим сосудом для перемешивания химических веществ без риска проливания. Кроме того, на цилиндрическую горловину конической колбы можно установить стеклянную пробку, а также на нее можно установить воронку. В зависимости от применения колба Эрленмейера может быть градуированной или немаркированной. Кроме того, его также можно использовать для нагрева и кипячения.

Круглодонная колба

 

Как следует из названия, круглодонная колба представляет собой лабораторную посуду со сферическим дном и цилиндрической горловиной.Круглое дно колбы обеспечивает достаточную площадь поверхности для равномерного распределения тепла по сосуду. Таким образом, его часто используют в экспериментах, требующих равномерного нагревания или кипячения химического содержимого. Кроме того, цилиндрическая горловина может поддерживать воронки и стеклянные пробки. Круглодонные колбы часто используются с другими нагревательными приборами, такими как песчаная баня, водяная баня, роторный испаритель и т. д. Они широко используются для проведения лабораторного синтеза других химических веществ; однако он не обеспечивает такого хорошего перемешивания, как коническая колба завихрением.Механическая мешалка или стеклянная палочка пригодится при перемешивании содержимого в круглодонной колбе.

Мерная колба

Мерная колба — это лабораторная посуда, используемая в основном для приготовления растворов. Он состоит из колбы конической формы с плоским дном, прикрепленной к удлиненной шейке с выгравированным кольцом, которое служит маркировкой, указывающей на определенный объем. Поскольку его маркировка указывает точное измерение объема, колба также известна как градуированная колба или мерная колба.Чтобы приготовить раствор, поместите растворенное вещество в мерную колбу, а затем добавьте достаточное количество растворителя, чтобы растворить его. После этого с помощью пипетки или пипетки осторожно добавляйте растворитель, пока раствор не достигнет протравленной маркировки. Маркировка указывает на необходимый объем раствора. Важно отметить, что мерные колбы калибруются для определенной температуры, указанной на колбе. Кроме того, на колбе есть номер, по которому можно определить размер подходящей стеклянной пробки. Мерные колбы обычно изготавливают из прозрачного боросиликатного стекла или пластмассы; тем не менее, мерные колбы янтарного цвета используются в лабораториях для приготовления светочувствительных растворов.

Ретортная колба

Реторта представляет собой герметичную стеклянную посуду необычной формы с изогнутым горлышком. Хотя ретортные колбы больше не используются в современных химических лабораториях, они использовались несколькими известными химиками, в том числе Антуаном Лавуазье и Йонсом Берцелиусом, для проведения процессов дистилляции. Сегодня конденсаторы заменили реторты как более удобный прибор; тем не менее, ретортные колбы все еще имеются в продаже и могут использоваться для несложной дистилляции.

Колба Бюхнера

 

Колба Бюхнера — это прибор из стеклянной посуды для химической лаборатории, который выглядит почти так же, как колба Эрленмейера, но имеет более толстые стенки и зазубрину для шланга возле горлышка. Он обычно используется для вакуумной фильтрации или дистилляции растворов. Толстая стенка колбы Бюхнера делает ее достаточно прочной, чтобы противостоять перепаду давления, сохраняя при этом вакуум внутри. Он назван в честь своего изобретателя Эрнста Вильгельма Бюхнера, немецкого промышленного химика, который также известен изобретением воронки Бюхнера.Другие названия включают вакуумную колбу, фильтрующую колбу, всасывающую колбу, боковую колбу и колбу Китасато. При использовании с воронкой Бюхнера она обеспечивает более быструю фильтрацию под вакуумом, чем традиционные методы.

Колба грушевидная

 

Как следует из названия, грушевидная колба представляет собой лабораторную посуду с V-образным дном, напоминающим перевернутую грушу. Он обычно используется в органической химии для нескольких целей нагрева, таких как выпаривание растворов досуха после синтеза с использованием роторного испарителя и удаление концентрированных образцов.

Колба Кьельдаля.

 

Колба Кьельдаля — стеклянная посуда для химической лаборатории, напоминающая мерную колбу, но имеющая круглое дно вместо конического. Эта колба была разработана в 19 веке известным датским ученым Йоханом Густавом Кристофером Торзагером Кьельдалем для оценки концентрации азота в органических соединениях с помощью разложения Кьельдаля, процедуры, которую он также разработал. На этапе вываривания удлиненное горлышко колбы работает как воздушный конденсатор, уменьшая улавливание паров.

Колба Шленка

Колба Шленка — это лабораторная стеклянная посуда, используемая для проведения анаэробных реакций. Это колба с грушевидным или сферическим дном и боковым ответвлением у горлышка, которое используется для наполнения или выпуска инертных газов. Промывка колбы инертным газом является типичным методом изменения среды колбы. Это достигается путем промывки колбы через боковой отвод или с помощью иглы с широким отверстием, присоединенной к газовой линии. Содержимое колбы выходит из колбы через горловину колбы.Преимущество игольчатого подхода состоит в том, что иглу можно поместить ближе к дну колбы, чтобы лучше вымыть окружающую среду колбы.

Пробирка

 

В химической лаборатории пробирка является одним из наиболее широко используемых приборов из стекла. Это цилиндрический сосуд с круглым дном, который используется для хранения химических веществ во время экспериментов. Благодаря высокой термической стабильности пробирки можно использовать для нагревания или кипячения химических образцов.При нагревании важно держать пробирку под углом 45 градусов, чтобы газы, образующиеся внутри узкой трубки, могли легко выходить, не вызывая выброса горячей жидкости.

Трубка для кипячения

Пробирка для кипячения — это стеклянный прибор, внешне похожий на пробирку, но на 50% больше по размеру. Как видно из названия, кипящие трубы используются для кипячения химикатов. В отличие от пробирок, пробирки для кипячения сделаны из пирекса, материала с превосходной термической стабильностью, что позволяет нагревать их до гораздо более высоких температур, чем пробирки из боросиликатного стекла.

Центрифужная пробирка

Центрифужная пробирка представляет собой цилиндрический сосуд с крышкой, который используется в центрифуге для разделения компонентов растворов. Центрифужные пробирки представляют собой небольшие пробирки с загнутыми кончиками и могут быть изготовлены из стекла или пластика. Конструкция наконечника может варьироваться в зависимости от типов твердых веществ, биомолекул и нерастворимых веществ в химическом образце.

ЯМР-трубка

ЯМР, аббревиатура от ядерного магнитного резонанса, представляет собой метод визуализации, используемый в химии, а также физике для наблюдения за магнитным поведением вокруг атомных ядер.ЯМР-трубки представляют собой специально сконструированные цилиндрические трубки диаметром 5 мм, которые используются для содержания образцов ядра во время спектроскопии. Они обычно изготавливаются из боросиликатного стекла и закрываются полиэтиленовыми крышками или путем расплавления стекла на открытом конце и скручивания.

Трубка чертополоха.

Трубка из чертополоха, также известная как воронка из чертополоха, представляет собой лабораторную посуду с длинным стержнем и резервуаром с расширяющимся ободком наверху. Эти воронки позволяют точно размещать небольшие количества химикатов в существующей системе или аппарате, упрощая добавление новых материалов в бюретки и контейнеры с узким горлышком.Трубчатые воронки чертополоха снижают вероятность слишком быстрого протекания реакции.

Капиллярная трубка

Капиллярная трубка — это прибор для химической лаборатории, который обычно используется для расчета температуры плавления химических веществ. Это тонкая трубка с внутренним диаметром от 0,5 мм до 3 мм и длиной от 1 мм до 6 мм. Они используются для хранения пробы химического вещества, температура плавления которого должна быть определена, внутри прибора для определения точки плавления или тиелевой трубки.

