Linn an Iarainn - Pàirt 3
Clàr-innse
An iris as ùire mu mheatailt àireamh a h-aon den t-sìobhaltachd againn agus na dàimhean aice. Tha deuchainnean a chaidh a dhèanamh gu ruige seo air sealltainn gur e rud inntinneach a tha seo airson rannsachadh san obair-lann dachaigh. Cha bhi deuchainnean an latha an-diugh cho inntinneach agus bheir iad cothrom dhut sùil eile a thoirt air cuid de thaobhan de cheimigeachd.
B’ e aon de na deuchainnean anns a’ chiad phàirt den artaigil oxidation de sileadh uaineach de iarann (II) hydroxide gu iarann donn (III) hydroxide le fuasgladh de H.2O2. Bidh hydrogen peroxide a’ lobhadh fo bhuaidh mòran fhactaran, a’ toirt a-steach todhar iarainn (chaidh builgeanan ocsaidean a lorg san deuchainn). Cleachdaidh tu a’ bhuaidh seo gus sealltainn...
… Mar a tha catalyst ag obair
gu dearbh a’ luathachadh freagairt, ach - is fhiach cuimhneachadh - dìreach aon a dh'fhaodas tachairt fo chumhachan sònraichte (ged a tha e uaireannan gu math slaodach, eadhon gu mì-chinnteach). Fìor, tha dearbhadh ann gu bheil an catalyst a 'luathachadh an ath-fhreagairt, ach nach eil e a' gabhail pàirt ann fhèin. Hmm... carson a tha e air a chur ris idir? Chan e draoidheachd a th’ ann an ceimigeachd (uaireannan tha e coltach riumsa, agus “dubh” ri bròg), agus le deuchainn shìmplidh, chì thu an inneal-togail ag obair.
An toiseach ullaich do shuidheachadh. Bidh feum agad air treidhe gus am bòrd a chumail bho thuiltean, miotagan dìon, agus goggles no visor. Tha thu a’ dèiligeadh ri reagent caustic: perhydrol (30% fuasgladh hydrogen peroxide H2O2) agus iarann (III) fuasgladh chloride FeCl3. Dèan gnìomh gu glic, gu sònraichte thoir aire do do shùilean: bidh craiceann nan làmhan air an losgadh le pehydrol ag ath-nuadhachadh, ach chan eil na sùilean. (1).
2. Chan eil anns an evaporator air an taobh chlì ach uisge, air an làimh dheis - uisge le perhydrol a bharrachd. Bidh thu a 'dòrtadh fuasgladh de chlorid iarainn (III) dhan dà chuid
3. Cùrsa an ath-bhualadh, an dèidh a chrìochnachadh, tha an catalyst air ath-nuadhachadh
Thoir a-steach do evaporator porcelain agus cuir a dhà uimhir de dh’ uisge ris (bidh an ath-bhualadh cuideachd a ’tachairt le hydrogen peroxide, ach ann an cùis fuasgladh 3%, cha mhòr gu bheil a’ bhuaidh ri fhaicinn). Fhuair thu timcheall air 10% fuasgladh de H2O2 (perhydrol malairteach air a thiormachadh le uisge 1: 2). Thoir uisge gu leòr a-steach don dàrna evaporator gus am bi an aon uiread de leaghan aig gach soitheach (is e seo am frèam fiosrachaidh agad). A-nis cuir 1-2 cm ris an dà bhàta-smùid.3 Fuasgladh 10% FeCl3 agus cùm sùil gheur air adhartas na deuchainn (2).
Anns an evaporator smachd, tha dath buidhe air an leaghan mar thoradh air ianan Fe hydradach.3+. Air an làimh eile, bidh tòrr rudan a 'tachairt ann an soitheach le hydrogen peroxide: bidh an stuth a' tionndadh donn, tha an gas air a leigeil ma sgaoil gu dian, agus bidh an leaghan anns an evaporator a 'fàs glè theth no eadhon a' goil. Tha deireadh an ath-bhualadh air a chomharrachadh le stad air mean-fhàs gas agus atharrachadh ann an dath an t-susbaint gu buidhe, mar anns an t-siostam smachd (3). Cha robh annad ach fianais obrachadh inneal-tionndaidh catalytic, ach a bheil fios agad dè na h-atharrachaidhean a thàinig air an t-soitheach?
