Wat is Bench Chemistry?

Bench Chemistry is het type dat op de meest traditionele manier wordt uitgevoerd-de wetenschapper mengt en behandelt chemicaliën rechtstreeks, zonder een van de hightech-apparaten of theoretische benaderingen te gebruiken die kunnen worden geassocieerd met de meest geavanceerde aspecten van de discipline. In wezen gaat het om experimenten en demonstraties die met een paar chemicaliën kunnen worden gedaan; sommige testbuizen, kolven en bekers; en een bunsenbrander. Het stereotiepe beeld van een wetenschapper in een witte laboratoriumjas die chemicaliën van de ene testbuis naar de andere giet, is een perfect voorbeeld van bankchemie. "Wet chemie" wordt soms gebruikt als synoniem voor deze activiteit; Het is echter een industriële term met een veel flexibelere definitie en kan ook verwijzen naar het gebruik van hightech-apparatuur die over het algemeen niet wordt gevonden in een laboratoriumwerkbank.

technieken

De term "bankchemie" omvat veel verschillende wetenschappelijke technieken die in een laboratorium worden gebruikt. Een algemene vuistregel is dat als ikT is een methode die eenvoudig kan worden beoefend op een werkbank zonder dat een computer de meeste berekeningen en analyses uitvoert, dan is het een bankchemietechniek. Analytische methoden omvatten titratie, gravimetrische analyse, vlamtests en borax -bead -tests. Monsters van elementen of verbindingen kunnen ook worden voorbereid op de werkbank. Experimenteren, of gewoon dingen samenmennen om te zien wat er gebeurt, is vaak een bankactiviteit, en veel belangrijke ontdekkingen worden nog steeds op deze manier gedaan.

analytische methoden

Veel van de chemie gaat over analyse: het onderzoeken van een monster van materiaal om te bepalen welke elementen of verbindingen het bevat. Hoewel er instrumenten zijn, zoals spectrometers, die kunnen worden gebruikt om gedetailleerde analyses uit te voeren, zijn er ook een breed scala aan eenvoudige banktests die eenvoudig kunnen worden gedaan door een of twee stoffen te mengen of iets te verwarmen in een bunsenvlam. DezeProcedures kunnen ouderwets zijn, maar ze vereisen geen dure apparatuur en kunnen studenten veel leren over chemie. In het verleden hebben ze geleid tot belangrijke doorbraken, zoals de ontdekking van nieuwe elementen.

Titratie - soms volumetrische analyse genoemd - is een methode die wordt gebruikt om de concentratie van een opgeloste verbinding vast te stellen. Als een chemicus bijvoorbeeld wil weten hoeveel zoutzuur aanwezig is in een oplossing in water, kan ze een alkalische oplossing toevoegen, zoals natriumhydroxide, van bekende concentratie totdat de resulterende oplossing neutraal is. Het is dan mogelijk om de concentratie van het zoutzuur te berekenen uit het gebruikte volume van natriumhydroxide -oplossing.

Gravimetrische analyse is gebaseerd op massa in plaats van volume, en omvat het wegen van de verbinding of element van interesse, na het isoleren van een monster. Om bijvoorbeeld de hoeveelheid metaal in een erts te achterhalen, kan een chemicus het erts eerst in een zuur oplossen en vervolgens eenBasis die reageert met het metaal om een ​​verbinding te vormen die niet oplosbaar is. Dit komt uit de oplossing als een fijn poeder dat bekend staat als een neerslag, dat vervolgens kan worden gefilterd en gewogen. Het is dan mogelijk, door de atoomgewichten van het metaal en de andere elementen in de neergeslagen verbinding te kennen om te bepalen hoeveel metaal aanwezig was in het erts.

Een vlamtest is gebaseerd op de geproduceerde kleuren wanneer bepaalde metalen sterk worden verwarmd in een bunsenvlam. Barium geeft bijvoorbeeld groen, strontium, rood en cesium, blauw. De test wordt normaal uitgevoerd met behulp van een platinadraad met een kleine lus aan het einde, die wordt gebruikt om een ​​kleine hoeveelheid van het monster op te pakken en om het in de vlam te introduceren.

Een andere manier om metalen te detecteren is de Borax Bead -test. Wederom met behulp van een platinadraadlus wordt een kleine hoeveelheid borax (natriumtetraboraat) gesmolten in een bunsenvlam en vervolgens gebruikt om een ​​kleine hoeveelheid van het monster op te pakken. Dit mengsel wordt vervolgens opnieuw in de vlam gesmolten om een ​​te vormenKleine, ronde kraal. Metalen aanwezig in het monster zullen kralen van verschillende kleuren produceren. De kleur hangt ook af van het deel van de vlam waarin de kraal wordt verwarmd, en de kraal kan van kleur veranderen terwijl deze afkoelt. Uit de geproduceerde kleuren is het vaak mogelijk om te bepalen welk metaal aanwezig is.

Monsters van chemicaliën bereiden

bankmethoden kunnen ook worden gebruikt om monsters van bepaalde chemicaliën te bereiden of te zuiveren. Distillatie is een veel voorkomende techniek. Een mengsel van vloeistoffen met verschillende kookpunten - bijvoorbeeld water en ethanol - kan worden gescheiden door het in een kolf te plaatsen die is aangesloten op een condensor, of in een retort, en het tot een temperatuur boven het kookpunt van de ene, maar onder het kookpunt van de andere te plaatsen. De vloeistof met het onderste kookpunt wordt verdampt en kan worden gecondenseerd en verzameld.

Neerslag is een andere methode die kan worden gebruikt om een ​​chemische stof te bereiden die onoplosbaar is in water. Een puur monster van calciumcarbonaat (caco ₃ ),Kan bijvoorbeeld worden bereid door een oplossing van een oplosbare calciumverbinding te mengen - zoals calciumchloride (CaCl ₂ ) - met een oplossing van een oplosbaar carbonaat - zoals natriumcarbonaat (NA ₂ CO ₃ , in een beker. Het calciumcarbonaat vormt een neerslag aan de onderkant van de beker. Het andere product van de reactie, natriumchloride (NaCl), dat oplosbaar is, kan worden verkregen door de resterende vloeistof te verdampen. Deze methode kan worden gebruikt om veel verschillende verbindingen te bereiden.

The Bench

Bench Chemistry krijgt zijn naam aan de traditionele laboratoriumwerkbank. Ze zijn te vinden in zowel industriële als academische laboratoria, en bijna iedereen die ontdekt dat de natuurwetenschappen op een bepaald moment in een van deze banken zullen werken. Ze zijn meestal vlekken, warmte en corrosiebestendig zodat chemische morsen en mislukte experimenten geen aanzienlijke schade veroorzaken en kunnen worden uitgerust met gasuitgangen waaraan een bunsenbrander kan worden bevestigd. SommigeWerkbanken zijn ook omgeven door ventilatiesystemen die bekend staan ​​als rookkappen om gebruikers te beschermen tegen de giftige gassen die kunnen worden vrijgegeven tijdens bepaalde chemische reacties.