Трубка для сварки

Термоядерная трубка — это лабораторная трубка, функционирующая аналогично кипяченой трубке, но намного меньше и тоньше. Он используется для проведения таких экспериментов, как испытание плавления натрия (тест Лассена) или определение температуры плавления/кипения вещества путем чрезмерного нагревания небольшого образца. Поскольку термоядерные трубки предназначены для разрушения после нагревания, они сделаны из более тонкого стекла.

Трубка Тиле

Пробирка Тиле — лабораторная посуда, используемая для определения температуры плавления органических соединений.Он выглядит как обычная стеклянная пробирка, прикрепленная к V-образной ручке, образующей треугольник. Структура трубки Тиле обеспечивает конвекционный поток тепла вокруг треугольной области, который равномерно и быстро распределяет тепло от пламени по всему печному топливу. Образец погружают в масляную ванну внутри капиллярной трубки, закрытой с одной стороны, а затем прикрепляют капиллярную трубку к термометру с помощью эластичной ленты с отличной термостойкостью. Температура плавления – это температура, измеренная термометром, когда образец начинает плавиться.

Держатель пробирок

Держатель для пробирок — это устройство, используемое для удерживания пробирок при их нагревании. Он обеспечивает безопасное расстояние между рукой человека и пробиркой, защищая кожу от случайных ожогов, вызванных разливом химикатов.

Штативы для пробирок

Штатив для пробирок состоит из одного перфорированного листа, расположенного поверх простого листа пластика или металла, который удерживает пробирки в вертикальном положении. Кроме того, некоторые штативы для пробирок также имеют место для хранения пробирок в наклонном положении.Они специально используются в экспериментах, которые требуют использования нескольких пробирок или когда пробирку необходимо хранить в нетронутом виде в течение длительного периода времени.

Центрифуга

Центрифуга представляет собой лабораторный прибор, который разделяет жидкости, газообразные или жидкие, в зависимости от плотности. Разделение осуществляется путем быстрого вращения центрифужной пробирки, содержащей вещество. Центрифуга основана на принципе осаждения, хотя этот процесс намного эффективнее и быстрее, чем естественное осаждение.Вещества разделяются по плотности под действием гравитационной силы (перегрузки), вызванной высокоскоростным вращением. Центрифуги также можно использовать для сбора клеток, осаждения ДНК, очистки вирусных частиц и выявления незначительных изменений в молекулярной конформации. В настоящее время исследовательские центры и лаборатории оснащены несколькими типами центрифуг, способных использовать ряд роторов.

Механический шейкер

Как следует из названия, механический шейкер — это лабораторное устройство, используемое для смешивания, смешивания или перемешивания химических соединений путем их встряхивания.Он содержит вибрирующую доску, которая держит пробирки или колбы, наполненные химическими соединениями.

Магнитная мешалка

Магнитная мешалка — это устройство, которое перемешивает химические растворы с помощью электромагнитной силы. В колбу с раствором вставляют магнитную мешалку, которую затем помещают на горячую плиту магнитной мешалки. Осциллирующее электромагнитное поле, создаваемое под сосудом, приводит во вращение мешалку. Этот метод перемешивания является более эффективным, быстрым и гигиеничным, чем традиционное перемешивание стеклянной палочкой.

Фильтровальная бумага

Фильтровальная бумага представляет собой полупроницаемый лист бумаги, используемый в химических лабораториях для отделения твердых примесей или компонентов от жидкого раствора. Они часто изготавливаются из целлюлозы, капиллярная функция которой пригодится при отделении мелких твердых примесей.

Воронка

Воронка представляет собой конусообразное устройство, используемое для переливания жидкостей из одного сосуда в другой без риска проливания. Обычно они изготавливаются из стекла и пластика и бывают разных размеров, которые можно использовать для любого процесса, требующего заливки растворов химических веществ в колбы, пробирки, химические стаканы и другие сосуды.Их также можно использовать с фильтровальной бумагой для фильтрации примесей из раствора.

Фильтрующая воронка

Фильтровальная воронка — лабораторная посуда, используемая для фильтрации твердых примесей из химических растворов. Они состоят из конусообразного корпуса, соединенного с цилиндрической трубкой с ситом посередине. Для повышения эффективности процесса фильтрации в процесс также может быть включена фильтровальная бумага.

Делительная воронка

Делительная воронка или делительная воронка — это предмет лабораторной посуды, используемый для разделения двух несмешивающихся жидкостей с одинаковой плотностью.Это конусообразный аппарат с полусферической головкой, выходным отверстием в виде цилиндрической трубки и тефлоновой пробкой, известной как запорный кран. Он поставляется в различных размерах с объемом от 30 мл до 3 литров. Он хорошо известен в органической химии своим применением в методе экстракции растворителем, широко известном как метод жидкостно-жидкостной экстракции. Этот метод основан на понятии относительной растворимости химических соединений. Например, органические соединения, такие как масла, плохо смешиваются с полярным растворителем, таким как вода, и поэтому их можно разделить с помощью делительной воронки.Вода будет оседать в делительной воронке, потому что она плотнее нефти, а нефть будет плавать над ней. Поскольку кран в делительной воронке имеет более тонкое поперечное сечение, два слоя стекают по отдельности, что приводит к их разделению.

Воронка для капель

Капельная воронка представляет собой лабораторную посуду, которая обеспечивает регулируемый поток жидкостей при их переливании из одного сосуда в другой. Обычно он имеет цилиндрическую форму и имеет запорный кран в нижней части перед выпускным отверстием.Некоторые капельные воронки также поставляются с дополнительной трубкой для выравнивания давления, которая обеспечивает поток, особенно при работе с химическими веществами, чувствительными к воздуху. Капельные воронки особенно используются при проведении тех химических реакций, в которых требуется капельное или медленное добавление реагента.

Воронка Бюхнера

Воронка Бюхнера — это фильтрующее оборудование, используемое в лабораториях. Обычно он изготавливается из фарфора, стекла или пластика. Он часто используется в сочетании с колбой Бюхнера для проведения процесса фильтрации.Фильтрация с помощью воронки Бюхнера выполняется быстрее, чем гравитационная фильтрация. Воронка Бюхнера состоит из цилиндрической головки, прикрепленной к конической колбе фильтрующей сеткой.

Ступка и пестик

Ступка и пестик — это древние инструменты, используемые для дробления и измельчения ингредиентов или веществ в тонкую пасту или порошок. Они используются в химических лабораториях для измельчения химических кристаллов или таблеток в порошок или пасту.

Промывочная бутылка

Промывочная бутыль представляет собой обычную пластиковую бутылку, прикрепленную к носику с завинчивающейся крышкой, и используется для ополаскивания различных предметов лабораторной посуды, таких как пробирки и круглодонные колбы, после или перед их использованием.

Стекло для часов

Часовое стекло представляет собой круглую вогнутую стеклянную посуду, используемую в химических лабораториях для различных целей. К ним относятся поверхность для испарения жидкости, для удержания твердых веществ при взвешивании, для нагрева небольшого количества вещества и в качестве крышки для стакана. Это приложение часто используется для защиты стакана от пыли и других частиц; однако часовое стекло не полностью закрывает стакан, позволяя происходить газообмену.

Тигли

Тигель представляет собой керамический или металлический сосуд в виде горшка, используемый для плавления металлов и других твердых химических соединений.Они бывают разных форм и размеров и изготовлены из материалов, способных выдерживать высокие температуры. Например, промышленные тигли изготавливаются из таких материалов, как оксид алюминия, карбид кремния, кварц или водоохлаждаемая медь, тогда как лабораторные тигли обычно изготавливаются из глины.

Щипцы

Щипцы — это инструменты, похожие на ножницы, используемые для захвата и подъема предметов и предотвращения риска ожога. Они используются для удержания тигля после нагревания, переноса чашек для выпаривания или извлечения мелких предметов из реакционного контейнера.

