ベンチケミストリーとは？
ベンチケミストリーは、最も伝統的な方法で実行されるタイプです。科学者は化学物質を直接混合して処理し、ハイテク機器や理論的なアプローチを使用せず、規律。 基本的に、いくつかの化学物質で実行できる実験とデモンストレーションが含まれます。 いくつかの試験管、フラスコ、ビーカー。 そしてブンゼンバーナー。 ある試験管から別の試験管に化学物質を注ぐ白衣の科学者の典型的なイメージは、ベンチ化学の完璧な例です。 「ウェットケミストリー」は、このアクティビティの同義語として使用されることがあります。 ただし、これははるかに柔軟な定義を持つ業界用語であり、実験室のワークベンチでは通常見られないハイテク機器の使用を指す場合もあります。
テクニック
「ベンチケミストリー」という用語は、研究室で採用されているさまざまな科学技術を網羅しています。 一般的な経験則は、コンピューターがほとんどの計算と分析を行うことなく、ワークベンチで簡単に実行できる方法であれば、それはベンチケミストリー手法です。 分析方法には、滴定、重量分析、火炎試験、およびホウ砂ビーズ試験が含まれます。 元素または化合物のサンプルもワークベンチで準備できます。 実験、または単純に物事を混合して何が起こるかを確認することは、多くの場合、ベンチアクティビティであり、この方法で多くの重要な発見が続けられています。
分析方法
化学の多くは分析に関するものです。材料のサンプルを調査して、含まれる元素または化合物を特定します。 詳細な分析を行うために使用できる分光計などの機器がありますが、1つまたは2つの物質を混合するか、ブンゼン炎で何かを加熱するだけで簡単に実行できるさまざまな簡単なベンチテストもあります。 これらの手順は昔ながらかもしれませんが、高価な機器を必要とせず、化学について多くのことを生徒に教えることができます。 過去に、それらは新しい要素の発見などの重要なブレークスルーをもたらしました。
滴定—体積分析とも呼ばれます—は、溶解した化合物の濃度を確立するために使用される方法です。 たとえば、化学者が水溶液中の塩酸の量を知りたい場合、得られた溶液が中性になるまで既知の濃度の水酸化ナトリウムなどのアルカリ溶液を追加できます。 次に、使用した水酸化ナトリウム溶液の体積から塩酸の濃度を計算することができます。
重量分析は、体積ではなく質量に依存しており、サンプルから分離した後、目的の化合物または元素の重量を測定します。 たとえば、鉱石に存在する金属の量を調べるには、化学者はまず鉱石を酸に溶解し、次に金属と反応して溶解しない化合物を形成する塩基を追加します。 これは、沈殿物として知られる微細な粉末として溶液から出てきます。沈殿物は、ろ過して計量することができます。 その後、沈殿した化合物中の金属および他の元素の原子量を知ることにより、鉱石に存在する金属の量を決定することができます。
火炎試験は、特定の金属がブンゼン火炎で強く加熱されたときに生成される色に基づいています。 たとえば、バリウムは緑、ストロンチウム、赤、セシウム、青を与えます。 テストは通常、端に小さなループを備えたプラチナワイヤを使用して実行されます。このループは、少量のサンプルを拾い上げて火炎に導入するために使用されます。
金属を検出する別の方法は、ホウ砂ビーズ試験です。 再びプラチナワイヤループを使用して、少量のホウ砂（四ホウ酸ナトリウム）をブンゼン炎で溶かし、少量のサンプルを採取するために使用します。 次に、この混合物を再び炎の中で溶かして、小さな丸いビーズを形成します。 サンプルに存在する金属は、異なる色のビーズを生成します。 色は、ビーズが加熱される炎の部分にも依存し、ビーズは冷えると色が変わる場合があります。 生成される色から、多くの場合、どの金属が存在するかを特定できます。
化学物質のサンプルの準備
ベンチ法を使用して、特定の化学物質のサンプルを調製または精製することもできます。 蒸留は一般的な手法です。 異なる沸点を持つ液体の混合物（例えば、水とエタノール）は、コンデンサーまたはレトルトに接続されたフラスコに入れて、1つ以上の沸点以下の温度に加熱することで分離できます。もう一方の沸点。 沸点が低い液体は気化され、凝縮して収集することができます。
沈殿は、水に不溶性の化学物質を調製するために使用できる別の方法です。 たとえば、炭酸カルシウム（CaCO 3 ）の純粋なサンプルは、塩化カルシウム（CaCl 2 ）などの可溶性カルシウム化合物の溶液と、炭酸ナトリウム（Na 2 CO 3 ）、ビーカー内。 炭酸カルシウムはビーカーの底に沈殿物を形成します。 残りの液体を蒸発させることにより、反応の他の生成物である塩化ナトリウム（NaCl）を得ることができます。 このメソッドは、多くの異なる化合物を調製するために使用できます。
ベンチ
ベンチケミストリーの名前は、従来の実験室のワークベンチから付けられました。 それらは産業研究所と学術研究所の両方にあり、自然科学を学んだほとんどすべての人は、いつかこれらのベンチの1つで働きます。 それらは通常、化学物質の流出や実験の失敗が重大な損傷を引き起こさないように、汚れ、熱、腐食に強いため、ブンゼンバーナーを取り付けることができるガス出口を取り付けることができます。 一部の作業台は、特定の化学反応中に放出される可能性のある有毒ガスからユーザーを保護するために、ドラフトとして知られる換気システムに囲まれています。