Hva er benkekjemi?
Benkekjemi er den typen som utføres på den mest tradisjonelle måten-forskeren blander og håndterer kjemikalier direkte, og bruker ikke noen av de høyteknologiske enhetene eller teoretiske tilnærminger som kan være assosiert med de mest avanserte aspektene ved disiplinen. I hovedsak involverer det eksperimenter og demonstrasjoner som kan gjøres med noen få kjemikalier; noen testrør, kolber og beger; og en Bunsen -brenner. Det stereotype bildet av en forsker i en hvit laboratorium som skjenker kjemikalier fra en testrør til et annet, er et perfekt eksempel på benkekjemi. "Wet Chemistry" brukes noen ganger som et synonym for denne aktiviteten; Imidlertid er det et bransjebegrep med en mye mer fleksibel definisjon, og kan også referere til bruken av høyteknologisk utstyr som vanligvis ikke finnes på en laboratoriearbeidsbenk.
teknikker
Begrepet "benkekjemi" dekker mange forskjellige vitenskapelige teknikker som er ansatt i et laboratorium. En generell tommelfingerregel er at hvis jegT er en metode som enkelt kan praktiseres på en arbeidsbenk uten at en datamaskin gjør de fleste beregninger og analyser, da er det en benkekjemiteknikk. Analytiske metoder inkluderer titrasjon, gravimetrisk analyse, flammetester og boraksperletester. Prøver av elementer eller forbindelser kan også fremstilles ved arbeidsbenken. Eksperimentering, eller bare å blande ting sammen for å se hva som skjer, er ofte en benkeaktivitet, og mange viktige funn fortsetter å bli gjort på denne måten.
Analysemetoder
Mye av kjemi handler om analyse: å undersøke et utvalg av materiale for å bestemme hvilke elementer eller forbindelser den inneholder. Selv om det er instrumenter, for eksempel spektrometre, som kan brukes til å utføre detaljerte analyser, er det også et bredt utvalg av enkle benketester som kan gjøres bare ved å blande ett eller to stoffer, eller varme noe i en Bunsen -flamme. DisseProsedyrer kan være gammeldags, men de krever ikke dyrt utstyr, og kan lære elevene mye om kjemi. I det siste har de ført til viktige gjennombrudd, for eksempel oppdagelsen av nye elementer.
Titrering - noen ganger kalt volumetrisk analyse - er en metode som brukes for å etablere konsentrasjonen av en oppløst forbindelse. For eksempel, hvis en kjemiker vil vite hvor mye saltsyre er til stede i en løsning i vann, kan hun tilsette en alkalisk løsning, for eksempel natriumhydroksyd, av kjent konsentrasjon inntil den resulterende løsningen er nøytral. Det er da mulig å beregne konsentrasjonen av saltsyre fra volumet av natriumhydroksydoppløsning brukt.
Gravimetrisk analyse er avhengig av masse snarere enn volum, og innebærer å veie forbindelsen eller elementet av interesse, etter å ha isolert den fra en prøve. For å finne ut mengden av et metall som er til stede i en malm, kan en kjemiker for eksempel først løse opp malmen i en syre, og deretter tilsette enBase som reagerer med metallet for å danne en forbindelse som ikke er løselig. Dette vil komme ut av løsningen som et fint pulver kjent som et bunnfall, som deretter kan filtreres og veies. Det er da mulig, ved å kjenne atomvektene til metallet og de andre elementene i den utfelte forbindelsen, for å bestemme hvor mye metall som var til stede i malmen.
En flammetest er basert på fargene som produseres når visse metaller blir sterkt oppvarmet i en Bunsen -flamme. For eksempel vil Barium gi grønt, strontium, rødt og cesium, blått. Testen utføres normalt ved hjelp av en platinatråd med en liten sløyfe på slutten, som brukes til å plukke opp en liten mengde av prøven, og for å introdusere den for flammen.
En annen måte å oppdage metaller er Borax Bead -testen. Igjen ved bruk av en platinumrådsløyfe, smeltes en liten mengde boraks (natriumtetaborat), i en Bunsen -flamme, og brukes deretter til å plukke opp en liten mengde av prøven. Denne blandingen smeltes deretter i flammen igjen for å danne enliten, rund perle. Metaller som er til stede i prøven vil produsere perler i forskjellige farger. Fargen avhenger også av den delen av flammen som perlen er oppvarmet i, og perlen kan endre farge når den avkjøles. Fra de produserte fargene er det ofte mulig å identifisere hvilket metall som er til stede.
Forberede prøver av kjemikalier
Benkemetoder kan også brukes til å fremstille eller rense prøver av bestemte kjemikalier. Destillasjon er en vanlig teknikk. En blanding av væsker med forskjellige kokepunkter - for eksempel vann og etanol - kan skilles ved å plassere den i en kolbe koblet til en kondensator, eller i en retort, og varme den til en temperatur over kokepunktet til det ene, men under kokepunktet til den andre. Væsken med det nedre kokepunktet blir fordampet og kan kondenseres og samles.
Nedbør er en annen metode som kan brukes til å fremstille et kjemikalie som er uoppløselig i vann. En ren prøve av kalsiumkarbonat (Caco 3 ),For eksempel kan du fremstilles ved å blande en løsning av en oppløselig kalsiumforbindelse - så som kalsiumklorid (CaCl 2 ) - med en løsning av et oppløselig karbonat - så som natriumkarbonat (Na
benken
Benkekjemi får navnet sitt fra den tradisjonelle laboratoriearbeidsbenken. De finnes i både industrielle og akademiske laboratorier, og nesten alle som lærer naturvitenskapene vil fungere på en av disse benkene på et tidspunkt. De er vanligvis flekker, varme og korrosjonsbestandige, slik at kjemisk søl og forkjørte eksperimenter ikke forårsaker betydelig skade, og kan være utstyrt med gassuttak som en Bunsen -brenner kan festes til. NoenArbeidsbenker er også omgitt av ventilasjonssystemer kjent som avtrekkshetter for å beskytte brukere mot giftige gasser som kan frigjøres under visse kjemiske reaksjoner.