Стойки для колец

Кольцевая подставка

представляет собой часть вспомогательного оборудования, предназначенного для удержания другого лабораторного оборудования, такого как химические стаканы, колбы, бюретки и т. д. Она состоит из массивного штампованного стального основания, на котором вертикально установлен стальной стержень. Различное удерживающее оборудование, такое как кольца и зажимы, привинчивается к стальному стержню на желаемой высоте для удержания целевого оборудования.

Конденсаторы

Конденсатор – это часть лабораторного оборудования, используемая для образования конденсата, т.е.д., превращая пары в жидкость. Они используются для проведения нескольких химических процессов, от дистилляции до дефлегмации растворителей. Конденсатор часто состоит из большой стеклянной трубки с меньшей стеклянной трубкой, охватывающей всю ее длину, через которую проходят горячие пары и конденсируются в жидкость. Давайте взглянем на некоторые часто используемые конденсаторы в химической лаборатории.

Конденсатор Либиха

Конденсатор Либиха используется для охлаждения и конденсации газа в жидкость, что обычно делается в процессе химической дистилляции.Конденсационная колонна состоит из прямой стеклянной трубки, по которой течет газ, окруженной водяной рубашкой, которая способствует охлаждению газа. Этот конденсатор назван в честь немецкого химика Юстуса барона фон Либиха.

Конденсатор Грэма

Конденсатор Грэма представляет собой устройство, очень похожее на конденсатор Либиха, за исключением того, что он содержит спиральный змеевик, окружающий внутреннюю трубку, по которой проходят пары. Спиральная структура обеспечивает большую площадь поверхности для прохождения парожидкостного конденсата.Хотя конденсатор Грэхема можно использовать в различных конфигурациях перегонки, рекомендуется использовать его вместе с перегонной колбой Кьельдаля для повышения эффективности перегонки.

Конденсатор Дьюара

Конденсатор Дьюара — это аппарат, который быстро охлаждает летучие растворители с низкой температурой кипения, например хлороформ, диэтиламин и метиленхлорид. Конденсаторы Дьюара имеют большое отверстие в верхней части, что облегчает добавление комбинаций хладагентов, таких как сухой лед, жидкий азот и ацетон.Конденсаторы Дьюара часто изготавливаются из боросиликатного стекла, которое обладает более высокой термостойкостью, чем обычное стекло, и чрезвычайно высокой химической стойкостью. Конденсаторы Дьюара также имеют нижнее внутреннее соединение и шланговое соединение для подключения к гибкой трубке.

Аппарат Сокслета

Аппарат Сокслета представляет собой часть лабораторного оборудования, используемого для извлечения липидов и других необходимых химических соединений из твердых материалов. Устройство состоит из различных частей, каждая из которых служит определенной цели в процессе экстракции.В зависимости от химической природы (например, полярности) твердого образца подходящий растворитель помещают в круглодонную колбу, которую затем нагревают для превращения растворителя в пар. Твердый образец помещают внутрь наперстка Сокслета, который помещают внутрь экстракционной камеры Сокслета. Экстракционная камера Сокслета является основной частью аппарата Сокслета и расположена между круглодонной колбой и обратным холодильником. Испаренный растворитель поднимается из круглодонной колбы, проходит через испарительную трубку экстракционной камеры Сокслета и поступает в обратный холодильник.Внутри обратного холодильника пары сжижаются и падают на наперсток, содержащий твердый образец. Затем жидкий растворитель проникает в твердый образец и экстрагирует липид, возвращаясь в круглодонную колбу через сифонную трубку. Эта процедура повторяется до тех пор, пока желаемое соединение не будет извлечено из образца. Дополнительным преимуществом этого метода экстракции липидов является возможность повторного использования растворителя во время экстракции. Тестирование пищевых продуктов, биотопливо и исследования окружающей среды – вот некоторые из практических применений экстракции по методу Сокслета.

Хроматографическая колонка

Хроматография относится к набору лабораторных методов, используемых для разделения смесей. Это влечет за собой пропускание растворенной смеси через неподвижную фазу, которая отделяет измеряемый аналит от других молекул в смеси на основе дифференциального разделения между подвижной и неподвижной фазами. Колоночная хроматография — это метод очистки химических веществ на основе их полярности или гидрофобности. Смесь молекул разделяют в колоночной хроматографии на основе их дифференциального распределения между подвижной и неподвижной фазами.Оборудование, используемое в этом процессе, известно как хроматографическая колонка. Это длинная цилиндрическая стеклянная трубка с краном на конце. Основание пробирки заполнено пробкой из ваты или стекловаты или стеклянной фриттой, чтобы удерживать твердую фазу на месте.

Газовый шприц

Газовый шприц — это лабораторная стеклянная посуда, используемая для введения или удаления газа из закрытой системы, а также для количественного определения объема газа, образующегося в результате химической реакции.Газовый шприц внешне напоминает обычный шприц; однако внутренняя камера газового шприца изготовлена ​​из матового стекла, поверхность которого была отшлифована для получения плоской, но шероховатой (матовой) текстуры. Цилиндр шприца также имеет шлифованную стеклянную поверхность. Шлифованная поверхность цилиндра легко скользит по матовой стеклянной поверхности камеры шприца с минимальным трением. Точное соответствие этих матовых стеклянных поверхностей также обеспечивает достаточно газонепроницаемое уплотнение.

Пастбищная пипетка

Пастбищная пипетка, иногда называемая пипеткой, представляет собой устройство, используемое в химических лабораториях для переноса очень малых количеств жидкости.У них есть сжимаемая колба наверху, которая помогает потоку жидкости.

Градуированный цилиндр

Градуированный цилиндр, также известный как мерный цилиндр или мерный цилиндр, представляет собой длинный тонкий сосуд, используемый для измерения объема жидкостей в химической лаборатории. Они бывают разных размеров с объемом от 5 мл до нескольких литров. Большие градуированные цилиндры обычно изготавливаются из полипропилена из-за его превосходной химической стойкости или из полиметилпентена из-за его прозрачности, что делает их легче и менее хрупкими, чем стекло.Градуированные цилиндры имеют прочное основание или ножку для устойчивости и носик для выливания содержимого. Некоторые стеклянные цилиндры имеют пластиковый бампер или кольцо, чтобы предотвратить непреднамеренное разрушение, если цилиндр упадет из-за его неустойчивости.

Градуированная пипетка

Градуированная пипетка представляет собой длинную калиброванную трубку, которая используется в лаборатории для измерения объема жидкости, переливаемой из одного контейнера в другой. Вдоль боковой части пипетки находится шкала объема, показывающая объем от кончика до этой точки.Градуированные пипетки классифицируются на основе их уровней точности. Пипетки с меньшим объемом обычно более точны, чем пипетки с большим содержимым.

Мерная пипетка

Волюметрическая пипетка — это устройство, откалиброванное для переливания определенного объема жидкости из одного контейнера в другой. В отличие от градуированных пипеток, на мерных пипетках нет гравировки шкалы; однако у них есть кольцевая метка вверху и расширение луковицы посередине, на котором обычно указан объем от кончика до кольца.

Бюретка

Бюретка представляет собой длинную цилиндрическую трубку с краном на дне и обычно крепится на подставке с помощью зажимов. Этот аппарат широко используется для обеспечения регулируемого потока реагентов при их объемном анализе или титровании. На боковой стороне бюретки выгравирована шкала объема, которая обеспечивает показания объема для уравнений нормальности.

Шпатель

Шпатель — это инструмент, используемый для переноски, смешивания или распределения твердых или пастообразных материалов в химической лаборатории.Они бывают разных форм и размеров и обычно изготавливаются из нержавеющей стали. Они устойчивы к порче при контакте с кипящей водой, кислотами, основаниями и большинством растворителей. Для удобства обращения некоторые из них имеют пластиковую ручку из поливинилхлорида или фиксированную рукоятку из твердой древесины.

