Določanje kakovosti aktivnega oglja, ki se uporablja za čiščenje vodno-alkoholnih raztopin iz vodke

V začetku [1] so bili predstavljeni rezultati raziskav čiščenja z adsorpcijo z aktivnim ogljem nečistoč iz etilnega alkohola in ugotovljeno je bilo, da določanje adsorpcije ocetnega aldehida in izoamilnega alkohola ne more biti metoda za določanje kakovosti premoga.

Glede na to, da na osnovi mehanizma delovanja aktivnega oglja, ki izboljšuje kakovost vodno-alkoholnih raztopin, ni adsorpcije, temveč kemosorpcijskih procesov ionske izmenjave, smo se obrnili na študijo sorpcije kislin in baz.

Sorpcijska metoda se je nedavno široko uporabljala za absorpcijo ionov iz raztopin elektrolitov, kot tudi za ločevanje njihovih kompleksnih zmesi.

Ionsko izmenjevalna sorpcija temelji na kemijski reakciji (ionska izmenjava) med sorbentom in elektrolitom v raztopini. Sorbent mora imeti ionske skupine, ki so sposobne za izmenjavo.

Članek E.V. Trostyanskaya, I.P. Losev, A.S. Tevlin [2] ponuja pregled nedavnih del na področju kationskih izmenjevalnih in električnih izmenjevalnih smol, ki se uporabljajo v različnih študijah v različnih industrijah.

Za sorpcijo s kationsko izmenjavo mora imeti sorbent kisle skupine, katerih vodik se lahko enostavno zamenja za elektrolitski kation, ki je prisoten v raztopini.

Sorpcija organskih snovi poteka predvsem po vrsti molekularne sorpcije, razen v primerih, ko lahko organske spojine tvorijo ione.

Sorpcija kislin in baz z aktivnim ogljem

Adsorpcija močnih elektrolitov se v mehanizmu bistveno razlikuje od adsorpcije nizko disociiranih snovi in ​​neelektrolitov. V tem primeru je pravilneje govoriti o procesu kemisorpcije.

Aktivni ogljik kot sorbent nepovratno absorbira kisik, kar je razloženo s kemijsko interakcijo kisika s površino premoga.

Shilov et al., Verjamejo, da interakcija kisika s površino aktivnega oglja tvori tri površinske okside aktivnega oglja pod različnimi pogoji. Tako se pri običajnih temperaturah in nizkih tlakih tvori oksid, ki ima osnovni značaj in pri interakciji z vodo ta oksid zagotavlja bazo.

Hidroksilne ione, ki prehajajo iz površine aktivnega ogljika v raztopino, držijo nasprotni površinski naboji, ki tvorijo električni dvojni sloj.

Frumkin meni, da pri običajni temperaturi ne pride do kemične interakcije kisika s površino premoga in da premog, ki je v ravnovesju s kisikom, tvori kisikovo elektrodo.

Adsorbirani kisik pošilja ione O, ki medsebojno delujejo z vodnimi molekulami, OH ioni pa tvorijo dvojni električni sloj.

Odločili smo se za primerjavo kemosorpcijske zmogljivosti svežega in izrabljenega premoga s proučevanjem absorpcije kislin in baz.

Adsorpcija alkalij in kislin z aktivnim ogljem

Študije adsorpcije kislin in baz so pokazale, da ima aktivni oglje BAU nizko adsorpcijsko sposobnost glede na baze in je bistveno višja glede na kisline.

Po desetminutnem stiku vzorca aktivnega oglja z raztopino kavstične sode se enaka alkalijska adsorpcija pojavi v svežem in izrabljenem premogu. Na primer, pri alkalni koncentraciji 100 mmol / l je ravnotežna koncentracija po adsorpciji tako svežega kot tudi porabljenega aktivnega ogljika postala enaka 81 mmol / l. Dolgoročna adsorpcija (24 ur) tudi ni pokazala razlik v absorpciji alkalij s svežim in porabljenim aktivnim ogljem.

Nizka adsorbcija alkalij lesa z aktivnim ogljem (BAU) je posledica osnovne narave površine premoga.

Shilov in Lepine [3] sta pokazala, da se anorganske kisline s sorpcijsko zmogljivostjo lahko uredijo v naslednji vrstici:

Večkrat naštete študije so pokazale, da sveži aktivni ogljik veliko bolje absorbira kisline (ocetne, žveplove in klorovodikove) kot porabljene in da se te kisline lahko razvrstijo v naslednjem vrstnem redu glede na adsorpcijsko aktivnost:

Rezultati raziskav so predstavljeni na sliki 1. 1.

Sl. 1. Adsorpcijske izoterme s svežim in porabljenim aktivnim ogljem.

Z istimi raziskavami je bilo ugotovljeno, da dvodnevna interakcija aktivnega oglja z vodo praktično ne zmanjšuje njene sposobnosti adsorbiranja kislin.

Študija adsorpcije natrijevega klorida je pokazala skoraj enako sposobnost adsorbiranja s svežim in izrabljenim premogom.

Študije, ki smo jih opravili za določitev sprememb električne prevodnosti vode po mešanju s premogom, so pokazale opazno razliko v električni prevodnosti vodnih raztopin po obdelavi s svežim in porabljenim premogom.

Torej, po 60 minutah mešanja 10 g svežega premoga in 100 ml vode, je bila specifična prevodnost raztopine 1,4 × 10 -3 ohm -1 · cm -1 in po mešanju enako količino izrabljenega premoga λ₀ = 6.6 • 10-5, t.j. prevodnost vode po mešanju z izrabljenim aktivnim ogljem je približno 400-krat manjša od prevodnosti vode po mešanju s svežim premogom.

Po mešanju s svežim premogom se električna prevodnost vodnih raztopin povečuje s povečanjem vsebnosti premoga, pH raztopin pa je v območju 8–8,15. Električna prevodnost vodnih ekstraktov izrabljenega aktivnega oglja je skoraj nespremenjena od spremembe v vzorcu premoga in pH raztopin je v območju 5.9-6.4. Kot kažejo naše meritve, dodajanje ocetnega aldehida v razponu od 0,0025 do 0,01% ne vpliva na spremembo električne prevodnosti raztopin.

Spremembe električne prevodnosti niso vedno posledica stopnje alkalnosti medija, ki je najverjetneje posledica prehoda na raztopino drugih elektrolitov premoga.

Torej, z alkalnostjo 4,8 in 6,0 (število mililitrov 0,01 N kisline, čemur sledi titracija 100 ml raztopine s indikatorjem bromtimol modro), je električna prevodnost λ o = 2,4 • 10 -4.

Z nevtralno in slabo alkalno reakcijo (pH 7–7,2) je specifična električna prevodnost v območju 1,0-1,3-10-4. Tako lahko določitev električne prevodnosti vodnih raztopin (po mešanju vode s premogom) označuje kakovost premoga, vendar zaradi dejstva, da ne le baza, temveč tudi različni elektroliti, katerih sestava je spremenljiva, prehaja iz premoga v raztopino; bolj zanesljiva za značilnosti preiskovanega premoga je metoda titracijske raztopine.

