Co je to chemie na lavičce?
Bench Chemistry je typ, který se provádí nejtradičnějším způsobem-vědec směsí a zpracovává chemikálie přímo, nepoužívá žádné z špičkových zařízení nebo teoretických přístupů, které mohou být spojeny s nejmodernějšími aspekty disciplíny. V podstatě zahrnuje experimenty a demonstrace, které lze provést pomocí několika chemikálií; Některé testovací trubice, baňky a kádinky; a Bunsen Burner. Stereotypní obraz vědce v bílém laboratorním kabátě nalévající chemikálie z jedné zkumavky do druhé je dokonalým příkladem chemie lavičky. „Wet Chemistry“ se pro tuto činnost někdy používá jako synonymum; Jedná se však o průmyslový termín s mnohem flexibilnější definicí a může také odkazovat na použití high-tech zařízení, které se obecně nenachází v laboratorním pracovním stole.
Techniky
Termín „lavička chemie“ pokrývá mnoho různých vědeckých technik, které se používají v laboratoři. Obecným pravidlem je, že pokud jáT je metoda, kterou lze snadno procvičit na pracovním stole, aniž by počítač prováděl většinu výpočtů a analýz, pak se jedná o techniku chemie na lavičce. Analytické metody zahrnují titraci, gravimetrickou analýzu, testy plamene a boraxové korálky. Vzorky prvků nebo sloučenin mohou být také připraveny na pracovní stůl. Experimentování nebo jednoduše smíchání věcí dohromady, aby se zjistilo, co se stane, je často lavičkou a nadále se tímto způsobem provádějí mnoho důležitých objevů.
Analytické metody
Hodně z chemie je o analýze: Zkoumání vzorku materiálu k určení, jaké prvky nebo sloučeniny obsahují. I když existují nástroje, jako jsou spektrometry, které lze použít k provádění podrobných analýz, existuje také široká škála přímých lavicových testů, které lze provést jednoduše smícháním jedné nebo dvou látek nebo něco zahříváním v plameni Bunsen. TytoPostupy mohou být staromódní, ale nevyžadují drahé vybavení a mohou studenty učit hodně o chemii. V minulosti vedli k důležitým průlomům, jako je objev nových prvků.
Titrace - někdy nazývaná objemová analýza - je metoda používaná k stanovení koncentrace rozpuštěné sloučeniny. Například, pokud chemik chce vědět, kolik kyseliny chlorovodíkové je přítomno v roztoku ve vodě, může přidat alkalický roztok, jako je hydroxid sodný, známé koncentrace, dokud není výsledný roztok neutrální. Potom je možné vypočítat koncentraci kyseliny chlorovodíkové z objemu použitého roztoku hydroxidu sodného.
Gravimetrická analýza se spoléhá spíše na hmotnost než na objem a zahrnuje vážení sloučeniny nebo zájmu po jejím izolaci od vzorku. Například, aby se zjistilo množství kovu přítomného v rudě, chemik by mohl nejprve rozpustit rudu v kyselině a poté přidat aZákladna, která reaguje s kovem za vzniku sloučeniny, která není rozpustná. To vyjde z roztoku jako jemný prášek známý jako sraženina, který pak lze filtrovat a zvážit. Potom je možné, když znát atomové hmotnosti kovu a ostatních prvků ve srážené sloučenině, aby určila, kolik kovu bylo v rudě přítomno.
Test plamene je založen na barvách produkovaných, když jsou určité kovy silně zahřívány v Bunsenově plameni. Například, Barium dá zelené, stroncium, červené a cesium, modré. Test se obvykle provádí pomocí platinového drátu s malou smyčkou na konci, který se používá k vyzvednutí malého množství vzorku a k jeho zavedení plameni.
Dalším způsobem detekce kovů je test korálků Borax. Opět pomocí platinové drátěné smyčky, malého množství boraxu (tetraborát sodného), se roztaví v Bunsenově plameni a poté se používá k vyzvednutí malého množství vzorku. Tato směs se poté znovu roztaví v plameni a vytvoří aMalý kulatý korálek. Kovy přítomné ve vzorku budou produkovat korálky různých barev. Barva také závisí na části plamene, ve kterém se korálek zahřívá, a korálek může měnit barvu, když se ochladí. Z vyrobených barev je často možné zjistit, který kov je přítomen.
Příprava vzorků chemikálií
Bench metody mohou být také použity k přípravě nebo čištění vzorků konkrétních chemikálií. Destilace je běžná technika. Směs kapalin s různými body varu - například vodou a ethanolem - může být oddělena umístěním do baňky připojené k kondenzátoru nebo v retorce a zahřívá na teplotu nad bodem varu jednoho, ale pod bodem varu druhého. Kapalina s dolním bodem varu je odpařena a může být zhuštěna a shromažďována.
Srážky je další metoda, kterou lze použít k přípravě chemikálie, která je ve vodě nerozpustná. Čistý vzorek uhličitanu vápenatého (caco 3 ),Například lze připravit smícháním roztoku rozpustné sloučeniny vápníku - jako je chlorid vápenatý (CaCl 2 ) - s roztokem rozpustného uhličitanu - jako je uhličitan sodný (Na 2 CO 3 ) v káteru. Uhličitan vápenatý tvoří sraženinu na dně kádinky. Druhý produkt reakce, chlorid sodný (NaCl), který je rozpustný, lze získat odpařováním zbývající kapaliny. Tuto metodu lze použít k přípravě mnoha různých sloučenin.
Bench
Bench Chemistry získává svůj název od tradičního laboratorního pracovního stolu. Nacházejí se v průmyslových i akademických laboratořích a téměř každý, kdo se učí přírodní vědy, bude v určitém okamžiku pracovat na jedné z těchto lavic. Obvykle jsou skvrny, teplo a korozi odolné vůči, takže chemické úniky a experimenty s rozrušením nezpůsobují významné poškození a mohou být vybaveny plynovými zásuvkami, ke kterým může být připojen Bunsenův hořák. NějakýPracovní stoly jsou také obklopeny ventilačními systémy známými jako kapuce, které chrání uživatele před toxickými plyny, které mohou být uvolněny během určitých chemických reakcí.