Лабораторный термометр

Лабораторный термометр — это устройство, которое используется для точного измерения температуры или изменений температуры. Обычный лабораторный термометр состоит из длинной тонкой стеклянной трубки, заполненной на дне ртутью, которая реагирует на изменение температуры; однако в современных лабораториях также можно найти термометры, такие как биметаллическая полоска, электронный термисторный термометр или инфракрасное (ИК) устройство.Лабораторный термометр можно использовать для самых разных научных целей, в том числе для определения температур плавления и кипения веществ, а также определения условий реакции.

Горелки Бунзена

Горелка Бунзена представляет собой тип газовой горелки, предназначенной для получения одного пламени желаемой интенсивности. Ствол или дымоход горелки монтируется на плоском основании, которое содержит штуцер для шланга, газовый клапан и вентиляционное окно. Горелки Бунзена обычно работают на природном газе (в основном метане) или сжиженном нефтяном газе.

Штатив

Лабораторный штатив представляет собой трехопорную платформу, которая используется для поддержки сосудов во время их нагревания на горелке Бунзена. Он изготовлен из легких металлов, таких как нержавеющая сталь или алюминий, и спроектирован таким образом, чтобы быть легким и удобным для переноски.

Проволочная сетка

Проволочная сетка, также известная как проволочная сетка, представляет собой переплетенный лист из металлической проволоки, который находится между стаканом и штативом. Поскольку стеклянную посуду нельзя нагреть напрямую, для рассеивания тепла от пламени используется проволочная сетка.Асбестовый керамический слой обычно помещают в центр проволочной сетки из-за его термостойких свойств.

Чаша для выпаривания

Чаша для выпаривания, также известная как фарфоровая посуда, представляет собой чашеобразный прибор, напоминающий тигель, но используемый для выпаривания жидких веществ. Он используется в тех экспериментах, где необходимо удалить излишки растворителя, чтобы получить концентрированный раствор или твердый осадок растворенного компонента. Чашки для выпаривания обычно изготавливаются из фарфора, и их объем может варьироваться от 3 до 10 мл.

Чашка Петри

Чашка Петри представляет собой неглубокую прозрачную цилиндрическую пробирку, используемую для проведения биохимических реакций в целом. Обычно он состоит из термостойкого боросиликатного стекла и поставляется с крышкой для защиты образца от загрязнения.

Водяная баня

Водяная баня является одним из наиболее важных устройств в химической лаборатории. Это устройство, используемое для нагрева легковоспламеняющихся химических образцов при постоянной температуре.Лабораторная водяная баня обычно состоит из нагревательного узла, камеры из нержавеющей стали, в которой находятся вода и образцы, и пользовательского интерфейса. Некоторые водяные бани имеют дополнительные функции, такие как циркуляция воды для поддержания постоянной температуры или водяная баня с встряхиванием, чтобы образцы оставались в движении во время их приготовления.

Аппарат Киппа

Аппарат Киппа

, также известный как генератор Киппа, представляет собой устройство, используемое в химической лаборатории для подготовки таких газов, как сероводород, углекислый газ и водород.Он был изобретен примерно в 1844 году голландским фармацевтом Петрусом Якобусом Киппом. Устройство обычно изготавливается из стекла или полиэтилена и состоит из трех камер, наслоенных одна на другую. Жидкий реагент заливается через верхнюю камеру, которая соединена с нижней камерой через трубку, проходящую через среднюю камеру. Когда нижняя камера полностью заполнена, запорный кран средней камеры открывается на короткое время, чтобы выпустить воздух. Затем жидкий реагент поднимается в среднюю камеру и вступает в реакцию с твердым реагентом с образованием необходимого газа, который затем можно отводить через запорный кран.

Прибор для определения точки плавления

Прибор для определения точки плавления – это устройство, используемое для определения температуры плавления химических соединений. Обсуждаемая выше тиелевая трубка является одним из приборов для определения точки плавления. Другие типы могут включать аппарат Фишера-Джона, аппарат Галленкампа (электронный) для определения точки плавления и автоматический прибор для определения точки плавления. В отличие от трубки Тиле, в этих приборах не требуется масло или какой-либо другой химикат для определения температуры плавления данного вещества, вместо этого образец помещается непосредственно внутрь прибора с помощью капиллярной трубки.

Цифровые весы

Цифровые весы — это устройство, используемое для измерения веса химических реагентов в химической лаборатории. Они очень чувствительны и могут весить даже 0,001 г вещества. По этой причине они периодически калибруются и обычно хранятся внутри стеклянных стенок. При взвешивании веществ стенки следует держать близко друг к другу, чтобы уменьшить любую погрешность измерения.

Цифровой колориметр

Цифровой колориметр — это устройство, используемое в химической лаборатории для определения концентрации известного растворенного вещества путем измерения поглощения света определенной длины волны данным раствором.Цифровой колориметр работает по принципу закона Бера-Ламбара, который гласит, что поглощение света раствором прямо пропорционально концентрации раствора. Это устройство включает в себя фоторезистор, который отслеживает коэффициент пропускания или поглощения света через образец, который затем используется для расчета концентрации.

Проволока и цепь – Художественное стекло «Три реки»

  • Луженая медная проволока

    Луженая медная проволока

    Обычная цена
    8 долларов.25

    Обычная цена
    Цена продажи
    $8,25 распродажа

    Цена за единицу
    /за

    Доступность
    Распроданный

  • Цепь Джека № 18 калибра.

    Цепь домкрата #18 калибра.

    Обычная цена
    $5,75

    Обычная цена
    Цена продажи
    $5,75 распродажа

    Цена за единицу
    /за

    Доступность
    Распроданный

  • прыжки

    Перемычки

    Обычная цена
    6 долларов.00

    Обычная цена
    Цена продажи
    $6.00 распродажа

    Цена за единицу
    /за

    Доступность
    Распроданный

  • Горячая линия Высокотемпературный провод

    Высокотемпературный провод горячей линии

    Обычная цена
    5 долларов.00

    Обычная цена
    Цена продажи
    $5.00 распродажа

    Цена за единицу
    /за

    Доступность
    Распроданный

Используйте стрелки влево/вправо для перемещения по слайд-шоу или проведите пальцем влево/вправо при использовании мобильного устройства

Очистка лабораторной посуды

ОСТОРОЖНО: Всегда автоклавируйте сосуды с незакрепленными крышками или крышками.

Время стерилизации паром не должно превышать 15 минут при температуре 121 °C (250 °F). Время высыхания не должно превышать 15 минут при температуре 110 °C (230 °F). Следует проверить фактическую температуру полости автоклава, чтобы убедиться, что температура автоклава не превышает рекомендуемую температуру стерилизации и сушки.

Автоклавирование-облачность

Если покрытие помутнело из-за растворенной влаги, просто дайте ему высохнуть в течение ночи при комнатной температуре или кратковременно нагрейте до 110 °C (230 °F).

Очистка

В соответствии с общепринятой практикой очищайте всю стеклянную посуду перед использованием. Любое неабразивное моющее средство для стеклянной посуды можно использовать для ручной или автоматической мойки посудомоечной машины. При использовании посудомоечной машины или сушилки для стеклянной посуды следите за тем, чтобы температура сушки не превышала 110 °C (230 °F). Воздействие сухого тепла должно быть сведено к минимуму.

Избегайте щеток и чистящих подушечек, которые могут стереть стекло или повредить покрытие. При использовании очищающего раствора хромовой кислоты сведите к минимуму контакт раствора с покрытием.

Этикетирование и маркировка

Используйте маркеры на водной основе для временной маркировки или маркировки покрытия лабораторной посуды PyrexPlus ® . Маркеры на основе растворителей, красители и морилки не могут быть удалены с покрытия.

ПРИМЕЧАНИЕ: При обращении с лабораторной посудой PyrexPlus ® может ощущаться легкий «пластиковый» запах. Это связано с добавками в пластиковом покрытии, которые отвечают за его превосходные характеристики. Запах является нормальным и не влияет на инертность внутренней поверхности боросиликатного стекла.

Дополнительную информацию см. в документе «Использование и уход за лабораторной стеклянной посудой PyrexPlus ® ».

Бюретки

Снимите запорный кран или резиновый наконечник и промойте бюретку моющим средством и водой. Промойте водопроводной водой, пока вся грязь не будет удалена. Затем промыть дистиллированной водой и высушить. Отдельно вымойте запорный кран или резиновый наконечник. Перед помещением в бюретку стеклянного крана смажьте соединение смазкой для кранов. Используйте только небольшое количество смазки.Бюретки всегда должны быть закрыты, когда они не используются.

Пробирки для культур

Культуральные пробирки, которые использовались ранее, должны быть стерилизованы перед очисткой. Наилучший метод стерилизации культуральных пробирок — автоклавирование в течение 30 минут при 121 °C (давление 15 фунтов на кв. дюйм). Среду, которая затвердевает при охлаждении, следует выливать, пока пробирки горячие. После опорожнения трубок почистите их моющим средством и водой, тщательно промойте водопроводной водой, ополосните дистиллированной водой, поместите в корзину и высушите.

Если пробирки должны быть заполнены средой, стерилизованной автоклавированием, не затыкайте их, пока среда не будет добавлена. Таким образом, и среда, и пробирки стерилизуются в одном автоклаве.

Если пробирки должны быть заполнены стерильной средой, закройте и простерилизуйте пробирки в автоклаве или суховоздушном стерилизаторе перед добавлением среды.

Чашки и бутыли для культур

Простерилизуйте и очистите, как описано в разделе «Пробирки для культивирования». Заверните в плотную бумагу или поместите в чашку Петри.Стерилизовать в автоклаве или суховоздушном стерилизаторе.

Пипетка

Поместите пипетки кончиками вниз в цилиндр или высокую банку с водой сразу после использования. Не бросайте их в банку. Это может сломать или отколоть наконечники и сделать пипетки бесполезными для точных измерений. Подушечка из ваты или стекловаты на дне банки поможет предотвратить поломку кончиков. Убедитесь, что уровень воды достаточно высок, чтобы погрузить большую часть или всю каждую пипетку. Затем пипетки можно слить и поместить в цилиндр или банку с растворенным моющим средством или, если они сильно загрязнены, в банку с чистящим раствором хромовой кислоты.После замачивания в течение нескольких часов или на ночь слейте воду из пипеток и пропустите через них водопроводную воду, пока все следы грязи не будут удалены. Замочите пипетки в дистиллированной воде не менее чем на один час. Выньте из дистиллированной воды, промойте, высушите снаружи тканью, стряхните воду и высушите.

Пипетки для разведения клеток крови

После использования тщательно промойте прохладной водопроводной водой, дистиллированной водой, спиртом или ацетоном, а затем эфиром. Сушить отсасыванием. Не дуйте в пипетки, так как это приведет к конденсации влаги внутри пипетки.

Для удаления частиц свернувшейся крови или грязи следует использовать чистящий раствор. В одном случае будет достаточно одного типа раствора, а в другом может потребоваться более сильное решение. Лучше всего заполнить пипетку очищающим раствором и оставить на ночь. Можно использовать гипохлорит натрия (отбеливатель для стирки) или моющее средство. Также полезна перекись водорода. В сложных случаях используйте концентрированную азотную кислоту. Для некоторых частиц может потребоваться разрыхление с помощью конского волоса или тонкой проволоки.Будьте осторожны, чтобы не поцарапать внутреннюю часть пипетки.

Автоматическая мойка пипеток

Там, где ежедневно используется большое количество пипеток, удобно использовать автоматическую мойку пипеток. Некоторые из них, изготовленные из металла, могут быть подключены с помощью стационарной арматуры напрямую к горячему и холодному водоснабжению. Другие, например сделанные из полиэтилена, можно подсоединить к водопроводу с помощью резинового шланга. Полиэтиленовые корзины и банки можно использовать для замачивания и ополаскивания пипеток в чистящем растворе хромовой кислоты.Также доступны сушилки для металлических пипеток с электрическим обогревом.

После высыхания поместите пипетки в ящик для пыли. Серологические и бактериологические пипетки завернуть в бумагу или поместить в банки для пипеток и стерилизовать в суховоздушном стерилизаторе. Пипетки, используемые для переноса инфекционного материала, перед стерилизацией должны иметь хлопчатобумажную пробку на верхнем конце пипетки. Заглушка предотвратит случайное попадание измеряемого материала в пипеточное устройство.

Серологические пробирки

Серологические пробирки должны быть химически чистыми, но не обязательно стерильными.Однако образцы крови, которые должны некоторое время храниться при комнатной температуре, должны быть собраны в стерильный контейнер. Может оказаться целесообразным стерилизовать все пробирки.

Чтобы очистить и стерилизовать пробирки с кровью, выбросьте сгустки в контейнер для отходов и поместите пробирки в большую корзину. Положите корзину вместе с другими в большое ведро или котел. Залейте водой, добавьте достаточное количество мягкого мыла или моющего средства и кипятите 30 минут. Промойте трубки, очистите щеткой, промойте и высушите, соблюдая обычные меры предосторожности.

Крайне важно, чтобы при мытье серологической стеклянной посуды были полностью удалены все кислоты, щелочи и моющие средства. Кислоты, щелочи и детергенты в небольших количествах препятствуют серологическим реакциям. Серологические пробирки и стеклянную посуду следует хранить отдельно от другой стеклянной посуды и использовать только для серологических процедур.

Предметные стекла и покровное стекло

Особенно важно, чтобы предметные стекла микроскопа и покровные стекла, используемые для подготовки мазков крови или бактериологических мазков, были идеально чистыми и не имели царапин.Предметные стекла следует промыть, поместить в ледяную уксусную кислоту на 10 минут, промыть дистиллированной водой и вытереть насухо чистыми бумажными полотенцами или тканью. После того, как слайды были вымыты, поместите их в широкую банку со спиртом. При необходимости достаньте из банки и вытрите насухо. Если предметные стекла хранятся в сухом месте, перед использованием промойте их спиртом.

1. Очищающий раствор хромовой кислоты. Используйте порошкообразный дихромат натрия или дихромат калия коммерческого или технического качества. Если соединение находится в форме кристаллов, растереть в ступке до состояния мелкого порошка.К 20 граммам порошка в литровом стакане добавить немного воды, достаточное, чтобы получилась жидкая паста. Медленно добавьте примерно 300 мл промышленной концентрированной серной кислоты, хорошо перемешивая. Перелить в бутылку с пробкой.

Можно приготовить большее количество в тех же пропорциях. Используйте прозрачный раствор супернатанта. Раствор хромовой кислоты можно использовать повторно, пока он не станет зеленоватым. Утилизировать согласно соответствующим правилам. Перед выбрасыванием разбавьте большим количеством воды или тщательно нейтрализуйте разбавленный раствор гидроксидом натрия.Раствор хромовой кислоты сильно кислый и сильно обжигает кожу. Будьте осторожны в обращении с ним.

Стеклянные металлические связки


Стекло и металл могут связываться друг с другом чисто механическими средствами, что дает более слабые соединения, или химическим взаимодействием, при котором оксидный слой на поверхности металла образует прочную связь со стеклом. Кислотно-щелочные реакции являются основными причинами взаимодействия стекло-металл в присутствии оксидов металлов на поверхности металла. После полного растворения поверхностных оксидов в стекле дальнейшее взаимодействие зависит от активности кислорода на границе раздела.Кислородная активность часто увеличивается за счет диффузии молекулярного кислорода через дефекты. Кроме того, уменьшение количества термодинамически менее стабильных компонентов в стекле и высвобождение ионов кислорода может увеличить активность кислорода на поверхности раздела. Окислительно-восстановительные реакции здесь являются основными причинами взаимодействия стекло-металл при отсутствии оксидов металлов на поверхности металла.

