벤치 화학이란 무엇입니까?
벤치 화학은 가장 전통적인 방식으로 수행되는 유형입니다. 과학자는 화학 물질을 직접 혼합하고 처리하며 최첨단 장치 또는 이론적 접근 방식을 사용하지 않고 징계. 기본적으로 몇 가지 화학 물질로 수행 할 수있는 실험 및 데모가 포함됩니다. 일부 시험관, 플라스크 및 비이커; 그리고 분젠 버너. 한 테스트 튜브에서 다른 테스트 튜브로 화학 물질을 쏟아 붓는 백색 실험실 코트에서 과학자의 틀에 박힌 이미지는 벤치 화학의 완벽한 예입니다. "습식 화학"은 때때로이 활동의 동의어로 사용됩니다. 그러나이 용어는 훨씬 더 유연한 정의를 가진 산업 용어이며 일반적으로 실험실 작업대에서 볼 수없는 첨단 장비의 사용을 가리킬 수도 있습니다.
기법
"벤치 화학"이라는 용어는 실험실에서 사용되는 다양한 과학 기술을 다룹니다. 일반적으로 컴퓨터가 대부분의 계산 및 분석을 수행하지 않고 워크 벤치에서 쉽게 실시 할 수있는 방법이라면 벤치 화학 기술이라는 것이 일반적입니다. 분석 방법에는 적정, 중량 분석, 불꽃 테스트 및 붕사 비드 테스트가 포함됩니다. 원소 또는 화합물의 샘플은 또한 워크 벤치에서 제조 될 수있다. 어떤 일이 일어나는지보기 위해 실험을하거나 단순히 사물을 혼합하는 것은 종종 벤치 활동이며, 많은 중요한 발견이 계속 이런 식으로 이루어지고 있습니다.
분석 방법
화학의 많은 부분은 분석에 관한 것입니다. 재료 샘플을 조사하여 어떤 원소 또는 화합물이 들어 있는지 확인합니다. 분광계와 같은 세부 분석을 수행하는 데 사용할 수있는 도구가 있지만, 하나 또는 두 개의 물질을 혼합하거나 분젠 불꽃에서 무언가를 가열하여 간단하게 수행 할 수있는 광범위한 벤치 테스트도 있습니다. 이러한 절차는 구식 일 수 있지만 값 비싼 장비가 필요하지 않으며 학생들에게 화학에 대해 많은 것을 가르 칠 수 있습니다. 과거에는 새로운 요소 발견과 같은 중요한 혁신을 가져 왔습니다.
적정 (볼륨 분석이라고도 함)은 용해 된 화합물의 농도를 설정하는 데 사용되는 방법입니다. 예를 들어, 화학자가 물 속의 용액에 얼마나 많은 염산이 있는지 알고 싶다면, 결과 용액이 중성이 될 때까지 알려진 농도의 수산화 나트륨과 같은 알칼리성 용액을 첨가 할 수 있습니다. 이어서, 사용 된 수산화 나트륨 용액의 부피로부터 염산의 농도를 계산할 수있다.
중량 분석은 부피가 아닌 질량에 의존하며, 샘플에서 분리 한 후 관심있는 화합물 또는 요소를 칭량합니다. 예를 들어, 광석에 존재하는 금속의 양을 알아 내기 위해 화학자는 먼저 광석을 산에 녹인 다음 금속과 반응하는 염기를 첨가하여 용해되지 않는 화합물을 형성 할 수 있습니다. 이것은 침전물로 알려진 미세한 분말로서 용액에서 나오며,이를 여과하고 칭량 할 수 있습니다. 그 후, 석출 된 화합물에서 금속 및 다른 원소의 원자량을 알면 광석에 얼마나 많은 금속이 존재 하는지를 결정할 수있다.
불꽃 테스트는 특정 금속이 분젠 불꽃에서 강하게 가열 될 때 생성되는 색상을 기반으로합니다. 예를 들어, 바륨은 녹색, 스트론튬, 빨강 및 세슘을 나타냅니다. 테스트는 일반적으로 끝 부분에 작은 고리가있는 백금 와이어를 사용하여 수행됩니다.이 와이어는 소량의 샘플을 픽업하여 불꽃에 도입하는 데 사용됩니다.
금속을 감지하는 또 다른 방법은 붕사 비드 테스트입니다. 다시 백금 와이어 루프를 사용하여 소량의 붕사 (소듐 테트라 보레이트)를 분젠 불꽃에서 녹인 후 소량의 시료를 수집하는 데 사용합니다. 그런 다음이 혼합물을 불꽃에서 다시 녹여서 작은 둥근 구슬을 만듭니다. 샘플에 존재하는 금속은 다른 색상의 구슬을 생성합니다. 색상은 또한 비드가 가열되는 화염 부분에 따라 달라지며 비드가 식 으면서 색상이 변할 수 있습니다. 생성 된 색상에서 어떤 금속이 존재하는지 식별하는 것이 종종 가능합니다.
화학 물질 샘플 준비
벤치 방법을 사용하여 특정 화학 물질의 샘플을 준비하거나 정제 할 수도 있습니다. 증류는 일반적인 기술입니다. 비등점이 다른 액체 (예 : 물과 에탄올)의 혼합물은 응축기에 연결된 플라스크 또는 레토르트에 넣고 비등점보다 높지만 1보다 낮은 온도로 가열하여 분리 할 수 있습니다. 다른 비점. 비점이 낮은 액체는 기화되어 응축 및 수집 될 수 있습니다.
침전은 물에 불용성 인 화학 물질을 제조하는데 사용될 수있는 또 다른 방법이다. 예를 들어, 염화칼슘 (CaCO 3 )의 순수한 샘플은 염화칼슘 (CaCl 2 )과 같은 가용성 칼슘 화합물의 용액을 탄산나트륨 (Na)과 같은 가용성 탄산염의 용액과 혼합함으로써 제조 될 수있다. 2 CO 3 ), 비이커에서. 탄산 칼슘은 비이커의 바닥에서 침전물을 형성한다. 남은 액체를 증발시킴으로써 반응의 다른 생성물 인 염화나트륨 (NaCl)을 수득 할 수있다. 이 방법은 많은 다른 화합물을 제조하는 데 사용될 수 있습니다.
벤치
벤치 화학은 전통적인 실험실 작업대에서 이름을 얻었습니다. 그것들은 산업 및 학술 실험실에서 발견되며 자연 과학을 배우는 거의 모든 사람들이 어느 시점 에서이 벤치 중 하나에서 일할 것입니다. 이들은 일반적으로 얼룩, 열 및 부식에 강하므로 화학 물질 유출 및 병에 든 실험으로 인해 심각한 손상이 발생하지 않으며 분젠 버너를 부착 할 수있는 가스 배출구가 장착 될 수 있습니다. 일부 작업대는 또한 특정 화학 반응 중에 방출 될 수있는 유독 가스로부터 사용자를 보호하기 위해 hood 후드라고하는 환기 시스템으로 둘러싸여 있습니다.