Մի բաժակ ջուր
Հեղուկ ապակին նատրիումի մետասիլիկատի Na2SiO3 խտացված լուծույթ է (օգտագործվում է նաև կալիումի աղ)։ Այն պատրաստվում է սիլիցիումի (օրինակ՝ ավազի) լուծույթով նատրիումի հիդրօքսիդի լուծույթում.
Մի բաժակ ջուր իրականում դա տարբեր սիլիցիումային թթուների աղերի խառնուրդ է՝ պոլիմերացման տարբեր աստիճաններով։ Օգտագործվում է որպես ներծծում (օրինակ՝ պատերը խոնավությունից պաշտպանելու համար, որպես հակահրդեհային պաշտպանություն), ծեփամածիկների և հերմետիկների բաղադրիչ, սիլիկոնե նյութերի արտադրության համար, ինչպես նաև որպես սննդային հավելում՝ թխվածքը կանխելու համար (E 550): Առևտրային շուկայում առկա հեղուկ ապակին կարող է օգտագործվել մի քանի տպավորիչ փորձերի համար (քանի որ այն թանձր, օշարակային հեղուկ է, այն օգտագործվում է ջրով նոսրացված 1:1):
Առաջին փորձի ժամանակ նստեցնենք սիլիցիումի թթուների խառնուրդը։ Փորձարկումն իրականացնելու համար կօգտագործենք հետևյալ լուծույթները՝ հեղուկ ապակի և ամոնիումի քլորիդ NH:4Cl և ցուցիչ թուղթ՝ ռեակցիան ստուգելու համար (լուսանկար 1):
Քիմիա – հեղուկ ապակու մաս 1 – ՄՏ
Հեղուկ ապակին, որպես թույլ թթվի և ամուր հիմքի աղ ջրային լուծույթում, հիմնականում հիդրոլիզացված է և ալկալային է (լուսանկար 2): Ամոնիումի քլորիդի լուծույթը (լուսանկար 3) լցնել հեղուկ ապակու լուծույթով բաժակի մեջ և խառնել պարունակությունը (լուսանկար 4)։ Որոշ ժամանակ անց ձևավորվում է դոնդողանման զանգված (լուսանկար 5), որը սիլիցիումի թթուների խառնուրդ է.
(իրականում SiO2?nGn2ՄԱՍԻՆ ? ձևավորվում են սիլիցիումային թթուներ՝ տարբեր աստիճանի խոնավացումով):
Բաժակում ռեակցիայի մեխանիզմը, որը ներկայացված է վերը նշված ամփոփ հավասարմամբ, հետևյալն է.
ա) լուծույթում նատրիումի մետասիլիկատը տարանջատվում և ենթարկվում է հիդրոլիզի.
բ) ամոնիումի իոնները փոխազդում են հիդրօքսիդի իոնների հետ.
Քանի որ բ ռեակցիայում սպառվում են հիդրօքսիլ իոններ), ռեակցիայի հավասարակշռությունը ա) տեղափոխվում է աջ, և արդյունքում նստվածք է առաջանում սիլիցիումի թթուները։
Երկրորդ փորձի ժամանակ աճեցնում ենք «քիմիական բույսեր»։ Փորձն իրականացնելու համար ձեզ անհրաժեշտ են հետևյալ լուծումները՝ հեղուկ ապակի և մետաղական աղեր։ երկաթ (III), երկաթ (II), պղինձ (II), կալցիում, անագ (II), քրոմ (III), մանգան (II):
Քիմիա – հեղուկ ապակու մաս 2 – ՄՏ
Սկսենք փորձը՝ փորձանոթի մեջ ավելացնելով երկաթի (III) քլորիդ աղի մի քանի բյուրեղներ FeCl:3 եւ հեղուկ ապակու լուծույթ (լուսանկար 6): Որոշ ժամանակ անց բույսերը դառնում են շագանակագույն: (լուսանկար 7, 8, 9), չլուծվող երկաթի (III) մետասիլիկատից.
Նաև այլ մետաղների աղերը թույլ են տալիս արդյունավետ արդյունքներ ստանալ.
- պղինձ (II) լուսանկար 10
- քրոմ (III)? լուսանկար 11
- երկաթ (II) լուսանկար 12
- կալցիում? լուսանկար 13
- մանգան (II) լուսանկար 14
- կապար (II)? լուսանկար 15
Տեղի ունեցող գործընթացների մեխանիզմը հիմնված է օսմոսի երևույթի վրա, այսինքն՝ փոքր մասնիկների ներթափանցումը կիսաթափանց թաղանթների ծակոտիներով։ Փորձանոթին ավելացված աղի մակերեսին բարակ շերտի տեսքով առաջանում են չլուծվող մետաղների սիլիկատների նստվածքներ: Ջրի մոլեկուլները թափանցում են ստացված թաղանթի ծակոտիները՝ պատճառ դառնալով տակի մետաղի աղի լուծարման։ Ստացված լուծումը մղում է ֆիլմը, մինչև այն պայթի: Մետաղական աղի լուծույթը թափելուց հետո սիլիկատային նստվածքը նորից նստո՞ւմ է: ցիկլը կրկնվում է, իսկ քիմիական գործարանը. ավելանում է.
Տարբեր մետաղների աղերի բյուրեղների խառնուրդը մեկ անոթի մեջ դնելով և հեղուկ ապակու լուծույթով ջրելով՝ կարո՞ղ ենք մի ամբողջ «քիմիական այգի» աճեցնել։ (լուսանկար 16, 17, 18):
Zdjęcia