Tha an dath donn a’ tighinn bho na todhar ferrous a tha a’ cruthachadh mar thoradh air an ath-bhualadh:
Tha an gas a thèid a chuir a-mach gu dian bhon evaporator, gu dearbh, ocsaidean (faodaidh tu faighinn a-mach a bheil lasair gleansach a’ tòiseachadh a ’losgadh os cionn uachdar an leaghaidh). Anns an ath cheum, bidh an ocsaidean a chaidh a leigeil ma sgaoil san ath-bhualadh gu h-àrd a ’oxidachadh na Fe cations.2+:
ions Fe ath-ghinte3+ bidh iad a-rithist a 'gabhail pàirt anns a' chiad fhreagairt. Thig am pròiseas gu crìch nuair a tha a h-uile hydrogen peroxide air a chleachdadh, agus chì thu nuair a thilleas an dath buidhe gu susbaint an evaporator. Nuair a bhios tu ag iomadachadh gach taobh den chiad cho-aontar le dhà agus ga chur air gach taobh ris an dàrna fear, agus an uairsin a’ cuir dheth na h-aon teirmean air gach taobh (mar ann an co-aontar àbhaisteach matamataigeach), gheibh thu an co-aontar freagairt cuairteachaidh H2O2. Thoir an aire nach eil ianan iarainn ann, ach gus an àite aca anns a’ chruth-atharrachadh a chomharrachadh, cuir a-steach iad os cionn na saighead:
Bidh hydrogen peroxide cuideachd a 'lobhadh gu neo-eisimeileach a rèir a' cho-aontar gu h-àrd (gu follaiseach às aonais ions iarainn), ach tha am pròiseas seo caran slaodach. Bidh cur-ris catalyst ag atharrachadh an uidheamachd freagairt gu fear a tha nas fhasa a chuir an gnìomh agus mar sin a’ luathachadh an tionndadh gu lèir. Mar sin carson a tha am beachd nach eil an catalyst an sàs anns an ath-bhualadh? Is dòcha air sgàth gu bheil e air ath-nuadhachadh sa phròiseas agus gun atharrachadh anns a’ mheasgachadh de thoraidhean (anns an deuchainn, tha dath buidhe ions Fe (III) a ’tachairt an dà chuid ro agus às deidh an ath-bhualadh). Mar sin cuimhnich sin tha an catalyst an sàs anns an ath-bhualadh agus is e am pàirt gnìomhach.
Airson duilgheadasan le H.2O2
4. Bidh Catalase a 'lobhadh hydrogen peroxide (tiùb air an taobh chlì), le bhith a' cur fuasgladh EDTA a 'sgrios an enzyme (tiùb air an làimh dheis)
Tha einnseanan cuideachd nan catalysts, ach bidh iad ag obair ann an ceallan fàs-bheairtean beò. Chleachd nàdar ianan iarainn anns na h-ionadan gnìomhach de enzymes a luathaicheas ath-bheachdan oxidation agus lughdachadh. Tha seo mar thoradh air na h-atharrachaidhean beaga a chaidh ainmeachadh mar-thà ann an valency iarann (bho II gu III agus a chaochladh). Is e catalase aon de na h-enzyman sin, a tha a 'dìon cheallan bhon toradh fìor phuinnseanta de thionndadh ocsaidean cealla - hydrogen peroxide. Faodaidh tu catalase fhaighinn gu furasta: mash buntàta agus dòrt uisge thairis air buntàta pronn. Leig leis a 'chrochaidh a dhol fodha chun bhonn agus cuir às don supernatant.
Thoir 5 cm a-steach don phìob deuchainn.3 toirt a-mach buntàta agus cuir 1 cm ris3 hydrogen peroxide. Tha an susbaint gu math foamy, is dòcha gum bi e eadhon “faighinn a-mach” bhon phìob deuchainn, mar sin feuch e air treidhe. Tha Catalase na enzyme fìor èifeachdach, faodaidh aon mholacile de catalase briseadh sìos suas ri grunn mhilleanan mholacilean H ann am mionaid.2O2.