Najboljši indikator za te opredelitve je bromethymnium, katerega barvni prehod je v območju pH 6-7,

Dokaz procesa ionske izmenjave je, kot poudarja B. Bauman [4], spremembo pH med prenosom ionske izmenjevalne smole v raztopino soli. Dobra kakovost aktivnega oglja prav tako povzroča povečanje pH raztopin, kar je povezano z reakcijskim procesom ionske izmenjave.

Naša določitev pH sort in vodk je pokazala, da premogi, ki pri mešanju z vodo dajejo alkalno reakcijo, povzročijo tudi povečanje pH vodno-alkoholnih raztopin po prehodu skozi premogov stolpec, tj. PH vodke mora biti višji od pH ustreznih vrst; PH metropolitanske in 40-odstotne vodke je višja od pH-vrednosti in da se z naraščajočo alkalnostjo vode po mešanju z aktivnim ogljem razlika med pH-vrednostjo sorte in vodke poveča (pH-vrednost moskovske posebne vodke se skoraj ne razlikuje od pH-vrste, kot je pripravljena). soda bikarbonata in ocetna kislina, ki povzročata puferske raztopine vodno-alkoholnih snovi).

Tako je lahko definicija ΔpH, tj. Razlika v pH sortiranju in vodki (z izjemo vodke Moskva) dodatno merilo za ocenjevanje kakovosti premoga.

Ker aktivni ogljik deluje, se bo pH vrste približal pH vodke in premog, ki ga je treba regenerirati, ne bo povzročil spremembe pH vodke.

Lahko se domneva, da je izboljšanje organoleptičnih lastnosti vodno-alkoholnih raztopin po filtraciji skozi oglje povezano s procesom kemisorpcije odstranitve ali uničenja nekaterih beljakovinskih snovi ali njihovih produktov hidrolize, ki so lahko v zelo majhnih koncentracijah v alkoholu.

Reakcija ionske izmenjave se po vsej verjetnosti pojavi med površinskimi oksidi premoga in aktivnimi polarnimi skupinami beljakovinskih snovi ali produkti njihove hidrolize.

R. Blok [5] podrobno obravnava ločevanje aminokislin z ionsko izmenjevalno kromatografijo. V istem članku je navedeno, da so Thithermus, Klasson in drugi izvedli ločevanje aromatskih aminokislin z uporabo aktivnega oglja.

Prisotnost beljakovinskih snovi ali produktov hidrolize, na primer prolaminov (gliadin, hordein) v alkoholu, je lahko, kot kaže BM Chagin [6], okvara pivovarne tuljave ali posledica odstranitve delcev pivov iz kolone v epuraciji in brizganju alkohola glede na plošče rektifikacijskih stolpcev. B. M. Chagin [6] je ugotovil pozitivno reakcijo na beljakovine (v alkoholu) med predelavo pšenice.

Poskusi so pokazali, da so nekatere vodno-alkoholne raztopine pred filtracijo skozi premog dali pozitivno reakcijo na amoniak (z Nesslerjevim reagentom).

Po dodajanju raztopine kalijevega permanganata v alkalnem mediju v vodno-alkoholno raztopino pred prehodom skozi premog, se ta reakcija ni pojavila.

Glavni mehanizem delovanja lesnega aktivnega oglja, ki izboljša okusne lastnosti vodno-alkoholnih raztopin, je najverjetneje mogoče razložiti s procesom ionske izmenjave med oksidnimi premazi na površini premoga in nečistoč v vodno-alkoholnih raztopinah.

Proces ionske izmenjave, ki poteka na površini aktivnega oglja, lahko predstavimo z naslednjo enačbo:

—C - OH + MA = —C - A + MON (1)

Če so nečistoče v vodno-alkoholni raztopini produkti hidrolize beljakovinskih snovi, potem zgornja enačba dobi obliko

-C - OH + R - COOH = -C - COOH (2)

V odsotnosti aktivnega oglja na površini oksidnih prevlek tipa:

premog ne bo imel zmožnosti za ionsko izmenjavo in zato vodni ekstrakt ne bo imel alkalne reakcije.

Alkalno reakcijo vodnega ekstrakta lahko pojasnimo tudi z dejstvom, da poleg reakcije ionske izmenjave, ki poteka med aktivno površino premoga in nečistoč v vodki (na primer dušikovih spojin s proteinskim poreklom), poteka proces ionske izmenjave med oksidnimi premazi premoga in soli, raztopljenih v vodi. alkoholna raztopina (pri pripravi sortiranja), ki prav tako vodi do nastanka baze.

Tako je predlagana metoda za določanje aktivnosti premoga zmanjšana na določitev prostih oksidnih premazov iz aktivnega oglja

Na podlagi raziskav je bila predlagana metoda za ocenjevanje kakovosti aktivnega oglja, ki se uporablja za prečiščevanje vodno-alkoholnih raztopin, z določitvijo stopnje alkalnosti vode po ekstrakciji preučevanega premoga.

Ugotovimo, da reakcija medija pri mešanju izrabljenega aktivnega oglja z vodo postane nevtralna ali rahlo kisla. Dobra kakovost aktivnega oglja pri mešanju z vodo daje alkalno reakcijo. Tako je lahko merilo kakovosti premoga, ki se uporablja za čiščenje, stopnja alkalnosti vode po mešanju s premogom.

Ocena kakovosti premoga se izvaja na naslednji način.

Povprečni vzorec aktivnega ogljika, vzet iz premogovega kolone, je rahlo stisnjen med listi filtrirnega papirja, temeljito premešan in 30 g preiskovanega premoga se stehta na tehničnih tehtnicah.

Del premoga stresamo s 150 ml vode 10 minut na stresalniku ali ročno. Ob koncu mešanja ogljik filtriramo skozi običajen filtrirni papir. 100 ml dobljenega filtrata dodamo kot indikator pet kapljic brotimol modrega (0,1 g na 100 ml 20% alkohola).

Če je filtrat kisel, postane raztopina rumena. Ko je raztopina alkalna, postane raztopina modra. 100 ml filtrata titriramo z 0,01 N raztopino žveplove ali klorovodikove kisline (indikator - 5 kapljic metil bromida).

Premog je treba regenerirati, če se za titracijo 100 ml filtrata porabi manj kot 0,2 ml 0,01 N raztopine kisline, tj. Skoraj nevtralna reakcija medija.

Sl. 2. Aktivnost premoga v ml 0,01 N raztopine kisline. Črtkana črta prikazuje aktivnost premoga po regeneraciji.

Konec titracije določimo s prehodom modre barve raztopine na zeleno s šibko rumeno obarvanim odtenkom (opazimo trenutek barvnega prehoda).

Kakovost premoga, ki je predmet regeneracije, se določi po pranju premoga s sortiranjem, tako imenovanim "vzdrževanjem".

Kot so pokazale študije, je treba kakovost svežega premoga določiti na naslednji način: 200 g svežega premoga se vlije v 1 liter destilirane vode, po 2 urah se izlije 1 liter vode in ponovno se vlije premog. Po dveh urah infundiranja se voda izsesa in vzorec premoga iztisne, kot je navedeno zgoraj. Na tehnični lestvici se stehta 30 g testnega premoga in pretrese s 150 ml destilirane vode. 100 ml filtrata titriramo z 0,01 N raztopino kisline v prisotnosti indikatorja (5 kapljic metil bromida); Za titracijo je treba uporabiti vsaj 2 ml 0,01 N raztopine kisline.