Для обеспечения герметичности стеклометаллического уплотнения стеклометаллическое уплотнение не должно содержать пузырьков.Пузырьки обычно создаются газами, выходящими из металла при высокой температуре. Таким образом, дегазация металла перед герметизацией очень важна, особенно для никеля и железа и их сплавов. Обычно этого можно достичь путем нагревания металла в вакууме или в атмосфере водорода, а в некоторых случаях даже в воздухе при температурах, превышающих температуру процесса герметизации. Окисление поверхности металла также снижает газовыделение. Большая часть выделяющегося газа образуется из-за присутствия примесей углерода в металлах.Эти примеси углерода удаляются путем нагревания металла в водороде.

Связь стекло-оксид более прочная, чем связь стекло-металл. Оксид образует слой на поверхности металла, при этом доля кислорода в металле изменяется от нуля до стехиометрии оксида и, следовательно, самого стекла. Слишком толстый оксидный слой имеет тенденцию быть пористым на поверхности и механически слабым, отслаиваться, снижать прочность сцепления и создавать возможные пути утечки вдоль границы раздела металл-оксид.Поэтому правильная толщина оксидного слоя имеет решающее значение.

Металлы, используемые в стеклянных металлических уплотнениях



Медь

Металлическая медь плохо сцепляется со стеклом. Однако закись меди смачивается расплавленным стеклом и частично растворяется в нем, образуя прочную связь. Оксид также хорошо связывается с основным металлом. Но оксид меди вызывает слабые соединения, которые могут протекать, и его образование необходимо предотвращать.

Для приклеивания металлической меди к стеклу поверхность металла должна быть должным образом окислена.Оксидный слой также должен иметь правильную толщину — слишком малое количество оксида не обеспечит достаточного количества материала для закрепления стекла, а чрезмерное количество оксида приведет к разрушению оксидного слоя. В обоих случаях соединение будет слабым и негерметичным. Чтобы усилить сцепление металла со стеклом, оксидный слой следует борировать — этого можно добиться, погрузив горячую часть в концентрированный раствор буры, а затем снова нагрев ее. Эта обработка стабилизирует оксидный слой, образуя на его поверхности тонкий защитный слой бората натрия.Таким образом, оксид не становится слишком густым при последующей обработке и соединении. Слой должен иметь равномерный блеск от малинового до фиолетового. Оксид бора из борированного слоя диффундирует в стекло и снижает его температуру плавления. Окисление происходит кислородом атмосферы, диффундирующим через слой расплавленного бората и образующим закись меди, в то время как образование закиси меди ингибируется. Уплотнение между медью и стеклом должно быть ярко-красным, почти алым; допустимы также розовый, хересный и медовый цвета.Слишком тонкий оксидный слой кажется светлым, вплоть до цвета металлической меди, а слишком толстый оксид выглядит слишком темным.

Бескислородная медь должна использоваться, если металл вступает в контакт с водородом, например, в заполненной водородом трубе или при обращении с пламенем. Обычно металлическая медь содержит небольшие включения оксида меди. Водород диффундирует через металл и реагирует с оксидом, превращая его в медь и давая воду. Однако молекулы воды не могут диффундировать через металл и, таким образом, задерживаются в месте включения и вызывают охрупчивание.Поскольку оксид меди хорошо связывается со стеклом, его часто используют для комбинированных стеклометаллических устройств. Пластичность меди часто используется для компенсации несоответствия теплового расширения в остроконечных уплотнениях. Для ввода проволоки обычно используется дюметная проволока – сплав никеля и железа с медным покрытием. Однако его максимальный диаметр ограничен примерно 0,5 мм из-за теплового расширения. Медь может быть приклеена к стеклу без оксидного слоя, но в результате соединение будет менее прочным.

Никель

Никель может соединяться со стеклом либо в виде металла, либо через первичный слой оксида никеля.Никель-металлический шарнир имеет металлический цвет и меньшую прочность. Шов оксидного слоя имеет характерный зелено-серый цвет. Никелирование можно использовать так же, как и меднение, для улучшения сцепления стекла с металлом под ним.

Железо

Железо редко используется для проходных отверстий, но часто покрывается стекловидной эмалью, где поверхность раздела также представляет собой соединение стекло-металл. Прочность связи стекло-металл также определяется характером оксидного слоя на его поверхности.Присутствие кобальта в стекле приводит к химической реакции между металлическим железом и оксидом кобальта, в результате чего оксид железа растворяется в стекле, а кобальт сплавляется с железом и образует дендриты, растущие в стекле и улучшающие прочность соединения.

Железо не может быть непосредственно соединено со свинцовым стеклом, так как оно вступает в реакцию с оксидом свинца и восстанавливает его до металлического свинца. Для приклеивания железа к свинцовым стеклам оно должно быть покрыто медью или должно использоваться промежуточное стекло, не содержащее свинца. Железо склонно к образованию пузырьков газа в стекле из-за остаточных примесей углерода.Эти примеси можно удалить нагреванием во влажном водороде. Также используется покрытие медью, никелем или хромом.

Хром

Хром является высокореактивным металлом, присутствующим во многих сплавах железа. Хром может вступать в реакцию со стеклом, уменьшая содержание кремния и образуя кристаллы силицида хрома, врастающие в стекло и скрепляющие металл и стекло вместе, улучшая прочность соединения.

Сплав железа, никеля и кобальта

Сплав железа, никеля и кобальта имеет низкое тепловое расширение, аналогичное высокому боросиликатному стеклу, и часто используется для уплотнений стекло-металл, особенно для применения в рентгеновских трубках или стеклянных лазерах.Он может связываться со стеклом через промежуточный оксидный слой из оксида никеля и оксида кобальта. Доля оксида железа в этом сплаве невелика из-за его восстановления кобальтом. Прочность соединения сильно зависит от толщины и характера оксидного слоя. Присутствие кобальта облегчает плавление и растворение оксидного слоя в расплавленном стекле. Серый, серо-голубой или серо-коричневый цвет свидетельствует о хорошем соединении металла со стеклом. Металлический цвет указывает на отсутствие оксида, а черный цвет указывает на чрезмерно окисленный металл, что в обоих случаях приводит к слабому соединению стекло-металл.

Нержавеющая сталь

304 Нержавеющая сталь образует связи со стеклом через промежуточный слой из оксида хрома и оксида железа. Возможны и дальнейшие реакции хрома с образованием дендритов силицида хрома. Однако коэффициент теплового расширения стали значительно отличается от стекла, как у меди. Это может быть облегчено с помощью уплотнений на кромке ножа.

Молибден

Молибден связывается со стеклом через промежуточный слой диоксида молибдена.Благодаря низкому коэффициенту теплового расширения, сравнимому со стеклом, молибден часто используется для соединений стекло-металл, особенно в сочетании с алюмосиликатным стеклом. Высокая электропроводность значительно превосходит никель-кобальт-железные сплавы. Осветительная промышленность предпочитает его в качестве проходных отверстий для лампочек и других устройств. Молибден окисляется намного быстрее, чем вольфрам, и быстро образует толстый оксидный слой, который плохо прилипает. Поэтому его окисление должно быть ограничено только желтоватым или, самое большее, сине-зеленым цветом.Оксид летуч и испаряется в виде белого дыма при температуре выше 700 °C. Избыток оксида можно удалить, нагревая его в инертном газе, таком как аргон, при температуре 1000 °C. Полосы молибдена используются вместо проводов там, где необходимы более высокие токи и большие сечения проводников.