An dèidh an earrann a dhòrtadh a-steach don dàrna tiùb deuchainn, cuir 1-2 ml ris3 Tha fuasgladh EDTA (searbhag sodium edetic) agus na tha ann air a mheasgachadh. Ma chuireas tu a-steach peilear de hydrogen peroxide a-nis, chan fhaic thu lobhadh de hydrogen peroxide. Is e an t-adhbhar a th 'ann a bhith a' cruthachadh iom-fhillte ion iarainn a tha gu math seasmhach le EDTA (bidh an ath-ghnìomh seo ag ath-fhreagairt le mòran ianan meatailt, a thathas a 'cleachdadh gus an dearbhadh agus an toirt air falbh bhon àrainneachd). Cothlamadh de ions Fe3+ le EDTA air làrach gnìomhach an enzyme a bhacadh agus mar thoradh air catalase neo-ghnìomhach (4).
Cearcall pòsaidh iarainn
Ann an ceimigeachd anailis, tha comharrachadh mòran ianan stèidhichte air cruthachadh slocan a tha gu math solubhail. Ach, seallaidh sùil gheur air a’ chlàr solubility gu bheil na nitrate (V) agus nitrate (III) anion (salainn a’ chiad fhear air an ainmeachadh dìreach nitrates, agus an dàrna fear - nitritan) cha mhòr nach eil iad a’ cruthachadh sileadh.
Bidh iarann (II) sulfate FeSO a’ tighinn gu teasairginn ann a bhith a’ lorg nan ianan sin.4. Ullaich na reagents. A bharrachd air an t-salann seo, bidh feum agad air fuasgladh tiugh de dh’ aigéad sulfarach (VI) H2SO4 agus fuasgladh lag de 10-15% den searbhag seo (bi faiceallach nuair a bhios tu a’ caolachadh, a’ dòrtadh, gu dearbh, “searbhag a-steach don uisge”). A bharrachd air an sin, bidh salainn anns a bheil na h-uinneanan a chaidh a lorg, leithid KNO3, NaNO3, NaNO2. Ullaich fuasgladh cruaidh FeSO.4 agus fuasglaidhean de shalainn an dà chuid (tha cairteal de teaspoon salainn air a sgaoileadh ann an timcheall air 50 cm3 uisge).
5. Toradh dearbhach an deuchainn fàinne.
Tha na h-ath-bheachdan deiseil, tha an t-àm ann feuchainn. Thoir 2-3 cm a-steach do dhà phìob3 Fuasgladh FeSO4. An uairsin cuir beagan bhrochan de fhuasgladh N dlùth.2SO4. A’ cleachdadh pìobaire, cruinnich aliquot den fhuasgladh nitrite (m. e. NaNO2) agus dòrtadh a-steach e gus am bi e a’ sruthadh sìos balla an tiùba deuchainn (tha seo cudromach!). San aon dòigh, dòrtadh a-steach pàirt den fhuasgladh saltpeter (mar eisimpleir, KNO3). Ma thèid an dà fhuasgladh a dhòrtadh gu faiceallach, nochdaidh cearcallan donn air an uachdar (mar sin an t-ainm cumanta airson an deuchainn seo, freagairt fàinne) (5). Tha a’ bhuaidh inntinneach, ach tha còir agad a bhith tàmailteach, is dòcha eadhon tàmailteach (Is e deuchainn anailis a tha seo, às deidh a h-uile càil? Tha na toraidhean mar an ceudna anns gach cùis!).
Ge-tà, dèan deuchainn eile. An turas seo cuir H.2SO4. An dèidh a bhith a 'toirt a-steach fuasglaidhean nitrate agus nitrite (mar a bha roimhe), chì thu toradh dearbhach ann an aon phìob deuchainn - an tè le fuasgladh NaNO.2. An turas seo is dòcha nach eil dragh sam bith ort mu cho feumail sa tha an deuchainn fàinne: tha an ath-bhualadh ann am meadhan beagan searbhagach a’ leigeil leis an dà ian a bhith air an comharrachadh gu soilleir.
Tha an dòigh ath-bhualadh stèidhichte air a bhith a 'lobhadh an dà sheòrsa de ianan nitrate le bhith a' leigeil a-mach nitric oxide (II) NO (anns a 'chùis seo, tha an ian iarainn air a dhaingneachadh bho dhà gu trì àireamhan). Tha dath donn air a’ chothlamadh den ian Fe(II) le NO agus bheir e dath don fhàinne (thèid a dhèanamh ma thèid an deuchainn a dhèanamh ceart, le bhith dìreach a’ measgachadh na fuasglaidhean chan fhaigh thu ach dath dorcha an tiùba deuchainn, ach - tha thu ag aideachadh - cha bhi buaidh cho inntinneach). Ach, feumaidh lobhadh ianan nitrate meadhan ath-bhualadh làidir searbhagach, fhad ‘s nach fheum nitrite ach beagan searbhachadh, agus mar sin na h-eadar-dhealachaidhean a chaidh fhaicinn rè an deuchainn.