Ocena kakovosti aktivnega oglja, svežega in v kolonah, se izvaja na podlagi dveh vzporednih definicij.

V tabeli in na sl. 2 prikazuje rezultate preverjanja kakovosti premoga iz enega od premogovnih stebrov moskovske destilarne.

Količina zamujenega razvrščanja v dkl

Poraba 0,01 N kisline na titracijo v ml

Priročnik za kemiko 21

Kemija in kemijska tehnologija

Interakcija premoga in vodnega plina

Po metodi BI-plina (sl. 3.31) se premog in para (ali pasta iz premoga) zdrobi na 0,07 mm v drugo fazo uplinjanja - v zgornjo cono 1 plinskega generatorja, kjer pridejo v stik z vročim sinteznim plinom, ki se dviga od spodaj deli aparata. Temperatura na drugi stopnji je 925 ° C. Ko se to zgodi, hidrogazifikacijo nekaterih vnesenih goriv. Nereagirani premog (koks) prenašajo plinasti reakcijski produkti skozi zgornjo šobo, ločen je od zajetih delcev v oddaljenem ciklonu in se vrne v srednji del 3 aparature (v prvo fazo uplinjanja), kjer je popolnoma reagiran s paro in kisikom pri 1480 ° C. Pepel v staljenem stanju teče v rezervoar za vodo v spodnjem delu, [c.130]

Procesi v talini so različica uplinjanja premoga v ablacijskem načinu. V njih se premog in sredstvo za uplinjanje dovajata na površino kovinskih tal, žlindre ali soli, ki imajo vlogo nosilcev toplote. Najbolj obetaven je postopek s staljenim železom, saj je v številnih državah mogoče uporabiti proste kapacitete kisikovih pretvornikov v železovi metalurgiji [97]. V tem procesu je plinski generator votla, obložena z ognjevzdržnim materialom, pretvornik z kopeljo staljenega železa (temperatura 1400–1600 ° C). Prah iz premoga, pomešan s kisikom in vodno paro, se dovajata z vrha naprave pravokotno na površino taline pri visoki hitrosti. Ta tok, kot da bi izstrelil sluzi, ki se je izoblikoval na površini taline, mešal talino in povečal površino stika s premogom. Zaradi visoke temperature plinifikacija poteka zelo hitro. Stopnja pretvorbe ogljika doseže 98%, toplotna učinkovitost pa je 75–80%. Predpostavlja se, da ima železo tudi vlogo katalizatorja za uplinjanje. Ko se talini doda apno, slednji medsebojno deluje z žveplom premoga, pri čemer tvori kalcijev sulfid, ki se neprestano odstranjuje skupaj z žlindro. Posledično je sintetični plin iz žvepla, ki ga vsebuje premog, mogoče osvoboditi za 95%. Sintezni plin, pridobljen v procesu taljenja, vsebuje 677 ° (vol.) CO in 28% (vol.) Hg. Izguba železa, ki jo je treba obnoviti, je 5-15 g / m plina. [c.97]

Najbolj temeljna rešitev problema zaščite zračnega bazena je razvoj novih metod pretvorbe energije, ki zagotavljajo neškodljive emisije. Ena od takih metod je elektrokemična, ki omogoča neposredno pretvorbo kemične energije goriva v električno energijo. Proces pretvorbe energije poteka v gorivnih celicah (glej xvi.). Pred-zemeljski plin ali premog se obdeluje, običajno z vodno paro, ki proizvaja plin z visoko vsebnostjo vodika, ki se nato napaja v gorivno celico. Ker sta oksidator in redukcijsko sredstvo prostorsko ločena v gorivni celici, se njune neposredne interakcije ne pojavljajo, zato [c.390]

Trenutno se v zvezi z zmanjšanjem zalog zemeljskega plina in nafte vedno pogosteje uporabljajo izdelki za uplinjanje premoga. Ko se ta postopek izvaja, premog vzajemno deluje pri visokih temperaturah z različnimi oksidacijskimi sredstvi z zrakom, vodno paro in ogljikovim oksidom (IV). Tako nastanejo različne plinaste zmesi, ki poleg anorganskih sestavin vsebujejo metan in druge ogljikovodike. [c.349]

Toda v plinskih generatorjih lahko dobite bogat plin. Če se namesto zraka vodi vodna para skozi vroč premog, potem se zaradi interakcije z njim tvori vodik in ogljikovi oksidi CO in CO2. Nekomponirani del vodne pare se doda drugim produktom uplinjanja in nastane vodni plin, ki ga sestavljajo vodik, ogljikovi oksidi in voda. [str. 52]

Reakcije vodne pare. Med dehidrogeniranjem butilena v prisotnosti vodne pare ogljik, ki nastane na katalizatorju, delno reagira z vodno paro. [c.91]

Interakcija vodne pare s premogom. Ogljik, ki nastane med razgradnjo divinila po reakciji (51), delno reagira z vodno paro v skladu z reakcijo (52) in delno nanesemo na katalizator. Količina premoga, ki reagira z vodno paro, se lahko izračuna iz količine proizvedenega CO2 in CO. Na podlagi podatkovne tabele. 23, smo določili količine reaktivnega premoga v poskusih s trajanjem 1 h (tabela 26). [c.111]

Učinkovite načine uporabe trdnih goriv za proizvodnjo kemičnih izdelkov in materialov lahko najdemo tudi pri izpostavljenosti sevanju, medsebojnemu delovanju različnih snovi (plinov, vodnih hlapov, halogenidov itd.) Z ultrafinim premogovim prahom v plazemskem curku, ki je izpostavljen koroni, ustvarjeni na zelo visoki ravni. napetosti in frekvence s pričakovanjem, da bo na koncu kombinacija kemije in energije ustvarila procese, za katere bodo le premog, voda in zrak surovine. [c.15]

Reakcije vodne pare. Med dehidrogeniranjem butilena v prisotnosti vodne pare ogljik, ki nastane na katalizatorju, delno reagira z vodno paro. Šteje se [76], da pri medsebojnem delovanju vodne pare s premogom pride do naslednjih reakcij [c.19]

Interakcija vodne pare s premogom [10]. Premog, ki nastane med razgradnjo butadiena z reakcijo (IV, 32) delno reagira z vodno paro z reakcijo (33) in je delno nanesen na katalizator. Količina premoga, reaktivnega z [str.

V primeru nizkotemperaturne oksidacije ogljika sorpcijski mehanizem razvoja procesa v celoti določa intenzivnost izgorevanja ogljika, količino in kakovost pridobljenih proizvodov. Upoštevajte, da je koncept nizkotemperaturne oksidacije ogljikovega goriva zelo samovoljen. Sorpcijski mehanizem interakcije s kisikom, tudi pri najmanj aktivnih premogih (grafit, elektrodni ogljik, visokotemperaturni koks), preneha imeti očiten učinek že pri temperaturah 600–800 ° K, proces pa postane stabilen in mirujoč. Istočasno pa pri interakciji ogljika z ogljikovim dioksidom ali vodno paro sorpcijski fenomeni vplivajo tudi pri temperaturah 1000–1200 ° K. [c.144]

Več CO vsebuje t. vodni plin, ki je (v idealnem primeru) sestavljen iz zmesi enakih prostornin CO in On in daje v izgorevanju 2800 kcal / m. Ta plin se pridobiva s pihanjem vodne pare skozi plast vročega premoga, pri čemer se pri 1000 ° C interakcija odvija po enačbi NaO + C + 31 kcal = CO + Na. Ker reakcija nastajanja vodnega plina poteka s absorpcijo toplote, se premog postopoma ohlaja in ga ohranja v vročem stanju, zato je potrebno izmenjavo vodne pare s prehodom zraka (ali kisika) v plinski generator. V zvezi s tem vodni plin vsebuje približno CO - 44, Na - 45, COa - 5 in N3 - 6%. Široko se uporablja za sintezo različnih organskih spojin. V zvezi s tem je pregleden članek. [c.513]

Ogljikov monoksid (II) je zelo pomemben kot sestavni del plinskega goriva (zrak, voda in mešani plin). Zračni plin nastaja s pihanjem zraka skozi vroči premog. Ta proces se izvaja v visokokilindričnih pečeh, imenovanih generatorji (sl. 67). Premog se naloži v generator od zgoraj, zrak pa od spodaj. V spodnjem delu generatorja, v pogojih visokega stalnega pretoka zraka (kisika), pride do popolne oksidacije ogljika C + 02 = C0 g. Nastali CO2 se dvigne in skozi vroče plasti premoga medsebojno deluje z zadnjim CO2 + C = 2C0. Iz generatorja izhaja ogljikov monoksid (II) skupaj z dušikom iz zraka. Mešanica teh plinov (CO in N2) v volumskem razmerju 1,2 se imenuje generator ali zračni plin. [c.354]

Zmes vodika in ogljikovega monoksida (sintezni plin), ki se uporablja v okso reakciji, ima približno stehiometrično volumsko razmerje. Z drugimi besedami, podobno je vodnemu plinu. Dobimo ga lahko z interakcijo ogljika (premoga ali koksa) z vodno paro v skladu z enačbo [str.

V obeh primerih se zaradi segrevanja iz lesa oddajajo hlapi in plinasti razkrojni produkti (mešanica parnega plina) in ostanki oglja. Če želijo les pretvoriti v plinasto gorivo, ne dobijo oglja, zaradi interakcije s hlapi visokotemperaturnega kisika in zraka pa dobijo gorljivi plin in toploto za lesno pirolizo. Takšen postopek se imenuje uplinjanje, nastala mešanica parnih plinov pa se imenuje plinski plin. [c.16]

Vodik je eden najpogostejših elementov periodičnega sistema, vendar se v prosti obliki praktično ne proizvaja za proizvodnjo vodika, potrebna pa je tudi posebna kompleksna oprema. Vsebnost (volumen) vodika v zraku je le 5–10%, očitno pa je nepraktično izvleči ga iz zraka. Glavni viri proizvodnje vodika so naravni in s tem povezani plini, nafta, premog in voda. Vodik nastaja iz zemeljskega plina po metodi katalitske pretvorbe (interakcija metana z vodno paro) [c.97]

Ločeni plin se v nasprotni smeri odvaja do gibajočega adsorbenta v adsorpcijskem delu skozi posebno razdelilno ploščo. Komponente, ki so dobro adsorbirane, se absorbirajo in hlapni plini se odstranijo kot vrhunski izdelek, del tega izdelka pa se uporablja kot nosilni plin za sistem za dviganje plina. Premog se nato premakne navzdol po rektifikacijskih odsekih, kjer med tem medsebojnim delovanjem obogatitve adsorbirane faze s težkimi komponentami, izpodrivajo manj adsorbirane pline (po analogiji z destilacijo). V parni fazi se koncentrirajo vmesni hlapni plini, ki se kot druga frakcija odstranijo iz srednjega dela destilacijske sekcije. Težke komponente, ki se sproščajo v odseku za odstranjevanje, tvorijo tretjo frakcijo - spodnji proizvod, ki se odvaja v mešanici z vodno paro. Projektirane naprave [c.185] t

Preizkusi uplinjanja premoga z uporabo toplote atomskega reaktorja na pilotni napravi so pokazali, da rjavi premog intenzivno komunicira z vodno paro pri temperaturi 800–850 ° C in premogu ter pri temperaturi skoraj 100 ° C višjo. [c.106]

Gasifikacija je preoblikovanje organskega dela fosilnega premoga v gorljive pline pri visoki temperaturi (1000–2000 ° C) z oksidacijskimi sredstvi (oz, zrak, vodna para, CO2). Istočasno se premog skoraj v celoti pretvori v generatorske in vodne pline (trdni ostanek je pepel). Za uplinjanje z uporabo rjavega premoga in produkta predelave premoga - koksa. [c.474]

Oksidacija acetilena pri 400–410 ° 1) vodne pare do acetaldehida, 2) vodna para v aceton in ogljikov dioksid 3) interakcija molekule acetilena z dvema molekulama acetona Prosto železo, cinkov acetat in mangan acetat Porozni premog (200 g premoga s 35 g acetata) cinka in 10 g manganovega acetata) 112 [c.458]

Podobno kot pri α-kovinah medsebojno delujejo z vodno paro in najbolj elektropozitivno med nekovinami, zlasti s premogom. Ko je vodni hlapi skozi plast vroče, je skoraj bel do [c.193]

Podobno je interakcija CO2 s premogom v praksi pridobivanja plinastih goriv zelo pomembna pri reakciji nastajanja tako imenovanega vodnega plina, t.j. gorljive zmesi, ki se pridobiva pod vplivom rdeče-tople vode na premog. [str.212]

Hitrost uplinjanja je odvisna od reaktivnosti goriva (to je njegova sposobnost za interakcijo s sredstvom za uplinjanje - kisik in vodna para), velikost delcev, vsebnost vlage in pepela itd. Oglje, šotni koks imajo najvišjo reaktivnost, antracit pa najmanj.. [c.189]

V poskusih s katalizatorji železovega oksida je bilo ugotovljeno, da CO ne zmanjšuje le železovih oksidov, temveč tudi razpade na CO2 in C. Vodna para predvsem oksidira premog, ne kovinsko železo. Reuter in njegovo osebje predlagata naslednjo shemo mehanizma za pretvorbo ogljikovega monoksida z vodno paro: molekule vodne pare adsorbirajo na aktivnih mestih katalizatorja in se prenesejo v reaktivno stanje za interakcijo z udarnimi molekulami ogljikovega monoksida. [c.162]

Reakcijska enačba kaže, da se toplota absorbira, ko vodna para sodeluje s premogom. Posledično se bo temperatura v generatorski peči med prenosom vodne pare zmanjšala. Zato se dobava zraka in vodne pare generatorju izmenjujeta, zaradi česar se premog vzdržuje v vročem stanju. Redni generatorski plin je mešanica plinov zraka in vode. Če se generator napaja z mešanico vodne pare in kisika, izgine izmenjava pare in zraka. Tak generator deluje neprekinjeno in hkrati dobimo plin, ki je blizu sestave vode. [c.204]

Instalacijo sestavljajo plinski generator 2 in regenerator oksidov 3. Finozrnati premog iz bunkerja 1 in kovinski oksid iz regeneratorja 3 s temperaturo 1000-1050 ° istočasno prispejo na generator. Proces nastajanja plina je posledica interakcije kisika kovinskih oksidov in vodne pare z ogljikom. Nastali plin in nerazlozhennogo vode [str.52]

Za pridobivanje organskih spojin smo uporabili segrevanje in druge aktivacijske učinke. Vendar so bili taki poskusi neuspešni. Pri medsebojnem delovanju so organogeni elementi navadno dali najenostavnejše anorganske spojine in snovi, ki nastanejo pri razgradnji organskih spojin - CO2, CO, H2O, NH3, NO2, HN. Zaradi nekaterih poskusov so bile pridobljene snovi, podobne organskim. I. Ya Bertselius je poudaril, da se z delovanjem dušikove kisline na premog pridobiva viskozna snov, ki se imenuje zaradi zunanje podobnosti, ker je umetni tanpin, ko se surovo železo raztopi v aqua regia, proizvaja snov, ki je podobna produktu vrenja v črni zemlji. ali s prehodom zmesi metana, etilena in ogljikovega dioksida skozi segreto porcelansko cevko, je bila pridobljena lahko sublimirana salopodobna snov s specifičnim vonjem. Vendar pa teh proizvodov ni bilo mogoče v celoti pripisati organski naravi, Berzelius pa jih je obravnaval. pravično postaviti na mejo med organskimi in anorganskimi snovmi [45, str. 12]. [str. 26]

Pri aktiviranju parnih plinov kot aktivnega premoga se kot aktivatorji uporabljajo ogljikov monoksid, ogljikov dioksid, amoniak, vodna para itd. Bistvo postopka je, da interakcija aktivatorja s premogom na koncu vodi do povečanja razpoložljive aktivne površine., povečanje skupnega volumna por in sprememb poroznosti premoga. Najbolj razširjena metoda aktiviranja vodne pare in mešanice ogljikovega dioksida z vodno paro in kisikom. Ogrevanje surovine v toku vodne pare ali mešanice plinov pri 800–900 ° C omogoča pridobivanje kakovostnega premoga. [c.14]

Odpadni premog z dna adsorberja,. T nasičen z žveplovo kislino, vstopi v desorpcijo ločevanja. Tu se segreje na 380-450 ° C v toku inertnega plina zaradi interakcije žveplove kisline s premogom, tvori se CO2, vodna para in 502 (10-15%), ki se lahko uporabijo kot surovina za proizvodnjo kontaktne žveplove kisline. Premog se vrne v cikel po ločitvi drobnih frakcij. [c.176]

Interakcija med molekulami vode. Struktura ko-deisire faz. Molekule V., ki imajo srednjo vrednost, dipolni moment, močno interakcijo. med seboj in polarne molekule dr. Hkrati lahko vodikovi atomi tvorijo vodikove vezi z O, N, F, I, S atomi itd. Majhna količina je prisotna v vodni pari pri nizkih temperaturah in zmernih tlakih (približno 1% pri vrelišču in atm tlak) dimerjev V, (za njih DD br 15 kJ / mol), je razdalja med atomi kisika 0,3 nm. V kondenzatorjih. V fazah vsaka molekula V. tvori štiri vodikove vezi, dve kot darovalca protonov in dve kot akceptor protonov. Povprečna dolžina teh vezi je kristalna. modifikacije ledu in kristaliničnih hidratov pribl. 0,28 nm. Kot O - Н. O teži na 180 °. Štiri vodikove vezi molekule V. so usmerjene približno na tocke pravilnega tetraedra (sl. 2). [c.395]

Pri nizkih temperaturah pride do počasne oksidacije ogljika, pri čemer prevladujejo sorpcijski procesi. Sorpcijski mehanizem interakcije s kisikom, tudi za najmanj aktivne ogljike (grafit, elektrodni ogljik, visokotemperaturni koks), preneha igrati vlogo pri temperaturah 600–800 K. (Sorpcijski pojavi interakcijo z ogljikovim dioksidom ali vodno paro in tudi pri temperaturah 1000 —1200 K.) S povečevanjem kemijske aktivnosti premoga in z naraščanjem eksotermnega učinka reakcije opazimo zmanjšanje vrednosti teh temperatur, ko dosežemo bistveno zmanjšanje vloge sorpcijskih procesov. [str.210]

Reakcije višjih ogljikovodikov si lahko predstavljamo takole: pri visokih temperaturah se ti ogljikovodiki najprej razgradijo v premog, vodik in metan, pri čemer premog in metan medsebojno delujeta z vodno paro v skladu z enačbami [c.303]

Podzemno uplinjanje premoga. Del premogovnega sloja je oblikovan s skupino vodnjakov v eni izmed njih, ki služi pihanju vročega zraka, zaradi katerega se vžge premog v rezervoarju, in iz drugih vrtin, ki se nahajajo od prvega na razdalji 15-25 m, nastajajo produkti uplinjanja. Med pihanjem in izpusti plina potekajo naslednji postopki. V bližini plavajoče luknje opekline, ki tvorijo ogljikov dioksid CO,. Toplota, ki se sprošča pri zgorevanju premoga, se premika s plini na strani izpušnih plinov, zaradi česar se premog ogreje na visoke temperature. V tej coni se negorljivi ogljikov dioksid, ki nastane v coni zgorevanja, zmanjša na gorljivi ogljikov monoksid CO zaradi ogljika vročega goriva C + C0d 2C0. Vlaga iz premoga se pretvori v vodno paro. V redukcijskem območju podzemnega plinskega generatorja se pojavi tudi interakcija vodne pare z vročim gorivom, kar poleg ogljikovega monoksida povzroči nastanek vodika [p.292]

Peč, prikazana na sl. 13, sestoji iz komore, ogrevane zunaj z generatorskim plinom. Od bunkerja skozi plinsko nepredušno zapornico vsakih 4 ure se peč napaja s premogom. V istih intervalih se koks na voziček s pomočjo hidravličnih vrat odvaja iz komore. Vodna para se vbrizga v spodnji del komore, kjer se nahaja vroči koks, ki sodeluje s koksom v vodnem plinu, količina proizvedenega vodnega plina pa se nadzira s količino dobavljene vodne pare. 41]

Več CO vsebuje t. vodni plin, ki je (v idealnem primeru) sestavljen iz mešanice enakih volumnov CO in Ng, ki med zgorevanjem daje 2800 kkag / m. Ta plin se pridobiva s pihanjem vodne pare skozi plast vročega premoga in okoli 1000 ° C medsebojno delovanje poteka po enačbi H2O-1-C-1-Z1 / s / sal = C0 + H2.Ker je reakcija tvorbe vodnega plina endotermna, se premog postopoma ohladi in Vzdrževanje v vročem stanju je potrebno izmenjati s prenosom vodne pare s prenosom zraka, zato voda vsebuje približno 44% CO, 45% Hg, 5% CO2 in 6% N2. [c.279]

Ločeno aktivayush in regeneracijo antracita. Aktiviranje premoga se pojavi, ko ogljik izgori v okolju vodne pare. Praktično se začne ogljik medsebojno vplivati ​​z vodno paro, ogljikovim dioksidom in njihovo zmesjo pri temperaturah nad 700 ° C, stopnja interakcije pa narašča s povišanjem temperature. Torej pri 800 ° C izguba ogljika znaša 12-19%, pri 900 ° C pa se stopnja izgorevanja ogljika poveča za 2 do 2,5 krat. Kakovost aktivnega ogljika se ustrezno spremeni. Zato se aktivni ogljik pridobiva pri 850–900 ° C, pri čemer notranja površina pore dosega 750–800 m / g. [c.151]

Glej strani, na katerih se omenja izraz premog in vodni plin, interakcija: [c.303] [c.81] [c.284] [c.127] Poskusi s predavanja v splošni kemiji (1950) - [c.272]

Interakcija premoga z vodo

Reakcija ogljika z vodno paro se lahko pojavi v naslednjih reakcijah.

Kot rezultat reakcije (2.15) in (2.18) se tvori plinska faza, sestavljena iz CO, CO₂, H₂ in H₂O. V plinski fazi take sestave bo reagiral vodni plin

in reakcija med CO₂ in trdi ogljik

Reakcije (2.15) in (2.18) so endotermne. V skladu z načelom Le Chatelierja z naraščajočo temperaturo v sestavi ravnotežne plinske zmesi se bo zmanjšala količina vodne pare in vsebnost H₂, CO in CO₂ povečala.

Ker se reakcije (2.15) in (2.18) nadaljujejo s povečanjem prostornine interakcijskih snovi pri konstantni temperaturi, se reakcije nadaljujejo v smeri nastajanja H₂, CO in CO₂ prispevala k znižanju pritiska.

Če se hkrati z reakcijami (2.15) in (2.18) pojavi reakcija interakcije ogljika z ogljikovim dioksidom in reakcija vodnega plina, potem bo povečanje temperature in zmanjšanje tlaka prispevalo k povečanju razmerja (% CO) / (% CO₂) v ravnotežni mešanici.

V tabeli 2.3 so podane informacije o vplivu temperature na ravnotežne konstante reakcij (2.15) in (2.18).

Tabela 2.3 - Konstante ravnotežja reakcij (2.15) in (2.18) pri različnih temperaturah

Iz zgornjih podatkov je razvidno, da:

1. V nizkotemperaturni regiji vodna para komaj sodeluje z ogljikom.
2. Pri temperaturah 400–1000 ° C sta obe reakciji skoraj popolnoma reverzibilni, zato so v sestavi ravnotežnega plina prisotne velike količine vodne pare.
3. Pri visokih temperaturah v prisotnosti trdnega ogljika se vodne pare skoraj popolnoma porabijo zaradi reakcij (2.15) in (2.18).

V območju zmernih temperatur plinska faza, ki izhaja iz reakcij (2.15) in (2.18), vsebuje pomembne količine H₂Oh, CO, CO₂ in H₂. Ravnotežna sestava plinske faze je določena z reakcijo vodnega plina.

Reakcija vodnega plina je endotermna, zato se z dvigom temperature ravnotežni plin povečuje z vsebnostjo CO, kar je enako povečanju količine ogljikovega dioksida, ki je pliniziran z reakcijo (2.15). Ko se temperatura v ravnotežni plinski mešanici zmanjša, se vsebnost CO poveča.₂, ki je enakovredna uplinjanju ogljika predvsem z reakcijo (2.18).

Pri visokih temperaturah, endotermne reakcije vodnega plina in interakcija ogljika z CO₂ nepovratno nadaljevati v smeri tvorbe CO. To nakazuje, da pri visokih temperaturah uplinjanje ogljika poteka le z reakcijo (2.15).

Vodik: voda in oglje

Resource e! Science News je zadovoljil vse, ki sledijo novicam o znanosti z novicami, da so znanstveniki našli poceni način za proizvodnjo vodika iz zelo običajne vode, v kateri je naša Zemlja bogata. To je ključ do široko razpravljenega "vodikovega gospodarstva", v katerem bi vodik lahko postal glavno gorivo. Danes to ni mogoče, saj je proizvodnja vodika dokaj zapleten in drag postopek.

Raziskovalci poročajo, da bo to zahtevalo kakovostno oglje ali ogljik v drugi obliki. Poročilo o študiji je objavila znanstvena revija Journal of Physical Chemistry C. Danes se znanstveniki ukvarjajo ne le z iskanjem novih virov energije, ampak tudi z vprašanji cenejše energije. V zadnjem času so strokovnjaki odkrili nadomestek za dragoceno platino v sončnih celicah.

Ikuko Akimoto in njegovi sodelavci poudarjajo, da tradicionalne metode razdeljevanja vode, ki vključujejo, kot je dobro znano, vodik in kisik, zahtevajo uporabo dragih katalizatorjev ali prehod električnega naboja skozi vodo. Ne pretirano dragocen način proizvodnje vodika bi zmanjšal potrebo po civilizaciji v premogu, nafti in drugih vrstah fosilnih goriv.

Problem je le v poceni katalizatorju. Na podlagi tistega razvoja, ki je bil na voljo pred desetletji, so se znanstveniki odločili preveriti kakovost ogljikovega prahu in prahu iz oglja. Ti poceni in lahko dostopni materiali omogočajo ločevanje običajne vode na vodik in kisik.

Skupina znanstvenikov pod vodstvom Akimota je testirala obe vrsti prahu. V vodo smo dodali ogljikov prah in na to sestavo vplivali nanosekundni laserski impulzi. Med poskusom dobimo vodik pri sobni temperaturi. Niso bili potrebni dragi katalizatorji ali elektrode. Uspeh tega eksperimenta pokaže, da je človeštvo poceni način proizvodnje izpustov ogljika iz vode v majhnih količinah.

Znanost iz dneva v dan ne preneha presenetiti. Samo drugi dan je bilo sporočilo, da so raziskovalci ustvarili material za žice, ki se ne bojijo niti groznega zmrzali pri dvesto stopinjah Celzija.

Interakcija premoga z vodo

K ₂ CO ₃ (pepelika, v pepelu rastlin)

Na ₂ CO ₃ - soda, soda

Na ₂ CO ₃ x 10 H ₂ O - kristalinična soda

Vsi karbonati so trdne kristalinične snovi. Večina se ne raztopi v vodi. Bikarbonati se raztopijo v vodi.

Kemijske lastnosti soli ogljikove kisline: t

Splošne lastnosti soli: t

1) Vpišite reakcije izmenjave z drugimi topnimi solmi.

2) Razgradnja ogljikovodikov pri segrevanju

3) Razgradnja netopnih karbonatov pri segrevanju

4) Karbonati in bikarbonati se lahko spreminjajo drug v drugega:

NALOGE ZA PRILAGAJANJE

# 1. Izpolnite enačbe izvedljivih kemijskih reakcij:

Ogljik in njegove reakcije z oksidi in ne samo

S katerimi spojinami interakcija ogljika

Delite na Twitterju

Ogljik v obliki oglja je človeku že od nekdaj znan. Nekje sredi XVII. Stoletja so znanstveniki prišli do teorije, da so vse snovi sestavljene iz določenega kemičnega elementa flogistona, ki med izgorevanjem izgine v ozračje. Ker pa je po premogu veliko pepela, so kemiki menili, da je ta snov popolnoma tekoča. Toda ob koncu XVIII. Stoletja, in sicer leta 1791, je znanstvenik Tennant pridobil šesti kemični element - ogljik. To je naredil s pomočjo precej enostavnega eksperimenta: fosforne pare so prešle preko krede, ki je bila predhodno segreta. Kot rezultat te reakcije smo dobili kalcijev fosfat in s tem prosti ogljik.

Fizične lastnosti "šestega elementa"

Ogljik je zelo zanimiva snov, ki nima analogov. Lahko ima veliko popolnoma različnih alotropnih modifikacij, ki niso medsebojno podobne. Ali ste na primer vedeli, da sta premog, diamant, karbin in grafit en sam kemični element? Leta 1751 so znanstveniki ugotovili, da diamant opekline brez sledi z močnim segrevanjem.

Nemški cesar Franz I. je žrtvoval dragulj, presenetljivo pa je eden od najdražjih kamnov iz čistega ogljika. Hkrati je trpežna in krhka: diamant se ne more opraskati, če pa pade na marmorna tla, obstaja možnost, da bo razrezan. Guiton de Morvo je poskušal skrbno zažgati diamant. V tem poskusu je znanstvenik oblikoval grafit, nato pa ogljiko kislino.

Ogljik je ena najpogostejših snovi v naravi, saj ima ta element veliko organskih spojin, na primer isti oljni skrilavec. V človeškem telesu ima »šesti element« najpomembnejšo vlogo in sodeluje v praktično vseh življenjskih procesih. Znanstveniki pravijo, da je v povprečju 21 odstotkov ljudi sestavljenih iz ogljika. Prav tako je treba omeniti, da je eden od glavnih udeležencev v ciklu kisika v naravi. Izdihnemo ogljikov dioksid ali ogljikov dioksid, ki aktivno sodeluje pri fotosintezi.

Ogljik in kemija

Če govorimo o kemijski aktivnosti obravnavanega elementa, potem ima molekularni ogljik dokaj nizko aktivnost, ker ima snov trdno konfiguracijo. Ampak še vedno je mogoče, da ta element reagira, njegova valenca pa bo "+2", "+4", "-4".

Obstajajo dejavniki, ki določajo, ali bo kemijski element reagiral:

• začetna alotropna modifikacija;
• temperatura, pri kateri bo potekal kemijski poskus;
• razprševanje ogljika.

Glede na to bo obravnavana snov reagirala s kovinami, nekovinami, pa tudi s kovinskimi oksidi in njihovimi solmi. Ko govorimo o ogljiku v njegovi čisti obliki, pomeni molekularni ogljik s formulo "C" brez kakršne koli indeksacije. Alotropna modifikacija ogljika - grafita - z alkalnimi kovinami in halogeni lahko tvorijo vključke ali klatrate. Spodnja črta je, da so molekule gostov vključene v mrežo gostiteljev molekul.

Prosti ogljik je običajno redukcijsko sredstvo. Če je ogljik v zraku prevelik, ga oksidira kisik, kar povzroči ogljikov dioksid:

Ogljikov dioksid je brezbarvni plin, ki je težji od zraka. Lahko reagira z vodo, rezultat je ogljikova kislina HCO₂. Iz nje pa se tvorijo karbonati - soli in estri ogljikove kisline. Najpogostejši karbonat v naravi je kalcijev karbonat (marmor, kreda), ki je sestavljen iz aniona ogljikove kisline in kalcijevega kationa. Da bi bolje proučili lastnosti ogljikovega dioksida, priporočamo, da izvajamo poskuse v gostiščih.

Pri ogrevanju ogljikovega dioksida nastane ogljikov monoksid:

CO je brezbarvni strupeni plin, ki se lahko zastrupi. Oblikuje se, na primer, v primeru požara.

Reakcije ogljika s kovinskimi oksidi

Kovinski oksidi so spojine kisika s kovinami, v katerih je oksidacijsko stanje kisika "-2". Ogljik lahko reagira z oksidi, s čimer se zmanjšajo količine kovin. Upoštevajte reakcijo redukcije z železovim oksidom:

2Fe2O₃ + 3CO = 4Fe + 3C02

Enako se dogaja s kadmijem, svincem in bakrom. Zato se ogljik aktivno uporablja v metalurški industriji.

Vendar je treba omeniti, da z alkalnimi kovinskimi oksidi (npr. Aluminij) ogljik ne vstopa v redukcijsko reakcijo, ampak oblikuje karbide. Izkazalo se je, da kovine, ki so aktivne, kažejo svoje redukcijske lastnosti bolj kot ogljik.

Razmislite o drugih kemijskih reakcijah.

Ogljik ne reagira z dušikom in fosforjem, vendar pa dobro reagira z žveplom:

Če se vodna para prenese preko vročega oglja, potem kemična reakcija proizvaja vodik in ogljikov monoksid:

Ogljik medsebojno vpliva na koncentrirane močne kisline, na primer z žveplovo in dušikovo kislino. Reakcija zahteva segrevanje:

Eksperimenti z video filmom "ogljik iz ogljikove spojine" so pokazali, da je 1 žganje oglja v talini izkušnje kalijevega nitrata 2 pridobilo ogljikov monoksid

Video "Carbon". Ogljikove spojine

Izkušnje 1. gorenje premoga v talini kalijevega nitrata.

Izkušnje 2. Pridobivanje ogljikovega monoksida (IV) v aparatu Kipp

Izkušnje 3. Poravnava ognja z ogljikovim monoksidom (IV) t

Izkušnje 4. Interakcija ogljikovega monoksida (IV) z vodo

Izkušnje 5. Interakcija ogljikovega monoksida (IV) s kalcijevim hidroksidom

Izkušnje 6. Hidroliza soli ogljikove kisline

Izkušnje 1. gorenje premoga v talini kalijevega nitrata

Cilj: uvesti redukcijske lastnosti premoga.

Cilj: opazovati interakcijo premoga s talino kalijevega nitrata.

Potrebna oprema in pripomočki: porcelanasta skodelica, porcelanasta skodelica s peskom, klešče, trinožnik s prstanom, lopatico, pinceto, žarnica, žebljički.

Potrebni reagenti: kristalni kalijev nitrat KNO₃, oglje C.

Opis postopka za izvedbo poskusa:

nalijte kalijev nitrat v porcelansko posodo;

postavite skodelico na obroček za stojalo in sol s pomočjo žgane svetilke stopite;

skodelico postavimo v porcelansko skodelico s peskom;

vzamemo kos premoga s kleščami, ga osvetlimo in ga spustimo v talino nitrata;

Opažamo energetsko interakcijo premoga s talino kalijevega nitrata;

zaradi interakcije med premogom in kalijevim nitratom nastajajo ogljikov monoksid (IV) in kalijev nitrit (kažejo razvoj plina s puščicami):

C + 2KNO₃ = CO₂2 + 2KNO₂ (enačba v okvirju).

Sklep: ogljik pri medsebojnem delovanju z oksidacijskimi sredstvi izkazuje redukcijske lastnosti.

Cilj: pridobiti laboratorijsko metodo za plinasti ogljikov monoksid (IV).

Cilj: pridobivanje ogljikovega monoksida (IV) zaradi interakcije marmorja in razredčene klorovodikove kisline v aparatu Kipp.

Potrebna oprema in pripomočki: Kipp aparat, Tishchenko bučka, plesen, valj, steklena plošča, dimna cev, gumijaste cevi, svetilke, šibice.

Potrebni reagenti: zdrobljen marmor (kalcijev karbonat) CaCO₃, razredčena (1: 1) klorovodikova kislina HCl, koncentrirana žveplova kislina H₂SO₄.

Opis postopka za izvedbo poskusa:

napravo za proizvodnjo plinov je leta 1853 izumil nizozemski kemik Peter Jacob Kipp;

naprava služi za proizvodnjo plinov. Naprava je sestavljena iz treh rezervoarjev. Spodnji del aparature je sestavljen iz širokega rezervoarja, nad njim je sferična ekspanzija, ki ima cev za odstranjevanje plina, zgornji del aparata je hruškasti lijak. Zgornji del naprave se vstavi v spodnji del skozi grlo okrogle ekspanzije. Na tem mestu je zgornji del Kippovega aparata ozemljen do spodnjega;

pre-stroj Kipp, pripravljen za ogljikov dioksid. V ta namen smo marmor postavili v sferično podaljšek in aparat polnili s klorovodikovo kislino. Naprava je bila zaprta z varnostnim lijakom, napolnjenim z majhno količino vode;

Tiščenkove steklenice, napolnjene s koncentrirano žveplovo kislino za sušenje plina;

pripravite valj za zbiranje plina: nalijte vodo v kalup, napolnite valj z vodo in ga spustite v kalup;

odpre ventil, začne se sproščanje ogljikovega dioksida zaradi interakcije kalcijevega karbonata in klorovodikove kisline:

ogljikov monoksid (IV) se zbira v jeklenki z metodo vodnega izpodrivanja;

po polnjenju jeklenke s plinom, jo ​​zaprite pod vodo s stekleno ploščo in jo odstranite iz skodelice;

obrnite jeklenko, prižgite drobilec, premaknite ploščo in vstavite ostružek v valj;

gorilnik ugasne: ogljikov monoksid (IV) ne vzdržuje izgorevanja.

Zaključek: zaradi interakcije kalcijevega karbonata in klorovodikove kisline smo dobili ogljikov monoksid (IV).

Cilj: Upoštevati nekatere lastnosti ogljikovega monoksida (IV).

Cilj: spoznati sposobnost ogljikovega monoksida, da ne podpira izgorevanja.

Potrebna oprema in pripomočki: Kipp aparat, Tishchenko bučka, parna cev, gumijaste cevi, 600 ml čaša, sveče.

Potrebni reagenti: ogljikov monoksid (IV) CO₂.

Opis postopka za izvedbo poskusa:

postavite sveče v kozarec na različnih višinah;

spuščamo parno cev iz Kippovega aparata v kozarec z gorečimi svečami;

ogljikov dioksid napolni steklo in postopoma izpodrine zrak, ker je pol in pol težji od zraka;

goreče sveče ugasnejo, ko je steklo napolnjeno z ogljikovim dioksidom;

obstaja samo ena sveča, ki sega čez rob stekla.

Sklep: ogljikov monoksid (IV) je plin, ki ne podpira zgorevanja.

Izkušnje 4. Interakcija ogljikovega monoksida (IV) z vodo

Cilj: Upoštevati nekatere lastnosti ogljikovega monoksida (IV).

Cilj: opazovanje interakcije ogljikovega monoksida (IV) z vodo.

Potrebna oprema in pripomočki: Kipp aparat, Tishchenko bučka, parna cev, gumijaste cevi, 150 ml čaše, univerzalni indikator.

Potrebni reagenti: ogljikov monoksid (IV) CO₂, destilirana voda, univerzalni indikator.

Opis postopka za izvedbo poskusa:

nalijte vodo v kozarec;

s pomočjo univerzalnega indikatorja določimo pH raztopine, vrednost pH destilirane vode je 6;

prelazimo tok ogljikovega dioksida skozi vodo;

ponovno uporabimo univerzalni indikator za določitev pH raztopine. Barva indikatorja se je spremenila, pH je 4;

kadar je ogljik (IV) oksid raztopljen v vodi, nastane ogljikova kislina:

med disociacijo ogljikove kisline nastanejo vodikovi ioni, ki raztopini dajejo kislo okolje:

Zaključek: ogljikov monoksid (IV) je kisli oksid, ko se raztopi v vodi, nastane karbonska kislina.

Izkušnje 5. Interakcija ogljikovega monoksida (IV) s kalcijevim hidroksidom

Cilj: Upoštevati nekatere lastnosti ogljikovega monoksida (IV).

Cilj: opazovanje interakcije ogljikovega monoksida (IV) s kalcijevim hidroksidom.

Potrebna oprema in pripomočki: Kipp aparat, dve Tishchenko steklenici, parna cev, gumijaste cevi, 250 ml čaše (3 kom.), Električne kuhalne plošče, azbestna mreža.

Potrebni reagenti: ogljikov monoksid (IV) CO₂, nasičena raztopina kalcijevega hidroksida (apnenčasta voda) Ca (OH)₂.

Opis postopka za izvedbo poskusa:

v steklo postavite apneno vodo;

prenašamo oksid ogljikovega monoksida (IV) iz aparata Kipp preko apnene vode;

opazovati nastajanje belega kalcijevega karbonata:

Še naprej prenašamo plin iz aparata Kipp v nastalo suspenzijo, dokler se ne raztopi motnost in nastane kalcijev bikarbonat:

nastala raztopina kalcijevega bikarbonata je razdeljena na dva dela;

Raztopini v prvem kozarcu dodamo malo apnene vode, dokler ne pride do padavin:

drugo čašo z raztopino segrejemo, da oborimo kalcijev karbonat: t

Zaključek: ogljikov monoksid (IV) je kisli oksid, ki reagira s kalcijevim hidroksidom in tvori karbonat in kalcijev bikarbonat.

Izkušnje 6. Hidroliza soli ogljikove kisline

Cilj: Seznaniti se z reakcijami hidrolize soli ogljikove kisline.

Cilj: opazovati reakcijo hidrolize karbonata in natrijevega bikarbonata.

Potrebna oprema in pripomočki: petrijevke (2 kom.), Referenčna pH lestvica, univerzalni indikator, steklene palice.

Potrebni reagenti: vodne raztopine natrijevega karbonata Na₂CO₃ (C = 0,1 mol / l) in natrijevega bikarbonata NaHC03₃ (C = 0,1 mol / l).

Opis postopka za izvedbo poskusa:

nalijemo raztopino natrijevega karbonata v prvo skodelico;

v drugem - raztopina natrijevega bikarbonata;

v vsako skodelico spustimo trak univerzalnega indikatorja;

primerja barvo indikatorja z referenčno lestvico pH;

raztopina natrijevega karbonata ima alkalni medij (pH = 12), v vodni raztopini pa se natrijev karbonat hidrolizira po anionu:

CO₃ 2- + H₂O. Hso₃ - + OH - (enačba v okvirju);

raztopina natrijevega bikarbonata ima tudi alkalno okolje, čeprav so njegove osnovne lastnosti manj izrazite kot natrijev karbonat, je pH raztopine 8;

v raztopini natrijevega bikarbonata potekajo dva konkurenčna postopka: hidroliza bikarbonatnega iona:

in disociacija bikarbonatnega iona:

NSO₃ -. CO₃ 2- + H + (enačba v okvirju);

reakcija hidrolize poteka v večji meri, zato raztopina natrijevega bikarbonata kaže osnovne lastnosti.

Zaključek: v seriji soli ogljikove kisline Na₂CO₃ - Panso₃ stopnja hidrolize se zmanjša.