Вольфрам

Вольфрам связывается со стеклом через промежуточный слой триоксида вольфрама. Правильно сформированная связь стекло-металл имеет характерный медно-оранжевый/коричнево-желтый цвет в очках, не содержащих лития. В литийсодержащих стеклах связь имеет синий цвет из-за образования вольфрамата лития.Из-за низкого теплового коэффициента расширения, соответствующего стеклу, вольфрам часто используется для соединений стекло-металл. Вольфрам образует удовлетворительные связи со стеклами с аналогичным коэффициентом теплового расширения, такими как высокоборосиликатное стекло. Поверхность как металла, так и стекла должна быть гладкой, без царапин. Вольфрам имеет самый низкий коэффициент расширения металлов и самую высокую температуру плавления.

Ртуть

Ртуть представляет собой металл, который при нормальной температуре находится в жидком состоянии.Он использовался в качестве самого раннего уплотнения стекло-металл и до сих пор используется для жидких уплотнений для таких применений, как вращающиеся валы.

Платина

Платина имеет такое же тепловое расширение, как и стекло, и хорошо смачивается расплавленным стеклом. Однако он не образует оксидов, и его прочность сцепления ниже. Металлостеклянный уплотнитель имеет металлический цвет и ограниченную прочность.

Золото

Как и платина, золото не образует никаких оксидов, которые могли бы способствовать соединению стекла с металлом. Таким образом, связи стекло-золото имеют металлический цвет и являются слабыми.Золото, как правило, используется для пломб из стекла и металла очень редко. Существуют специальные составы натриево-известковых стекол, соответствующие тепловому расширению золота, содержащие триоксид вольфрама и оксиды лантана, алюминия и циркония.

Серебро

Серебро образует на своей поверхности тонкий слой оксида серебра. Этот слой растворяется в расплавленном стекле и образует силикат серебра, обеспечивающий прочную связь.

Цирконий

Циркониевая проволока может быть приварена к стеклу с небольшой обработкой – протиркой наждачной бумагой и кратковременным нагревом в пламени.Цирконий используется в приложениях, требующих химической стойкости или отсутствия магнетизма.

Титан

Титан, как и цирконий, можно приклеить к некоторым типам стекол после небольшой обработки.

Индий

Индий и некоторые его сплавы можно использовать в качестве припоя, способного смачивать стекло, керамику и металлы и соединять их вместе. Индий имеет низкую температуру плавления и очень мягкий. Мягкость индия позволяет ему пластически деформироваться и поглощать напряжения от несоответствий теплового расширения.Благодаря очень низкому давлению паров индий находит применение в стеклометаллических уплотнениях, используемых в вакуумной технике и криогенных приложениях.

Галлий

Галлий — мягкий металл с температурой плавления 30 °C. Он легко смачивает стекла и большинство других металлов и может использоваться для уплотнений, которые можно собрать или разобрать, просто слегка нагрев. Его можно использовать в качестве жидкого уплотнителя при высоких температурах или даже при более низких температурах в сплаве с другими металлами, такими как галинстан.

Типы стеклянных металлических уплотнений



Ртутное уплотнение

Первым технологическим применением стеклянных металлических уплотнений была герметизация вакуума в барометре Торричелли.Жидкая ртуть смачивает стекло и обеспечивает герметичность. Жидкая ртуть также использовалась для герметизации металлических выводов первых ртутных дуговых ламп в колбах из плавленого кварца.

Менее токсичной и более дорогой альтернативой ртути является галлий. Ртутные и галлиевые уплотнения можно использовать для вакуумного уплотнения вращающихся валов.

Платиновая проволочная пломба

Следующим шагом в технологии герметизации стекло-металл было использование для этого тонкой платиновой проволоки. Платина легко смачивается стеклом и имеет такой же коэффициент теплового расширения, как типичная натриевая известь и свинцовое стекло.С ним также легко работать из-за его неокисляемости и высокой температуры плавления. Этот тип уплотнения чаще всего использовался в научном оборудовании на протяжении 19 века, а также в первых лампах накаливания и радиолампах.

Проволочная пломба Dumet

В 1911 году была изобретена проволочная пломба Dumet, которая до сих пор является обычной практикой для герметизации медных проводов через натриевую известь или свинцовое стекло. Если медь должным образом окисляется до того, как она смачивается расплавленным стеклом, может быть получено герметичное уплотнение с хорошей механической прочностью.После окисления меди ее часто окунают в раствор буры, поскольку борирование меди помогает предотвратить чрезмерное окисление при повторном введении в пламя. Простая медная проволока непригодна для использования, потому что ее коэффициент теплового расширения намного выше, чем у стекла. Таким образом, при охлаждении на границу стекло-металл действует сильное растягивающее усилие, и она разрушается. Поверхность раздела стекла и стекла с металлом особенно чувствительна к растягивающим нагрузкам. Дюмет-проволока представляет собой омедненную проволоку – около 25 % веса проволоки составляет медь – с сердечником из железоникелевого сплава 42, сплава с составом около 42 % никеля.Сердцевина имеет низкий коэффициент теплового расширения, что позволяет использовать проволоку с коэффициентом радиального теплового расширения, который немного ниже линейного коэффициента теплового расширения стекла, так что граница раздела стекло-металл находится под низким сжатием. стресс. Также невозможно отрегулировать осевое тепловое расширение проволоки. Из-за гораздо более высокой механической прочности никель-железного сердечника по сравнению с медью осевое тепловое расширение проволоки Дюмета примерно такое же, как у сердечника.Таким образом, возникает напряжение сдвига, которое ограничивается безопасным значением из-за низкой прочности меди на растяжение. По этой же причине Dumet подходит только для проволоки диаметром менее 0,5 мм. В типичном уплотнении Дюмета через основание вакуумной трубки короткий отрезок проволоки Дюмета приваривается встык к никелевой проволоке на одном конце и медной проволоке на другом конце, называемой вводом в проволоке. При прессовании основания из свинцового стекла проволока Дюмета и короткая часть никелевой и медной проволоки заключены в стекло.Затем никелевая проволока и стекло вокруг проволоки Дюме нагреваются газовым пламенем, и стекло приваривается к проволоке Дюме. Никель и медь не прилегают к стеклу в вакууме, а механически поддерживаются. Сварка встык также позволяет избежать проблем с утечкой газа на границе между жилой и медью.

Уплотнение для медных трубок

Во избежание сильного растягивающего напряжения при герметизации меди через стекло вместо сплошной проволоки используется тонкостенная медная трубка. В этом уплотнении на границе раздела стекло-металл возникает напряжение сдвига, которое ограничивается низкой прочностью меди на растяжение в сочетании с низким напряжением на растяжение.Медная трубка нечувствительна к сильному электрическому току по сравнению с уплотнением Дюме, потому что при нагреве растягивающее напряжение преобразуется в сжимающее напряжение, которое снова ограничивается пределом прочности меди на растяжение. Также можно использовать дополнительный сплошной медный провод через медную трубку. В более позднем варианте только короткий участок медной трубки имеет тонкую стенку, и медной трубке препятствует усадке при охлаждении керамическая трубка внутри медной трубки.

Если к стеклу должны быть прикреплены большие детали из меди, такие как медный анод с водяным охлаждением в лампе радиопередатчика высокой мощности или рентгеновской трубке, используется уплотнение по краю ножа.В уплотнении с кромкой ножа конец медной трубки обрабатывается до острой кромки ножа. В этом методе внешняя или внутренняя часть медной трубки прямо до края ножа смачивается стеклом и соединяется со стеклянной трубкой. В более поздних усовершенствованиях лезвие ножа смачивается стеклом всего на несколько миллиметров в глубину, обычно глубже внутри, а затем соединяется со стеклянной трубкой.

Если медь припаивается к стеклу, желательно получить тонкий ярко-красный слой, содержащий оксид меди, между медью и стеклом.Это делается путем борирования. После погружения вольфрамовой проволоки с медным покрытием примерно на 30 с в хромовую кислоту ее тщательно промывают проточной водопроводной водой. Затем его погружают в насыщенный раствор буры и нагревают до ярко-красного каления в окислительной части газового пламени с последующей закалкой в ​​воде и сушкой. Другой метод борирования состоит в том, чтобы слегка окислить медь в газовом пламени, а затем погрузить ее в раствор буры и дать высохнуть. Поверхность борированной меди в горячем состоянии черная, а при охлаждении становится темно-винно-красной.

Также можно сделать блестящую герметизацию между медью и стеклом, при которой сквозь стекло можно увидеть пустую поверхность меди, но это дает меньшее сцепление, чем герметизация с красным слоем, содержащим оксид меди. Если стекло плавится на меди в восстановительной водородной атмосфере, уплотнение будет чрезвычайно слабым. Если медь должна быть нагрета в водородсодержащей атмосфере, такой как газовое пламя, она должна быть бескислородной, чтобы предотвратить водородное охрупчивание. Медь, которая предназначена для использования в качестве электрического проводника, не обязательно бескислородна и содержит частицы оксида меди, которые реагируют с водородом, который диффундирует в медь с образованием воды, которая не может диффундировать из меди и, таким образом, вызывает охрупчивание.Медь, обычно используемая в вакуумных приложениях, представляет собой очень чистую медь качества OFHC (бескислородная с высокой проводимостью), которая не содержит оксида меди и раскисляющих добавок, которые могут испаряться при высокой температуре в вакууме.

Медные дисковые уплотнения

В медных дисковых уплотнениях конец стеклянной трубки закрывается круглым медным диском. Дополнительное кольцо из стекла на противоположной стороне диска увеличивает возможную толщину диска до более чем 0,3 мм. Наилучшая механическая прочность достигается, если обе стороны диска сплавлены со стеклянной трубкой одного типа и обе трубки находятся под вакуумом.Дисковое уплотнение представляет особый практический интерес, поскольку это простой метод изготовления уплотнения для боросиликатного стекла с низким коэффициентом расширения без использования специальных инструментов или материалов. Ключом к успеху здесь является правильное борирование, нагрев соединения до температуры, максимально приближенной к температуре плавления меди, и замедление охлаждения, хотя бы запаковывание сборки в стекловату, пока она еще раскалена.

Соответствующие уплотнения

В согласованных уплотнениях тепловое расширение металла и стекла согласовано.Вольфрамовая проволока с медным покрытием может использоваться для герметизации боросиликатного стекла с низким коэффициентом теплового расширения, который соответствует вольфраму. Вольфрам электролитически покрывается медью и нагревается в атмосфере водорода, чтобы заполнить трещины в вольфраме и получить надлежащую поверхность для легкого прилегания к стеклу. Боросиликатное стекло обычной лабораторной посуды имеет более низкий коэффициент теплового расширения, чем вольфрам, поэтому необходимо использовать промежуточное герметизирующее стекло для получения герметичного уплотнения.

Существуют комбинации стекла и сплавов железа, никеля и кобальта, в которых сочетается даже нелинейность теплового расширения. Эти сплавы могут быть непосредственно приварены к стеклу, но тогда окисление имеет решающее значение. Также недостатком является их низкая электропроводность. Поэтому их часто покрывают золотом. Можно также использовать серебрение, но тогда необходим дополнительный слой золота в качестве барьера для диффузии кислорода, чтобы предотвратить образование оксида железа. Хотя существуют сплавы железа и никеля, которые соответствуют тепловому расширению вольфрама при комнатной температуре, их нельзя использовать для герметизации стекла из-за слишком сильного увеличения их теплового расширения при более высоких температурах.

В герконах используется согласованное уплотнение между железоникелевым сплавом (NiFe 52) и подобранным стеклом. Стекло герконов обычно зеленое из-за содержания в нем железа, потому что герметизация герконов осуществляется путем нагревания инфракрасным излучением, и это стекло демонстрирует высокое поглощение в ближнем инфракрасном диапазоне. Электрические соединения натриевых ламп высокого давления, светло-желтых ламп уличного освещения, выполнены из ниобия, легированного 1% циркония. Между медью или аустенитной сталью и стеклом можно сделать согласованные уплотнения, но силикатное стекло с таким высоким тепловым расширением особенно хрупкое и имеет низкую химическую стойкость.

Некоторые телевизионные электронно-лучевые трубки были изготовлены с использованием ферромагнитной стали для воронки и стекла, соответствующего по расширению ферромагнитной стали. Используемый стальной лист имел обогащенный хромом диффузионный слой на поверхности, полученный путем нагревания стали вместе с оксидом хрома в атмосфере, содержащей HCl. В отличие от меди, чистое железо не имеет прочной связи с силикатным стеклом. Кроме того, техническое железо содержит некоторое количество углерода, который образует пузырьки угарного газа, когда оно приклеивается к стеклу в окислительных условиях.Оба являются основным источником проблем для эмалевого покрытия стали и делают непосредственные уплотнения между железом и стеклом непригодными для применения в условиях высокого вакуума. Оксидный слой, сформированный на хромсодержащей стали, может плотно прилегать к стеклу в вакууме, а хром сильно реагирует с углеродом. Посеребренное железо использовалось в первых микроволновых лампах.

Уплотнители из молибденовой фольги

Другим широко используемым методом герметизации стекла с низким коэффициентом теплового расширения является использование полосок тонкой молибденовой фольги.Это можно сделать с помощью согласованных коэффициентов теплового расширения. Тогда края полосы также должны быть острыми, как нож. Недостатком здесь является то, что вершина кромки, которая является локальной точкой высокого растягивающего напряжения, проходит сквозь стенку стеклянного сосуда. Это может привести к низким утечкам газа. При соединении кромок трубок с ножами кромка находится либо снаружи, либо внутри, либо заглублена в стеклянную стенку.

Компрессионные уплотнения

Еще одним типом конструкции уплотнения являются компрессионные уплотнения.Этот тип уплотнения стекло-металл можно использовать для подачи через стенку металлического контейнера. Здесь проволока обычно подгоняется к стеклу, которое находится внутри отверстия прочной металлической детали с более высоким коэффициентом теплового расширения. Компрессионные уплотнения могут выдерживать чрезвычайно высокие давления и физические нагрузки, такие как механические и тепловые удары. Поскольку стекло чрезвычайно прочно на сжатие, компрессионные уплотнения могут выдерживать очень высокие давления.

Уплотнения из хлорида серебра

Хлорид серебра, который плавится при 457 °C, связывается со стеклом, металлами и другими материалами и используется для вакуумных уплотнений.Даже если это может быть удобный способ герметизации металла в стекле, это будет не настоящая герметизация стекла к металлу, а скорее комбинация соединения стекла с хлоридом серебра и хлорида серебра с металлом; неорганическая альтернатива воску или клею.

Аспекты конструкции уплотнений стекло-металл


Механическая конструкция уплотнения стекло-металл оказывает большое влияние на надежность уплотнения. В практических уплотнениях стекло-металл трещины обычно начинаются на границе раздела между стеклом и металлом либо внутри, либо снаружи стеклянного контейнера.Если металл и окружающее стекло симметричны, трещина распространяется под углом от оси. Так, если стеклянная оболочка из металлической проволоки отойдет достаточно далеко от стенки контейнера, то трещина не пройдет через стенку контейнера, а достигнет поверхности с той же стороны, с которой она началась, и, несмотря на это, уплотнение не протечет. трещина.

Другим важным аспектом является смачивание металла стеклом . Если тепловое расширение металла выше, чем тепловое расширение стекла, как в случае с уплотнением Housekeeper, высокий контактный угол — плохое смачивание — означает, что на поверхности стекла вблизи металла имеется высокое растягивающее напряжение.Такие пломбы обычно ломаются внутри стекла и оставляют тонкий слой стекла на металле. Если краевой угол мал – хорошее смачивание – поверхность стекла везде находится под напряжением сжатия, как эмалевое покрытие.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.