Hvad er bænkekemi?

Bench-kemi er den type, der udføres på den mest traditionelle måde-videnskabsmanden blander og håndterer kemikalier direkte og anvender ikke nogen af ​​de højteknologiske enheder eller teoretiske tilgange, der kan være forbundet med de mest avancerede aspekter af disciplinen. I det væsentlige involverer det eksperimenter og demonstrationer, der kan gøres med et par kemikalier; nogle reagensglas, kolber og bægerglas; og en Bunsen -brænder. Det stereotype billede af en videnskabsmand i en hvid laboratoriecoat, der hælder kemikalier fra et reagensglas til et andet, er et perfekt eksempel på bænkekemi. "Våd kemi" bruges undertiden som et synonym til denne aktivitet; Det er dog en brancheperiode med en meget mere fleksibel definition og kan også henvise til brugen af ​​højteknologisk udstyr, der generelt ikke findes på en laboratoriearbejde.

teknikker

Udtrykket "bænkekemi" dækker mange forskellige videnskabelige teknikker, der er anvendt i et laboratorium. En generel tommelfingerregel er, at hvis jegT er en metode, der let kan praktiseres på en arbejdsbænk uden at en computer, der udfører de fleste af beregningerne og analyser, er det en bænkekemi -teknik. Analytiske metoder inkluderer titrering, gravimetrisk analyse, flammetest og Borax perle -tests. Prøver af elementer eller forbindelser kan også tilberedes ved arbejdsbenknen. Eksperimentering, eller blot blande ting sammen for at se, hvad der sker, er ofte en bænkaktivitet, og mange vigtige opdagelser bliver fortsat gjort på denne måde.

analytiske metoder

Meget af kemi handler om analyse: Undersøgelse af en prøve af materiale til at bestemme, hvilke elementer eller forbindelser det indeholder. Mens der er instrumenter, såsom spektrometre, der kan bruges til at udføre detaljerede analyser, er der også en bred vifte af ligetil bænketest, der kan udføres blot ved at blande et eller to stoffer eller opvarme noget i en Bunsen -flamme. DisseProcedurer kan være gammeldags, men de kræver ikke dyre udstyr og kan lære studerende meget om kemi. Tidligere har de ført til vigtige gennembrud, såsom opdagelsen af ​​nye elementer.

titrering - undertiden kaldet volumetrisk analyse - er en metode, der bruges til at etablere koncentrationen af ​​en opløst forbindelse. For eksempel, hvis en kemiker vil vide, hvor meget saltsyre der er til stede i en opløsning i vand, kan hun tilsætte en alkalisk opløsning, såsom natriumhydroxid, af kendt koncentration, indtil den resulterende opløsning er neutral. Det er derefter muligt at beregne koncentrationen af ​​saltsyre fra mængden af ​​natriumhydroxidopløsning anvendt.

Gravimetrisk analyse er afhængig af masse snarere end volumen og involverer at veje forbindelsen eller elementet af interesse efter isolering af den fra en prøve. For eksempel at finde ud af mængden af ​​et metal, der er til stede i en malm, kan en kemiker først opløse malmen i en syre og derefter tilføje enBase, der reagerer med metallet for at danne en forbindelse, der ikke er opløselig. Dette kommer ud af opløsningen som et fint pulver kendt som et bundfald, som derefter kan filtreres og vejes. Det er derefter muligt ved at kende metalets atomvægte og de andre elementer i den udfældede forbindelse for at bestemme, hvor meget metal der var til stede i malmen.

En flammetest er baseret på de producerede farver, når visse metaller opvarmes stærkt i en Bunsen -flamme. For eksempel vil barium give grøn, strontium, rød og cæsium, blå. Testen udføres normalt ved hjælp af en platintråd med en lille løkke i slutningen, der bruges til at hente en lille mængde af prøven og til at introducere den til flammen.

En anden måde at detektere metaller på er Borax Bead -testen. Igen ved hjælp af en platintrådsløjfe smeltes en lille mængde boraks (natriumtetraborat), i en Bunsen -flamme og derefter bruges til at hente en lille mængde af prøven. Denne blanding smeltes derefter i flammen igen for at danne enLille, rund perle. Metaller, der er til stede i prøven, vil producere perler i forskellige farver. Farven afhænger også af den del af den flamme, hvor perlen opvarmes, og perlen kan ændre farve, når den afkøles. Fra de producerede farver er det ofte muligt at identificere, hvilket metal der er til stede.

Forberedelse af prøver af kemikalier

Bench -metoder kan også bruges til at fremstille eller rense prøver af bestemte kemikalier. Destillation er en almindelig teknik. En blanding af væsker med forskellige kogepunkter - for eksempel vand og ethanol - kan adskilles ved at placere den i en kolbe tilsluttet en kondensator eller i en retort og opvarme den til en temperatur over kogepunktet på det ene, men under den anden kogepunkt. Væsken med det lavere kogepunkt fordampes og kan kondenseres og opsamles.

Udfældning er en anden metode, der kan bruges til at fremstille et kemikalie, der er uopløseligt i vand. En ren prøve af calciumcarbonat (Caco ₃ ),Kan for eksempel fremstilles ved at blande en opløsning af en opløselig calciumforbindelse - såsom calciumchlorid (CACl ₂ ) - med en opløsning af et opløseligt carbonat - såsom natriumcarbonat (NA ₂ CO ₃ ), i en Beaker. Calciumcarbonatet danner et bundfald i bunden af ​​bægerglas. Det andet produkt af reaktionen, natriumchlorid (NaCl), som er opløseligt, kunne opnås ved at fordampe den resterende væske. Denne metode kan bruges til at fremstille mange forskellige forbindelser.

bænken

Bench Chemistry får sit navn fra den traditionelle laboratoriearbejde. De findes i både industrielle og akademiske laboratorier, og næsten alle, der lærer naturvidenskaben, fungerer på en af ​​disse bænke på et tidspunkt. De er normalt pletter, varme og korrosionsbestandige, så kemiske spild og berømte eksperimenter ikke forårsager væsentlig skade og kan være udstyret med gasudtag, hvortil en Bunsen -brænder kan fastgøres. NogleArbejdsbænker er også omgivet af ventilationssystemer kendt som røghætter for at beskytte brugere mod de giftige gasser, der kan frigives under visse kemiske reaktioner.