Iarann anns an t-Seirbheis Dhìomhair
Bha rudeigin aig daoine a-riamh ri fhalach. Bha cruthachadh an iris cuideachd a’ toirt a-steach leasachadh dhòighean airson a leithid de dh’ fhiosrachadh a chaidh a chraoladh a dhìon - crioptachadh no falach an teacsa. Chaidh measgachadh de dhuilleagan dòigheil a chruthachadh airson an dòigh mu dheireadh. Is iad seo na stuthan a rinn thu dhaibh chan eil an sgrìobhadh ri fhaicinnge-tà, tha e air fhoillseachadh fo bhuaidh, mar eisimpleir, teasachadh no làimhseachadh le stuth eile (leasaiche). Ag ullachadh inc bòidheach agus a leasaiche chan eil e doirbh. Tha e gu leòr an ath-bhualadh a lorg anns a bheil toradh dathte air a chruthachadh. Tha e nas fheàrr an inc fhèin a bhith gun dath, agus an uairsin bidh an sgrìobhadh a rinn iad do-fhaicsinneach air substrate de dhath sam bith.
Bidh todhar iarainn cuideachd a’ dèanamh inc tarraingeach. Às deidh na deuchainnean a chaidh a mhìneachadh roimhe a dhèanamh, faodar fuasglaidhean iarann (III) agus clorid FeCl a thabhann mar inc co-fhaireachdainn.3, potasium thiocyanide KNCS agus potassium ferrocyanide K4[Fe(CN)6]. Ann am freagairt FeCl3 le cyanide tionndaidhidh e dearg, agus le ferrocyanide tionndaidhidh e gorm. Tha iad nas freagarraiche mar inc. fuasglaidhean de thiocyanate agus ferrocyanideseach gu bheil iad gun dath (anns a 'chùis mu dheireadh, feumar am fuasgladh a thiormachadh). Chaidh an sgrìobhadh a dhèanamh le fuasgladh buidhe de FeCl.3 chithear e air pàipear geal (mura h-eil a’ chairt buidhe cuideachd).
6. Tha mascara dà-tòna math
7. Inc searbhag salicylic co-fhaireachdainn
Ullaich fuasglaidhean lag de shalainn gu lèir agus cleachd bruis no maids airson sgrìobhadh air na cairtean le fuasgladh de chianide agus ferrocyanide. Cleachd bruis eadar-dhealaichte airson gach fear gus nach truailleadh na h-ath-bheachdan. Nuair a bhios tu tioram, cuir air miotagan dìon agus taisich an cotan leis an fhuasgladh FeCl.3. Fuasgladh clorid iarainn (III). creimneach agus a’ fàgail spotan buidhe a thionndaidheas donn thar ùine. Air an adhbhar seo, seachain a 'chraiceann agus an àrainneachd leis (dèan an deuchainn air treidhe). Cleachd swab cotain gus suathadh air pìos pàipear gus an uachdar aige a mhilleadh. Fo bhuaidh an leasaiche, nochdaidh litrichean dearga is gorm. Tha e comasach cuideachd sgrìobhadh leis an dà inc air aon duilleag pàipear, agus an uairsin bidh an sgrìobhadh dà-dath (6). Tha alcol salicylic (2% searbhag salicylic ann an alcol) cuideachd freagarrach mar inc gorm (7).
Tha seo a’ crìochnachadh an artaigil trì-phàirteach air iarann agus na stuthan a th’ ann. Fhuair thu a-mach gu bheil seo na eileamaid chudromach, agus a bharrachd air sin, leigidh e leat mòran deuchainnean inntinneach a dhèanamh. Ach, bidh sinn fhathast a’ cuimseachadh air a’ chuspair “iarainn”, oir ann am mìos coinnichidh tu ris an nàmhaid as miosa aige - corrosion.
Faic cuideachd:
