Вивчення процесів адсорбції активованим вугіллям різних речовин із розчинів. Дивовижні властивості активованого вугілля

Дослідницька робота Активоване вугілля – адсорбент Автор роботи: учениця 8А класу Горшкова Анастасія Керівник: вчитель хімії Н. В. Калініна МОУ «Середня загальноосвітня школа №41»

Актуальність теми При вживанні недоброякісних продуктів, при отруєнні отруйними речовинами перша допомога – це застосування активованого вугілля як адсорбенту.

Проблема Адсорбція вугіллям газів та розчинених речовин - явище фізичне. Чи можна поглинену вугіллям речовину витягти у незмінному вигляді назад?

Гіпотеза Вивчивши літературу щодо «Активоване вугілля. Явище адсорбції», я хочу переконатися на практиці в тому, що активоване вугілля дійсно має незвичайні та цікаві властивості. Чим більша пористість вугілля, тим більше він може поглинати або адсорбувати, а значить і швидше?

Ціль: ознайомлення з адсорбційною здатністю активованого вугілля. Завдання: 1. Вивчити літературу з цього питання 2. Провести експеримент з активованим вугіллям та зробити відповідні висновки. 3.Вивчити історію створення першого протигазу. Об'єкт дослідження: адсорбція речовин. Предмет дослідження: активоване вугілля. Методи дослідження: теоретичні (вивчення літератури, інтернет-ресурсів); Емпіричні (спостереження, порівняння, аналогії, узагальнення).

Теоретична частина адсорбції. Найбільш визначна фізична властивість аморфного вугілля – його здатність адсорбувати гази, якщо він знаходиться в газоподібному середовищі, і розчинені речовини, якщо він знаходиться в рідкому середовищі. Утримання вугіллям та іншими твердими речовинами на поверхні газу або розчиненої речовини називається адсорбцією. Чим більша пористість вугілля, тим більше газу або розчиненої речовини він може поглинути або адсорбувати. Для збільшення пористості вугілля активують його повторним нагріванням без доступу повітря. В результаті видаляються залишки продуктів, що закупорюють капіляри у вугіллі. Вугілля адсорбує всі гази, включаючи інертні, але неоднаково. Зокрема, що легше зріджується газ, то сильніше він адсорбується. Адсорбований вугіллям газ можна витягти з нього, нагріваючи вугілля. Цим користуються для регенерації вугілля, тобто повернення здатності до адсорбції. Вугілля застосовують у виробництві цукру та спирту для очищення їх від домішок. В аптеках активоване вугілля продають у вигляді таблеток під назвою "карболен". Їх приймають внутрішньо для видалення зі шлунка розчинених шкідливих речовин. Активоване вугілля використовують у фільтруючих протигазах.

Речовини Температура кипіння, ° C Адсорбируемость, в см³ H 2 N 2 CO O 2 CO 2 NH 3 Cl 2 COCl 2 -253 -196 -190 -181 -79 -34 +8,2 57,5 ​​7,3 21 26 ,8 25,4 83,8 197,0 304,5 1130 У таблиці цей зв'язок між адсорбируемостью газів і точками їх зрідження, як і незалежність адсорбируемости газів і Парів вугіллям від своїх хімічної природи, вступає цілком наочно.

Практична частина Взяли чотири пробірки. Одну залишили порожньою, у три інші поклали вугілля (у вигляді пігулок, гранул, порошку). Потім налили в кожну розчин зеленого діамантового, струснули. Профільтрували. 1 2 3 4 4 3 2 1 Гранули Порошок Таблетки Розчин діамантового зеленого Досвід 1. Адсорбція розчину діамантового зеленого

Результати дослідження досвіду 1: Спостерігали, що всі досліджувані зразки (гранули, порошок, таблетки) повністю поглинули зелений барвник зеленого діамантового. 4 3 2 1

Досвід 2. Адсорбція розчину лакмусу Взяли чотири пробірки. Одну залишили порожньою, у три інші поклали вугілля у вигляді пігулок гранул, порошку. Потім налили в кожну розчин фіолетового лакмусу, струснули. Потім профільтрували. 1 2 3 4 1 2 3 4 Лакмус Гранули Порошок Таблетки

Результати дослідження досвіду 2: Після фільтрування ми можемо спостерігати у пробірках розчини. Там, де порошок (3) розчин лакмусу практично не помітний. Там, де пігулки (4), фіолетове забарвлення лакмусу ще залишилося. Вугілля з більшою пористістю адсорбувало більше, ніж вугілля з меншою. Видно, що вугілля в гранулах адсорбувало краще, отже, воно має велику пористість. 1 2 3 4

Спочатку ми отримали та зібрали оксид азоту (IV) для дослідження. Cu + 4HNO 3 (Конц.) = Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O Подрібнили, приготували порошок, таблетки, гранули. Досвід 3. Адсорбція оксиду азоту (ІV)

Результати дослідження досвіду 3: Поклавши в пробірки вугілля, струсивши їх, можна побачити, що активоване вугілля поглинає газ. У пробірці під номером 1 (порошок) швидше, 2 (гранули) та 3 (таблетки) – повільніше, ще є невелика кількість газу. Це свідчить, що отруйні гази можуть адсорбуватися. 2 1 3 1. Порошок 2. Гранули 3. Таблетки Після багаторазового струшування газ повністю був поглинений. 1 2 3

Досвід 4. Десорбція Поглинання газоподібних або розчинених речовин Поверхня твердої речовини називається адсорбцією, а виділення цих поглинених речовин – десорбцією. Адсорбція вугіллям газів та розчинених речовин явище фізичне. Чи можна поглинену вугіллям речовину витягти у незмінному вигляді назад? 1 2 3

Результати дослідження досвіду 4: При нагріванні вугілля віддає адсорбований газ у незмінному вигляді. Виявилося, що активоване вугілля може не тільки адсорбувати, але й здатне до регенерації. 1 2

Анкетування 1. Ви приймали колись таблетки активованого вугілля? 2. Пігулки активованого вугілля знімають: 3. Коли вам наша медсестра дає чорну пігулку активованого вугілля?

В аптеках активоване вугілля продавали у вигляді таблеток під назвою "карболен", а зараз так і називають "активоване вугілля". Їх приймають внутрішньо для видалення зі шлунка розчинених шкідливих речовин. Вугілля застосовують у виробництві цукру та спирту для очищення їх від домішок. Активоване вугілля використовують у фільтруючих протигазах. На середину 1916 року було налагоджено масове виробництво протигазів Зелінського-Кумманта. Усього за роки Першої світової війни в діючу армію було направлено понад 11 мільйонів протигазів, що спало життя мільйонам російських солдатів. Практична значущість явища адсорбції.

Висновок: Внаслідок дослідження мої гіпотези підтвердились. Я переконалася в тому, що активоване вугілля дійсно має незвичайні та цікаві властивості адсорбції, і десорбції. Чим більша пористість вугілля, тим він швидше може поглинати або адсорбувати.

Вугілля можна застосовувати для очищення домішок, при підвищеній кислотності, харчових отруєннях, солями важких металів. Не можна приймати препарат одночасно з лікарськими засобами, дія яких починається після всмоктування.

Практична частина Досліджували адсорбційну здатність активованого вугілля (у вигляді таблеток (карболен), гранульоване вугілля, порошок). Адсорбували оксид азоту (IV). Досліджували, як поглинає вугілля барвники. Для цього ми використовували розчини лакмусу та діамантового зеленого. Поглинання газоподібних чи розчинених речовин поверхнею твердої речовини називається адсорбцією, а виділення цих поглинених речовин – десорбцією.

Вивчення процесів адсорбції активованим вугіллям різних речовин із розчинів

Ціль:

Перевірити адсорбційну здатність вугілля;

Вивчити вплив природи розчинника на адсорбцію;

Ознайомитись із хроматографічним методом аналізу.

Обладнання:пробірки, лійка, фільтрувальний папір, адсорбційна колонка, активоване вугілля, розчини нітрату свинцю та йодиду калію, водний та спиртовий розчин фуксину, суміш солей міді, заліза, кобальту.

Завдання:Виконати такі досліди, записати спостереження і зробити висновки.

Досвід 1.Адсорбція вугіллям різних речовин із розчинів. В одну пробірку налийте розчин індиго, в іншу – розчин йоду. У кожну пробірку насипте близько 0,2г. деревного вугілля, добре збовтайте та відфільтруйте. Досліджуйте фільтрат у пробірках на запах та колір. Поясніть явища, що спостерігаються.

Досвід 2Адсорбція іонів свинцю вугіллям. У дві пробірки налийте по 5мл. 0,05%-ного розчину нітрату свинцю. В одну пробірку додайте невелику кількість розчину йодиду калію для доказу наявності іонів свинцю в розчині. До іншої пробірки додайте близько 0,2г. деревного вугілля та збовтайте протягом 5 хв. Відфільтруйте розчин і перевірте наявність іонів свинцю реакцією з йодидом калію. Напишіть іонне рівняння якісної реакції Рb2+. Поясніть явище, що спостерігається.

Досвід 3.Вплив природи розчинника на адсорбцію. В одну пробірку налийте слабозабарвленого водного розчину фуксину, в іншу - таку ж кількість спиртового розчину. В обидві пробірки внесіть по 0,2г. деревного вугілля та збовтайте протягом 5 хв. Відфільтруйте розчини. Чому про один випадок адсорбція йде добре, а в іншому погано?

Досвід 4.Хроматографічне поділ солеї. Для хроматографічного поділу солей можна використовувати скляну трубку. Як адсорбент використовують оксид алюмінію, заповнюючи простір над ватою приблизно на 3/4. Заповнену колонку укріплюють у штативі над склянкою, для ущільнення адсорбенту вливають невелику порцію води, а потім роблять поділ суміші (суміш вливають малими порціями). Суміш готують, зливаючи у хімічну склянку по 5мл. 1% розчини FeCl3, Cu(NO3)2, Co(NO3)2. Замалюйте колонку та вкажіть порядок розташування речовин у ній під час їх поділу.

Досвід 5.Адсорбція білками жиру та домішок із бульйону. Білка яйця змішати з натертою на тертці крупною морквою. Додати суміш у теплий бульйон і довести до кипіння. Остудити. Отриманий розчин відфільтрувати.

Контрольні питання:

1.У чому проявляється особливість поверхневого шару межі розділу фаз? Що таке адсорбція?

ДУ "Мічуринська середня школа" відділу освіти акімату
Костанайського району, Костанайської області

Напрям: пізнання світу.
Виконавець: Тюлегенов Ануарбек Санцизбайұли
Керівник роботи: Маденова Жанара Казкенівна,
найвищий рівень, вищої кваліфікаційної категорії,
вчитель початкових класів,
ДУ "Мічуринська середня школа"
районного відділу освіти акімату Костанайської області

2017 н.р.
Зміст
1. Введення ………………………………………………………………........12
2. Теоретична частина………………………………………………………..3
3. Область застосування активованого вугілля…………………………………4
4. Соціологічне дослідження …………………………………………..4
5. Практична частина……………………………………………………………4
6. Висновок …………………………………………………………………5
7. Література ………………………………………………………………….6

Анотація написана науковим керівником
Маденовой Ж.К Тюлегенова Ануарбека
Напрям: Пізнання світу
Тема: «Як працює активоване вугілля?»
Автор: Тюлегенів Ануарбек Санцизбайұли ДУ "Мічуринська середня школа"
акімату Костанайського району, Костанайської області
2 клас
Науковий керівник: Маденова Жанара Казкенівна, учитель початкових
класів ДУ "Мічуринська середня школа" акімату Костанайського району,
Костанайській області
Анотація
Ця дослідницька робота розвиває пізнавальний інтерес
учня,
що є необхідною умовою для навчання
природничо грамотності. Мета цієї роботи вивчити процес
адсорбції на прикладі активованого вугілля (цілого та товченого). Вивчено
цікаві факти про активоване вугілля.
Проведено соціологічне опитування серед учнів Мічуринської середньої
школи 15% респондентів мають інформацію, 85% мало що знають.
Дослідницька робота розширює кругозір та підвищує рівень навчальної
мотивації.

Актуалізація



з'явилася адсорбція.
Слово це утворилося від двох латинських: ad, що означає – на, при, а
також sorbeo – поглинаю. Саме це загадкове поглинання і буде
предметом моєї доповіді та попереднього йому наукового експерименту,
або просто – досвіду.

"Як "працює" активоване вугілля?"
Гіпотеза дослідження
Мета дослідження
Вивчити процес адсорбції на прикладі активованого вугілля (цілого та
товченого).

Завдання дослідження
1. Вивчити літературу на тему про адсорбцію.
2. Виявити знання учнів із цієї проблеми.
3. Провести хімічний досвід із активованим вугіллям.
4.Узагальнити отримані результати та зробити висновки про властивості
активованого вугілля.

Теоретична частина
Що таке адсорбція?
Навколишня природа сповнена таємниць, загадок і дивовижних явищ.
Деякі з яких здаються настільки неймовірними, що лише
уважне їх вивчення здатне зняти з них ореол чаклунства і
таємничості. Одним з таких, що вразили мене природних процесів,
з'явилася адсорбція. Слово це утворилося від двох латинських: ad, що
означає – на, у разі, а також sorbeo – поглинаю. Саме це загадкове
поглинання і буде предметом моєї доповіді та попередньої йому
наукового експерименту, чи просто – досвіду.
Найбільш підходящою речовиною, що дозволяє продемонструвати
дія адсорбції є активоване вугілля. Він є
речовина, одержувана з органічних матеріалів (деревини, цукру, кістки,
горіхової шкаралупи і навіть крові!). Дуже важливою відмінною властивістю
цієї речовини є її пористість. Тобто воно складається з величезного
безлічі (мільйонів!) пір (мікроскопічних печер) і тому
має дуже велику поверхню. Саме це дає можливість у
повною мірою проявитися адсорбції.
То що це таке? Адсорбція є, висловлюючись
простою мовою, здатність тіла або речовини притягувати до своєї
поверхні речовини та частинки, що знаходяться у навколишньому середовищі (воді,
повітрі тощо). Явище адсорбції добре знайоме всім, без
виключення дітям, які повертаючись з прогулянок курними вулицями, ігор
у пісочниці приходять додому “замурзаними”, тобто забрудненими. Їхні тіла
мимоволі брали участь у процесі адсорбції, притягуючи до себе пил, бруд і
пісок.
Нескладно здогадатися, що адсорбція дуже залежить від площі
поверхні – що більше, тим більше речовини “прилипне” до неї. Тут
то й розкриває свої чудові властивості активоване вугілля.

Я згадував, що він, завдяки своїй пористій структурі, має
великою поверхнею. Це справді так: всього один грам
активованого вугілля здатний займати площу від п'ятисот до півтора
тисяч квадратних метрів! Тобто одна маленька таблеточка звичайного
активованого вугілля, що продається в аптеці, за площею
перевищує площу нашого класу! Через те, що він, незважаючи на свої
малі розміри, має властивість активного тяжіння речовини як
дуже великі об'єкти його називають активованим.
Область застосування активованого вугілля.
Завдяки своїй унікальній властивості активоване вугілля широко
використовується людиною в різних видах своєї діяльності. Наприклад
у медицині: адсорбуючі властивості вугілля використовують для очищення
організму від отруйних шлаків та отрут, масок для обличчя, відбілювання
зубів, устілки для взуття. Крім того, активоване вугілля використовують
при виробництві продуктів харчування та напоїв, очищаючи воду, що йде на них
виготовлення від шкідливих домішок. Очищення – головне завдання
активованого вугілля. З метою очищення води та повітря вугілля входить у
склад фільтрів питної води на кухнях, деяких видів протигазів
військових та рятувальників, видаляє неприємні запахи в холодильнику.
Ми вирішили дізнатися, якими відомостями про активоване
Соціологічне опитування
вугіллі мають наші однолітки. Для цього ми попросили відповісти
учнів 2х класів на запитання:
1. Що таке активоване вугілля?
2. Де використовується?
15% учнів володіють деякою інформацією, 85% мало, що
знають
Практична частина
Дослідження в домашніх умовах
Тепер я хочу перейти до опису поставленого мною досвіду, тому
як це найкращий спосіб продемонструвати властивості активованого вугілля та
явища адсорбції.
Для досвіду я приготував наступне обладнання та реактиви:
2 ємності,
20 таблеток активованого вугілля (10 цілого та 10 товченого),

воду,
чорнило,
фільтрований папір.
Хід досвіду я записав у таблицю:
Що спостерігаю
Чорнило пофарбували воду в
темно-синій колір
1.
2.
3.
4.
Що я роблю
Налив невелике
кількість чорнила в
воду
Розлив розчин у дві
ємності з табличками
(Див. фото № 1)
Приготував по 10
таблеток
активованого
вугілля
цілого та товченого
(Див.Ф.№2)
У 1 ємність кинув цілі
таблетки
У другу ємність
потовчені
Пігулки
5.
Пройшло 5 хвилин
6.
Процідив розчин
через
фільтрувальну
папір
Висновки
Частинки речовини
чорнила розчинилися в
воді
Потовчений
активоване вугілля
має більше
сильними активними
властивостями.
Частинки
активованого вугілля
вступили в процес
адсорбції, притягуючи
речовина чорнила до
собі.
Активоване вугілля
адсорбував
барвник
чорнило, яке
залишилося після
проціджування на
фільтрі, залишивши воду
практично чистою.
З легким шипінням
таблетки та порошок
стали взаємодіяти
з барвником
чорнило (порошок
активніше)
Вода у склянках
зберегла свою синю
забарвлення, але колір став
нерівномірним і більше
сильним у районі
частинок вугілля.
Вода в обох ємностях
після проціджування
практично чиста,
склянці з товченим
вугіллям вона набагато чистіша.

Отже, як можна переконатись поставлений досвід наочно
Висновок
продемонстрував властивості активованого вугілля та розкрив перебіг
процесу адсорбції В даному випадку він проходив у рідині, але як я
говорив вище, його властивості виявляються в будь-якому середовищі, включаючи повітря та
тверді тіла, тому що є наслідок їх взаємодії
між собою.
Література
://Вікіпедія
1. Брагін А. Про все на світі. Серія: Велика дитяча енциклопедія.
Видавництво: Аст, 2007.
2. Дитяча енциклопедія "Я ПІЗНАЮ СВІТ".
3. Джексон Том. Хто є хтось у світі тварин. – Москва, 2006 – С. 181.
4. Інтернетресурси: http
http://vocrugsveta.ru
http://www.google.com
http://zvercd.com
http
http://1.ru

5. Ухарцева О.В. Що? Де? Чому? Видавництво: Аст, 2008.
6. Хоміч О.О. Що? Навіщо? Чому? Видавництво: Аст, 2008.
://Тому.ру

IV Змагання молодих дослідників програми «Крок у майбутнє»

у Північно-Західному федеральному окрузі РФ

XII Регіональна наукова та інженерна виставка молодих дослідників «Майбутнє Півночі»

Напрямок: Природні науки та сучасний світ

Секція: хімія

АДСОРБЦІЯ ЯК МЕТОД ОЧИЩЕННЯ ХІМІЧНИХ ВІДХОДІВ

учениця 9 А класу

МОУ ліцей імені В.Г. Сізова м. Мончегорська.

Науковий керівник:

Семичова Валентина Фірсівна

Вчитель хімії І кваліфікаційної категорії

МОУ ліцей імені В.Г. Сізова м. Мончегорська

Ірина Аніщенко

АДСОРБЦІЯ ЯК МЕТОД ОЧИЩЕННЯ ХІМІЧНИХ ВІДХОДІВ

Муніципальний загальноосвітній заклад

ліцей імені В.Г. Сізова м. Мончегорська Мурманської області

Наукова стаття.

Вступ………………………………………………………………………………4 Основна частина………………………………………… ………………………….….6 1.Теоретичне дослідження………………………………………………………6 1.1.Что таке адсорбція?.... .................................................. ........................................6 1.2.Залежність адсорбції від площі поверхні адсорбенту … ……………..7 1.3.Досвід №1. ………………………………………………………………………....7 1.4.Адсорбція газів…………………………………… …………………………….7 1.5.Досвід №2………………………………………………………………………….7 1.6. Адсорбція з розчинів………………………………………………………....8 1.7.Досвід№3………………………………………… ……………………………..…9 1.8.Выводы теоретичного исследования…………………………………….…..9 2Дослідження………………………… ………………………………………….…9 2.1. Досвід №1- адсорбція глини та наповнювача з крейди…………………………..9 2.2.Досвід №2- поліпшення властивостей адсорбції глини…………………………….10 2.3.Досвід № 3- адсорбція розливів кислоти та лугу……………………….…..11 2.4.Висновки дослідження……………………………………………………….…12 3Загальні висновки…………………………………………………………………….13 Висновок…………………………………………………… …………………….14 Джерела інформації……………………………………………………………15

Адсорбція.

План дослідження.

Вступ.

Ініціатива використання отруйних речовин як зброя масового знищення належить німецькому імперіалізму. Хлор був уперше застосований 22 квітня 1915 року на Західному фронті неподалік бельгійського міста Іпра проти англо-французьких військ. Вдихання хлору викликає задуху, тяжке запалення дихальних шляхів, набряк легень та смерть. Було випущено 180 т хлору на протязі 5 хв із 6 тисяч балонів на фронті шириною 6 км. Перша атака хлором позбавила боєздатності цілу дивізію, що обороняла ділянку. 15 тис. осіб було виведено з ладу, їх 5 тис. назавжди. Майже через місяць газову атаку було повторено на Східному фронті проти російських військ біля містечка Воля Шидловська, у Польщі. На ділянці фронту в 12 км при вітрі, що дмухав у бік російських позицій, було випущено з 12 тисяч балонів понад 150 т отруйного газу. Раптовість нападу та повна беззахисність проти отруйної дії газу викликали масові та тяжкі поразки. «Гази» цієї ночі вивели з ладу цілу дивізію. Передові лінії, що є суцільним лабіринтом окопів і ходів сполучення, були завалені трупами і вмираючими людьми. З ладу вибуло 9 тис. осіб. Хімічна війна, що почалася, готувала людству незліченні жертви і страждання. Від цих жертв людство врятувало деревне вугілля. Професор, Н. Д. Зелінський, видатний хімік і вчений, винайшов, провів випробування і в 1915 запропонував протигаз, що діє на основі явища адсорбції. Вдихання отруєного повітря через протигаз цілком звільняло повітря від отруйних домішок і захищало солдатів від дії отруйних речовин. Здатність деяких матеріалів поглинати інші речовини, іноді отруйні, використовують і сьогодні. Відбуваються розливи нафти під час її транспортування. Можна цю нафту зібрати іншими речовинами-поглиначами. Відбуваються розливи кислот при їхньому транспортуванні. Можна нейтралізувати ці розливи кислот та зібрати продукти адсорбентами. Питання утилізації деяких речовин, очищення речовин від домішок актуальне досі. Ціль: вивчити явище адсорбції, приготувати універсальний адсорбент для кабінету хімії. Завдання:1. Вивчити явище адсорбції з прикладу активованого вугілля, використовуючи методи якісного і кількісного аналізу.

2.Вивчити інші адсорбенти: глину, наповнювач із крейди. 3.Порівняти адсорбенти, виявити переваги. 4. Створити універсальний адсорбент для кабінету хімії. 5. Оформити результати дослідження. 6.Уявити результати дослідження на конференції. Об'єкт дослідження: явище адсорбції. Предмет дослідження: властивості різних адсорбентів. Гіпотеза: якщо є адсорбенти, які мають певні поглинальні властивості; дією на певні речовини, то в хімічній лабораторії необхідний універсальний адсорбент широкого спектру дії.

Основна частина.

1. Теоретичне дослідження Методи: аналіз, узагальнення, хімічний експеримент. 1.1.Відкриття явища адсорбції. Явище адсорбції було відкрито 1785 р. російським ученим Ловицем. Вивчаючи властивості вугілля, Ловиц виявив, що ця речовина має чудову здатність поглинати (адсорбувати) різні речовини (гази, розчинені у воді фарби). Ловіц вказав на можливість використання цих властивостей вугілля для практичних цілей. Наприклад, очищення питної води на кораблях. Адсорбція(лат.ad-на; при; sorbeo-поглинаю)-процес концентрування речовини з обсягу фаз на межі їхнього розділу. У вужчому сенсі під адсорбцією розуміють поглинання домішок із газу або рідини твердою речовиною-адсорбентом. Адсорбційна здатність вугілля пояснюється особливими умовами, де знаходяться частинки з їхньої поверхні.

Якщо всередині речовини всі сили, що діють між частинками, врівноважені, то на поверхні в рівновазі знаходяться ті сили, які спрямовані всередину речовини. Внаслідок цього, у поверхні адсорбенту створюється силове поле, завдяки якому і притягуються частинки газу або розчину до поглинача. Процес йде спонтанно. 1.2.Залежність адсорбції від площі поверхні адсорбенту. Адсорбційні властивості визначаються величиною поверхні адсорбенту. Адсорбент здатний поглинати тим більше речовини, що більше його поверхню. Поверхня залежить від ступеня подрібнення адсорбенту. 1.3.Досвід №1. 6 Мета: встановити залежність адсорбції від площі поверхні адсорбенту. Завдання: провести хім. експеримент адсорбції хлору активованим вугіллям із різною площею адсорбенту; -вести спостереження за адсорбцією хлору; -Спостереження записати в щоденник, проаналізувавши, зробити висновок. Методика: (досвід проводимо у витяжній шафі) Колби №1, №2 заповнюються хлором. Це газ жовто-зеленого кольору. У колбу № 1 поміщаємо 2 таблетки активованого вугілля, колбу закриваємо пробкою, струшуємо, засікаємо час, протягом якого відбувається поглинання хлору вугіллям. Газ поглинувся за 30 сік. У колбу № 2 поміщаємо подрібнені 2 таблетки активованого вугілля. Колбу закриваємо пробкою, струшуємо, засікаємо час, протягом якого відбувається поглинання хлору вугіллям. Газ поглинувся за 5 сік. Висновок: зі збільшенням площі поверхні адсорбенту швидкість адсорбції збільшується, отже, збільшується і кількість речовини, що поглинається. Отже, хорошими адсорбентами можуть бути такі матеріали, які мають сильно розвинену поверхню, що властиво речовинам, що мають пористу, губчасту структуру. 1.4.Адсорбція газів. Гази неоднаково адсорбуються активованим вугіллям. Існує залежність адсорбції газу від температури кипіння. Важко адсорбуються гази, які важко зріджуються (2). Добре адсорбуються гази, які легко скраплюються (SO 2 , Cl 2 , NH 3). 1.5.Досвід №2 Мета: встановити залежність адсорбції газів від їхньої температури кипіння. Завдання: провести адсорбцію хлору, аміаку, кисню активованим вугіллям; - вести спостереження за хімічним експериментом; - Спостереження записати в щоденник, проаналізувавши, зробити висновок. Методика: (досліди проводимо у витяжній шафі) 7 Колба №1 заповнюється хлором. Це газ жовто-зеленого кольору. Температура кипіння-34,1 0 С. У колбу поміщаємо 2 таблетки активованого вугілля. Колбу закриваємо пробкою, струшуємо. Через 5 секунд жовто-зелений колір зник. Хлор поглинувся активованим вугіллям. Колба №2 заповнюється аміаком. Це безбарвний газ. Температура кипіння аміаку – 35 0 С. Газ доводимо вологою смужкою універсального індикатора. Смужка набуває насичений синій колір біля отвору колби. У колбу поміщаємо 2 таблетки активованого вугілля, закриваємо пробкою, струшуємо. Через добу перевіряємо наявність аміаку біля отвору колби. Волога смужка універсального індикатора набуває слабкого синього кольору. Більшість газу поглинулася активованим вугіллям. Колба №3 заповнюється киснем. Це безбарвний газ. Температура кипіння кисню- -183 0 С. Газ доводимо тліючою лучинкою. Лучинка яскраво спалахує. У колбу поміщаємо 2 таблетки активованого вугілля, закриваємо пробкою, струшуємо. Через добу перевіряємо газ тліючою лучинкою біля отвору колби. Лучинка яскраво спалахує. Газ майже не поглинувся активованим вугіллям. Висновок: цей хімічний експеримент підтвердив закономірність: зі зменшенням температури кипіння газу знижується його адсорбція. 1.6. Адсорбція із розчинів. Активоване вугілля адсорбує не тільки гази, адсорбує і розчинені речовини. Існує залежність величини адсорбції від концентрації розчиненої речовини. 1.7.Досвід №3. Ціль: встановити залежність адсорбції розчиненої речовини від концентрації розчиненої речовини. Завдання: - провести адсорбцію ненасиченого та насиченого розчинів фуксину активованим вугіллям; -вести спостереження за хімічним експериментом; -Спостереження записати в щоденник, проаналізувавши, зробити висновок. Методика: 8 Колба №1 наполовину заповнюється ненасиченим розчином фуксину (розчин має рожевий колір). У розчин поміщаємо 3 таблетки подрібненого активованого вугілля. Залишаємо на добу. Колба №2 наполовину заповнюється насиченим розчином фуксину (розчин має насичений рожевий колір). Через добу спостерігаємо таке. Розчин фуксину в колбі №1, №2 прозорий, тобто барвник із розчину поглинувся. Висновок: із збільшенням концентрації розчиненої речовини адсорбція збільшується. Висновки теоретичного дослідження. 1.Адсорбція - процес мимовільний. 2.Сі збільшенням площі поверхні адсорбенту адсорбція збільшується. 3.Адсорбенти поглинають гази, розчинені речовини. 4.Із зменшенням температури кипіння газу адсорбція зменшується. 5.Сі збільшенням концентрації розчиненої речовини адсорбція збільшується. 6.Адсорбція-процес оборотний.

2. Дослідження.

хімічний експеримент, спостереження, порівняння. Ціль: приготувати універсальний адсорбент для кабінету хімії. Завдання: - Дослідити інші матеріали на здатність поглинати речовини: глину, наповнювач з крейди; - Порівняти адсорбційні властивості досліджуваних речовин, виявити переваги; - Створити універсальний адсорбент для кабінету. Адсорбція має багато речовин. 2.1. Досвід №1. Мета: дослідити адсорбційні властивості глини, наповнювача з крейди. Завдання: - провести адсорбцію розчину перманганату калію глиною та наповнювачем з крейди; 9 - вести спостереження за хімічним експериментом; - Спостереження записати в щоденник, проаналізувавши, зробити висновок. Методика: Вирва №1 заповнюється наполовину подрібненою глиною. Через шар глини пропустимо 50 мл розчину перманганату калію (р-р фіолетового кольору). Спостерігаємо, що з вирви виходить прозорий фільтрат. Іони марганцевої кислоти адсорбувалися глиною. Адсорбція пройшла за 30 хв. Глина набула вигляду пластичної маси, через яку важко проходить розчин. Вирва №2 наполовину заповнюється наповнювачем з крейди. Через шар наповнювача пропустили 50 мл розчину калію перманганату. Спостерігаємо, що з вирви виходить фіолетовий фільтрат. Іони марганцевої кислоти не адсорбувалися наповнювачем з крейди. Висновок. 1. Глина-адсорбент. Адсорбція глиною йде повільно, т.к. частинки глини злипаються, утворюючи в'язку масу, що утруднює проходження розчину. 2.Наповнювач з крейди не має властивостей адсорбенту. 2.2.Досвід №2. Мета: покращити адсорбційні властивості глини; Завдання: - провести адсорбцію розчину перманганату калію сумішшю з глини та піску; - Провести адсорбцію розчину перманганату калію сумішшю з глини; піску; та наповнювача з крейди; - вести нагляд за хімічним експериментом; - Спостереження записати в щоденник, проаналізувавши, зробити висновок. Методика: Вирва №1 заповнюється наполовину сумішшю: 1 ч. глини та 1 ч. піску. Через суміш пропустити 50 мл розчину перманганату калію. Спостерігаємо, що з вирви виходить прозорий фільтрат. Адсорбція пройшла за 2 хвилини. 10 Висновок. Пісок покращує адсорбцію глини. Пісок-розпушувач, що перешкоджає злипанню частинок глини, забезпечує насичуваність рідиною по мікрокапілярах всього шару адсорбенту. Вирва №2 наполовину наповнюється сумішшю: 1 ч. глини, 1 ч. піску, 1 ч. наповнювача. Через суміш пропускаємо 50 мл розчину перманганату калію. Спостерігаємо, що з вирви виходить прозорий фільтрат. Адсорбція пройшла за 30 сек., поглинулося багато рідини. Висновок. 1.Пісок разом із наповнювачем покращили адсорбційні властивості глини. 2. Суміш, що складається з 1 ч. глини, 1 ч. піску, 1 ч. наповнювача пропонуємо використовувати в хімічній лабораторії як адсорбент. 2.3. Досвід №3 Мета: дослідити адсорбційні властивості суміші адсорбенту на розлив кислоти та лугу. Завдання: провести адсорбцію розливу сірчаної кислоти сумішшю адсорбенту; - провести адсорбцію розливу лугу сумішшю адсорбенту; - вести нагляд за хімічним експериментом; - Спостереження записати в щоденник, проаналізувавши, зробити висновок. Методика: Пластмасовий піддон №1. У ньому робимо розлив 5 мл сірчаної кислоти (1:1). Суміш адсорбенту насипаємо по периметру розливу, а потім у центр. Перемішуємо адсорбент скляною паличкою. Спостереження: - чуємо шипіння, тобто виділяється газ. Наповнювач із крейди нейтралізує кислоту. Через 5 хв. індикаторна смужка не фіксує наявність кислоти у суміші адсорбенту. Адсорбент прибрав кислоту. Сама суміш адсорбенту не розтікається, добре збирається у совок. Пластмасовий піддон №2. У ньому зробили розлив 5 мл лугу. Суміш адсорбенту насипаємо по периметру, а потім у центр. Перемішуємо адсорбент скляною паличкою. 11 Спостереження: - луг поглинувся адсорбентом, розлив прибрали, але індикаторна смужка фіксує наявність лугу в адсорбенті. Луж не нейтралізується. Адсорбент не розтікається, добре збирається у совок. 2.4. Висновки дослідження. 1.Глина має властивості адсорбенту. 2.Наповнювач з крейди не має властивостей адсорбенту. Наповнювач із крейди – нейтралізатор. 3.Адсорбцію глини можна поліпшити, додавши до неї пісок та наповнювач із крейди. 4. Суміш: 1 ч. глини, 1 ч. піску, 1 ч. наповнювача з крейди-добрий адсорбент. 5. Суміш-адсорбент добре прибирає розливи кислот і лугів. 6.Адсорбент, що складається з 1 ч. глини, 1 ч. піску, 1 ч. наповнювача з крейди, можна рекомендувати для використання у хімічній лабораторії.

Загальні висновки.

1.Адсорбція-процес мимовільний. 2.Сі збільшенням площі поверхні адсорбенту адсорбція збільшується. 3.Адсорбенти поглинають гази, розчинені речовини. 4.Із зменшенням температури кипіння газу адсорбція зменшується. 5.Сі збільшенням концентрації розчиненої речовини адсорбція збільшується. 6.Адсорбція-процес оборотний. 7.Глина має властивості адсорбенту. 8.Наповнювач не має властивостей адсорбенту. 9.Адсорбційні властивості глини можна покращити, додавши пісок та наповнювач з крейди. 10. Суміш: 1 ч. глини, 1 ч. піску, 1 ч. наповнювача з крейдяного адсорбенту, який прибирає розливи кислот і лугів. Цю суміш можна рекомендувати для використання у хімічній лабораторії. Властивості компонентів у суміші: - глина-адсорбент; - наповнювач з крейди – нейтралізатор; - пісок – розпушувач

Висновок.

Адсорбція - загальне та повсюдне явище, що має місце завжди і скрізь, де є поверхня поділу між фазами. Найбільше практичне значення має адсорбція поверхнево-активних речовин та адсорбція домішок газу чи рідини спеціальними високоефективними адсорбентами. Як адсорбенти можуть виступати різноманітні матеріали з високою питомою поверхнею: пористе вугілля, силікагелі, цеоліти, а також деякі інші групи природних матеріалів та синтетичних речовин. Обробка води адсорбентами дозволяє видалити з води речовини, які надають їй присмаків та запахів. Очищення води через вугільні фільтри вирішує питання чистоти питної води. Люди використовують фільтри для сигарет, які затримують частинки диму та частину нікотину і цим зменшують шкідливі впливи цієї отрути на організм. Один із нових підходів до утилізації шкідливих речовин – їх переробка в адсорбенти, подальше використання яких спрямоване на вирішення екологічних проблем промислово-насичених регіонів.

• Залізні цвяхи покриваємо шаром міді
• Невидимі написи – як їх зробити і як виявити
• Знебарвлення активованим вугіллям чорнила та інших барвників
• Знебарвлення розчину йоду за допомогою міді
• По фарбуванню полум'я розрізняємо речовини
• Поглинання запаху пористими речовинами
• Хроматографія - поділ речовин
• Кольорова реакція мідного купоросу із розчином аміаку
• Кольорові картинки за допомогою рідкого скла (або силікатного клей)
• Екстракція водою барвників кави та цикорію
• Екстракція йоду бензином
• Екстракція хлорофілу спиртом

Для різнокольорових чудес потрібні:

Індикатори, приймаючи один, то інший колір, допомагали нам відрізнити кислоту від основи. Наприклад, оцет від нашатирного спирту. Але часто цього замало. Як, скажімо, відрізнити одну кислоту від іншої? Для цієї дуже важливої ​​мети хіміки придумали і перевірили безліч реакцій, мабуть, для всіх більш-менш поширених речовин. Такі реакції завжди чимось помітні, вони дозволяють за якоюсь ознакою відразу і безпомилково визначити ту чи іншу речовину. Цією ознакою дуже часто є забарвлення.

З однією кольоровою реакцією, що допомагає пізнати одну поширену речовину, ти вже знайомий: крохмаль, що міститься в багатьох рослинах, синіє у присутності крихітної добавки, навіть слідів йоду. На жаль, це рідкісний випадок, а для більшості хімічних аналізів потрібні речовини, які, мабуть, тобі ніде не купити. Але, втім, дещо можна вигадати...

Ось, скажімо, аміак, водний розчин якого, нашатирний спирт, ти вже купував у аптеці. Як дізнатися аміак? По-перше, по запаху: один раз понюхаєш – назавжди запам'ятаєш. Та тільки не завжди зручно нюхати (а іноді просто неможливо). Тоді – кольорова реакція.

Кинь у склянку або склянку з водою кілька крупинок мідного купоросу і розмішай як слід. Розчин має бути блідо-блакитним; якщо ж він виявиться темним, розведи його водою. У цю блідо-блакитну рідину влий трохи нашатирного спирту. Розчин відразу стане яскраво-синім. Це аміак, з'єднавшись із мідним купоросом, утворив таку яскраву речовину. І видав себе із головою.

Інша реакція – теж із мідним купоросом. Приготуй у склянці розчин, але не такий блідий, як раніше, а яскраво-синій (тобто візьми більше мідного купоросу). Поклади в нього непотрібні залізні предмети – хоч би старі цвяхи чи шурупи, тільки не іржаві. І займися якими-небудь іншими справами, втім, іноді поглядаючи на розчин із цвяхами. Через деякий час ти помітиш, що розчин із синього став зеленим. А коли виймеш з нього цвяхи (але тільки не пальцями, а пінцетом або хоча б прищіпкою для білизни - це загальне правило на всі хімічні випадки), то побачиш, що вони стали мідно-червоними.

Коли цвяхи лежали в мідному купоросі, залізо поступово витісняло з нього мідь і ставало її місце. В результаті вийшов зелений залізний купорос. А куди було подітися витісненої міді? Хіба що осідати просто на цвяху. Що вона й робила, покривши цвях червоною мідною плівкою.

Щоб розпізнати деякі речовини, хіміки зазнають їх вогнем. Хитрість тут у тому, що багато прості речовини, які входять до складу складних речовин (наприклад, мідь - у мідний купорос, кальцій - у хлорид кальцію), мають властивість фарбувати полум'я.

Причому не в один і той же колір, а в різні кольори.

Якщо вдома є спиртування, можеш нею скористатися. А можеш узяти свічку. Але в будь-якому випадку роби досвід тільки за дорослих - з вогнем жарти погані! І будь уважний: поряд не повинно бути паперу, ганчірки та будь-яких інших речей, які легко спалахують.

Знайди м'яку тяганину, найкраще ніхромову - з цього дроту роблять спіралі електричних плиток, прасок і т. п. Звичайно, плитку або праску ламати для цього не треба; цілком згодиться і спіраль, що перегоріла, зі старого електричного приладу. У крайньому випадку купи найдешевшу спіраль у магазині електротоварів.

Не дуже довгий шматок спирали чварами і закріпи в якійсь тримці: наприклад, намотай один кінець дроту на олівець або затисни в прищіпці для білизни. На іншому кінці зроби маленьку петельку діаметром не більше ніж півсантиметра. Нагрій петельку на вогні і опусти її в склянку з чистою водою - це потрібно для того, щоб зволікання стало чистим, без забруднень, які можуть спотворити всю картину. Зроби так кілька разів, поки полум'я не перестане змінювати кольори при внесенні тяганини.

Візьми трохи кухонної солі - тієї самої, що в сільничці; її хімічне ім'я – хлорид натрію. Змішай сіль з рівною кількістю нашатирю (хлориду амонію). Не сплутай, будь ласка, нашатир із нашатирним спиртом: перший - білий порошок, що вживається при пайці, тому його продають у господарських магазинах; другий – рідина з різким запахом. У нашому досвіді, як і при паянні, нашатир очищає дріт і допомагає солі швидко випаровуватися.

У суміш солі і нашатирю капни дві-три краплі води, вмочіть дротяну петельку і внеси в полум'я. Воно відразу стане яскраво-жовтим. Так він реагує на натрій. Чесно кажучи, натрій навіть у малих кількостях змушує полум'я жовтіти, і особливих приготувань до цього досвіду можна було б і не робити: досить просто "посолити" полум'я. Але в інших випадках ретельна підготовка дуже бажана: не всі речовини діють на полум'я настільки ж енергійно.

Наступною речовиною може бути хлорид кальцію. Якщо в тебе є порошок, роби з ним так само, як описано вище. Якщо рідина, вмочіть очищену петельку прямо в неї. Кальцій забарвлює полум'я в яскраво-червоний колір, але біда в тому, що такі речовини рідко обходяться без домішок натрію, і в результаті жовте забарвлення пригнічує характерне червоне. Тому добре б запастися синім скельцем (або блакитними сонячними окулярами) і дивитися на полум'я через нього: синє скло затримує жовті промені. Це, до речі, корисно і під час розгляду полум'я коїться з іншими речовинами - й у яких виключена домішка сполук натрію.

Той же досвід, не забуваючи щоразу очищати дріт вогнем і водою, повтори з мідним купоросом та з трьома речовинами, які ти зможеш купити в аптеці: з хлоридом калію, оксидом цинку та борною кислотою (ця кислота тверда, її продають у вигляді порошку) . Подивися і запиши про всяк випадок, як змінюють колір полум'я речовини, до складу яких входять калій, цинк та бор. І в цих дослідах, якщо полум'я виявиться жовтим через домішку натрію, візьми блакитний фільтр.

Займемося чудесами іншого. Якщо раніше у вас з'являлося забарвлення, то тепер воно зникатиме.

У пляшечку з водою капні трохи синіх чорнил для авторучки, щоб розчин був блідо-блакитним. У ту ж бульбашку поклади потовчену таблетку активованого вугілля. Закрийте шийку пальцем і збовтайте суміш. Вона світлішає на очах. Справа в тому, що таке вугілля буквально вбирає своєю поверхнею молекули барвника, виймаючи їх із води. А коли забарвлена ​​речовина поглинута вугіллям, її, зрозуміло, вже не видно.

Спробуй поставити той же досвід з іншими барвниками, наприклад з чорнилом різних кольорів і з гуашевими фарбами (але у всіх випадках бери сильно розбавлені розчини).

Ти переконаєшся, що вугілля здатне поглинати багато речовин.

Така здатність притаманна не одному лише вугіллю. Деякі глини так і називають відбілюючими. Вологий порошок крейди теж вбирає фарби (і тому крейдою чистять іноді різні забруднені предмети). Можеш випробувати, як вбирають, поглинають фарбувальні речовини шматки промокального паперу, клаптики старої тканини, ґрунт із квіткового горщика. Або, скажімо, кукурудзяні палички. Якщо кілька паличок покласти в банку, в яку ти капнеш заздалегідь піпеткою краплю одеколону, а потім закрити банку кришкою, то хвилин через десять, відкривши кришку, ти не відчуєш запаху: його поглинула пориста речовина, з якої складаються кукурудзяні палички. Таке поглинання - чи кольору, чи запаху - хіміки називають адсорбцією.

Повернемося до кольору, який з'являвся, змінювався і зникав. Зараз він переходитиме від однієї речовини до іншої.

У пробірку або пляшечку налий приблизно на третину води і додай з десяток крапель йодної настойки, щоб вийшов не дуже темний, буруватий розчин. Поверх розчину налий стільки ж бензину (можливо, у вашому сімейному господарстві він є, а якщо ні, доведеться сходити до господарського магазину).

Проводячи цей досвід, а також будь-який інший, у якому братимуть участь бензин та інші горючі речовини, пам'ятай, що поблизу не повинно бути вогню – ні газового пальника, ні навіть сірника!

Закривши пляшечку пробкою, струси як слід його вміст і дай спокій на кілька хвилин. Бензин легший за воду, тому суміш розшарується: вода залишиться внизу, а бензин спливе вгору - він з водою не змішується. Але, пустившись нагору, він прихопить з собою і йод, тому що йод у воді розчиняється погано, а в бензині добре. В результаті нижній, водний, шар виявиться майже безбарвним, бензиновий – темно-бурим.

Акуратно, не перемішуючи, злий верхній, бензиновий, шар в інший пляшечку, закрий його пробкою і дай спокій. Тим часом приготуй трохи свіжої міді – такий досвід ти ставив нещодавно, занурюючи залізні цвяхи в розчин мідного купоросу. З цвяха, почервонілого в розчині, зіскреби старою ложкою або якою-небудь залізкою наліт міді, що тільки-но осіла. Коли набереться щіпка червоного вологого порошку, всип його відразу ж у бульбашку з бензиновим розчином і знову закрий пробкою.

Тепер струси бульбашку кілька разів і спостерігай за забарвленням розчину. Через хвилину-другу вона зникне або щонайменше стане майже непомітною. Це йод вступив у реакцію з міддю, і при цьому вийшло безбарвне поєднання – йодид міді.

Такий же досвід можна поставити і зі шматочками мідної фольги (вона схожа на сріблясту алюмінієву фольгу, в яку загортають шоколад тільки червоного кольору). Однак у цьому випадку реакція йтиме набагато повільніше, і знадобиться струшувати розчин кілька хвилин, перш ніж забарвлення зникне.

Те, що відбувалося у бульбашці з йодом, коли в нього налили бензин, називається по-науковій екстракцією. Це дуже поширений прийом і не тільки в хімії. За допомогою розчинників екстрагують, витягають олію з насіння соняшника та ядер горіха. А коли екстракції піддають кавові зерна, то отримують коричневу рідину, з якої потім випарюють воду, і залишок - пухнастий порошок - розкладають у банки з написом "Розчинна кава".

Поставимо ще один досвід із екстракцією. Цього разу ми зробимо зелене безбарвним, а безбарвним зеленим.

Джерелом зелені нам послужать свіже листя будь-якої рослини: від салату до кропиви. Для прискорення справи можна розтерти лист-другий, але можна залишити їх незайманими - як хочеш. Поклади їх у тонкостінний стакан (обов'язково в тонкостінний: товстий, гранований, може луснути) і зали невеликою кількістю розведеного спирту. Можна взяти, скажімо, чарку горілки (таке її застосування - для хімічних дослідів - саме, на мою думку, правильне), а можна і одеколон: у ньому теж є спирт. Ти вже здогадався, мабуть, що буде далі. Але при кімнатній температурі спирт зеленітиме досить довго. Тому постав склянку в каструльку з гарячою водою (хіміки називають її водяною лазнею), причому бажано ставити склянку не прямо на дно, а на якийсь дерев'яний кружок. Коли вода в каструльці охолоне, пінцетом дістань зі склянки листочки. Вони знебарвилися, а спирт став смарагдово-зеленим. Знаєш, що ми витягли з листя? Хлорофіл, зелений барвник, який допомагає рослинам "живитися" сонячною енергією.

З цього досвіду можна зробити два корисні висновки. По-перше, якщо ти ненароком забруднив коліна травою, то відтерти їх можна спиртом або одеколоном. По-друге, для прикраси тортів, пирогів та інших домашніх солодощів часто буває потрібний зелений барвник, нешкідливий для людини. Тепер ти знаєш, як приготувати його. Спирт тут не зашкодить, адже барвника потрібно кілька крапель. Але якщо ти витягаєш хлорофіл для вживання в їжу, то, будь ласка, не бери одеколон і подбай про те, щоб листя було їстівне і не гірке - салату, шпинату тощо. А то вийде крем із цибульним запахом...

Екстракція, як ти, напевно, помітив, полягає в тому, що різні речовини розчиняються по-різному. Повернемося, наприклад, з кавою, яка, до речі, в холодній воді майже не розчиняється. Цикорій розчиняється набагато краще. Якщо в склянку з холодною водою кинути трохи меленої кави з цикорієм, видно, що частина порошку плаває на поверхні (це кава), а частина розчиняється і опускається вниз, залишаючи за собою коричневий слід (це, ясна річ, цикорій).

На здатності речовин по-різному розчинятися в одній і тій же рідині заснований цікавий спосіб розпізнавання і розділення домішок. Цей спосіб називають хроматографією.

Сподіваюся, у тебе зберігся ще розчин хлорофілу із зеленого листя. Зараз ми перевіримо, одна ця речовина чи суміш.

Дістань із зошита чисту білу промокашку (строго кажучи, і вона має наукове ім'я – фільтрувальний папір). Поклади її на скло або на кахельну плитку і в середину нанеси з піпетки краплю розчину хлорофілу. Почекай, поки пляма розпливеться, і в середину краплі краплю спирту (можна ізопропілового, його застосовують для чищення скла та продають під назвою ІПС). Коли крапля вбереться, краплі наступну; і так кілька разів. Пляма ставатиме все більше і більше, і на ній чітко помітні два різнокольорові кільця: одне жовтувато-зелене, а інше сіро-зелене. Це два різновиди хлорофілу, обидві вони були в листі, а тепер розділилися на папері завдяки тому, що по-різному розчиняються у спирті. Хіміки так і називають цей спосіб "паперова хроматографія"; вони користуються особливим пористим папером, який, як бачиш, цілком можна замінити промокашкою.

А ось інший варіант хроматографії. Можливо, він виявиться більш доступним, оскільки розчинником буде просто чиста вода.

Виріж з фільтрувального паперу (тобто з промокашки) смужку шириною в один-два пальці і на одному з її кінців, приблизно в сантиметрі від краю, проведи чорнилом рисочку. На іншому кінці смужки проткни отвір, встав у нього паличку або олівець і поклади на краї високої склянки таким чином, щоб смужка виявилася всередині склянки, але не зачіпала б за стінки і мало не діставала б до дна. Дуже обережно, щоб бризки не потрапили на паперову смужку, налий по стінці склянки трохи води. Як тільки нижній край смужки опиниться у воді, перестань лити воду і уважно стеж за тим, що буде далі.

А буде ось що: вода підніматиметься вгору по паперу. І нехай піднімається, доки не дійде майже до кінця. Ось тоді вийми смужку зі склянки і дай їй висохнути. Ти побачиш на ній уже не одну, а кілька рисок різного кольору та на різній висоті. Це вода, яка служить розчинником у чорнилі, так розігнала по паперу різні барвники.

Треба сказати, що чорнило будь-якого кольору рідко роблять з одного-єдиного барвника: набагато частіше із суміші. Так що можеш випробувати у своєму домашньому хроматографі синє, червоне, зелене та чорне чорнило, гуашові фарби, різні барвники для фарбування тканин (їх продають у господарських магазинах) та й будь-які інші забарвлені рідини, включаючи сік та фруктову воду.

Може статися так, що чиста вода погано поділяє речовини. Тоді випробувай інші варіанти, тим більше, що досвід нескладний і не забере багато часу. Спробуй замість води взяти суміш рівних кількостей води та оцту – це буде кислий розчинник. Випробуй і основний розчинник - дві-три столові ложки нашатирного спирту на склянку води. Можна, звичайно, взяти спирт чи ізопропіловий спирт.

Для хроматографії використовують не лише папір. Прості досліди можна ставити і з крохмалем. Дві-три чайні ложки крохмалю збовтайте з невеликою кількістю ізопропілового спирту (ІПС) або одеколону, нанеси рідку суміш на скло і дай висохнути. Потім на суху пластинку капни одну краплю кольорової речовини, дай підсохнути, нанеси краплю спирту і послід, як розпливається пляма. Якщо це була суміш речовин, з'являться забарвлені кільця. Спробуй розділити таким способом якісь рідини з домашньої аптечки - скажімо, валеріанові краплі, мікстуру від кашлю або настоянку календули.

І останній варіант для домашнього використання – з крохмалем, насипаним у довгу прозору трубку. Нижній кінець трубки заткни ватою, насип шар крохмалю висотою близько 10 см. Влий зверху трохи пофарбованої рідини (розчину хлорофілу, розведених чорнил, соку і т. д.) і, коли вона просочить шар крохмалю наполовину, додай трохи спирту. На білому крохмалі з'являться гарні різнокольорові смуги. Спробуй сам підібрати різні пофарбовані речовини та різні розчинники. А щоб, зрештою, не заплутатися, що ж вийшло в результаті цих вельми серйозних дослідів, запиши здобуті тобою відомості в зошит (краще у вигляді таблиці).

Взагалі, маю сказати, ти вже справедливо вважаєш себе юним хіміком, а кожен поважаючий себе хімік поводить лабораторний зошит (або журнал), куди записує свої спостереження та результати дослідів. Настав час і тобі завести такий лабораторний журнал. Записуй у нього, що коли і як ти робив, які отримав результати, які зробив для себе висновки. Все це займе буквально хвилини, а користі та їжі для роздумів дасть чимало. Інакше навіщо б дорослі експериментатори витрачали час на записи в журналах?

Після такої серйозної справи дозволимо собі трохи перепочити і зробимо кілька різнокольорових чудес просто для забави. Для них треба буде запастися склом, тільки не звичайним, віконним, а рідким. Є така речовина – силікат натрію, його розчин у воді, густий та липучий, називають рідким склом. Його часто застосовують у будівництві; втім, і в побуті теж, але під іншою назвою – силікатний конторський клей. Мабуть, для нашої мети клей трохи густуватий, тому відлий його в невеликий флакон і змішай навпіл з водою. Май на увазі, що рідке скло, як тільки воно висохне, нічим уже не віддереш, і тому, якщо посадив пляму силікатного клею на стіл або на одяг, відмийте його водою, і негайно. З цієї причини я не раджу тобі приклеювати таким клеєм фотографії в альбом або малюнки на стіну.

Налий у пробірку або бульбашку приблизно на третину аптечного хлориду кальцію і краплі кілька крапель розчину фенолфталеїну. В інший пляшечку налий приблизно стільки ж розведеного силікатного клею. А тепер вміст першого пухирця перелий у другий і збовтай суміш. Вона, по-перше, почервоніє і, по-друге, загусне на кшталт колодця або желе. Вкотре - досвід як фокус.

Ще один варіант досвіду-фокусу з рідким склом: замість хлориду кальцію візьми дві-три щіпки сульфату магнію (в аптеці його продають під назвою гіркої солі, або англійської солі) і кинь у бульбашку, наполовину наповнену водою. Збовтай, додай три-чотири краплі розведеного силікатного клею і добре розмішай. Знову у бульбашці утворюється холодець, тільки цього разу блідо-рожевий.

Своїм умінням отримувати червоний холодець із безбарвних розчинів ти можеш скористатися для розмальовки картинок без фарб та кольорових олівців. Хоча б таким чином. Намалюй на аркуші паперу олівцем контур малюнка і все, що всередині контуру, "зафарбуй" прозорим розчином фенолфталеїну. Інший аркуш паперу повністю крій розведеним силікатним клеєм. Склади обидва аркуші, притисніть один до одного і дай їм побути разом три-чотири хвилини. Акуратно відділи листки - і ти побачиш, що намальована тобою картинка сама пофарбувалася в червоний колір.

Зробити невидиме видимим – не таке вже особливе диво. Для цього є багато рецептів і всі вони дуже давно відомі. Наприклад, такий: взяти порошок нашатирю на кінчику ложки, всипати у маленький флакон з водою. Прозорий розчин буде служити тобі чорнилом. Обмакни в нього чисте перо і напиши або намалюй щось на звичайному папері. Дай паперу як слід висохнути, але не надумай тільки для прискорення справи класти її в тепле місце, скажімо на батарею. Нічого поки не видно – адже розчин був прозорим.

А тепер нагріємо наш аркуш паперу. Щоб він випадково не спалахнув, найкраще нагрівати над електроплиткою із закритою спіраллю, тримаючи листок пінцетом або прищіпкою. Якщо такої плитки немає, можна нагрівати над свічкою (або алкоголем). Однак папір з невидимим малюнком треба тримати над вогнем досить високо, щоб він грівся, але не спалахував! Ти побачиш, як із нагріванням на чистому аркуші паперу почне проступати малюнок чи напис - те, що ти накреслив пером.

Щоб перетворити невидиме на видиме, необов'язково купувати якісь спеціальні речовини. Замість чорнила можна використовувати деякі продукти, які цілком можливо знайдуться в холодильнику або кухонній шафі. Скажімо, молоко. Або сік лимона. Або сік, вичавлений з цибулі. Або хоч би столовий оцет. Але у всіх випадках, щоб виявити напис чи картинку, треба нагріти листок паперу над плиткою чи свічкою, стежачи за тим – нагадаю ще раз, – щоб він був досить далеко від плитки або від полум'я.

Читайте та пишітькорисні