Vad är bänkkemi?

bänkkemi är den typ som utförs på det mest traditionella sättet-forskaren blandar och hanterar kemikalier direkt och använder inte någon av de högteknologiska enheterna eller teoretiska tillvägagångssätt som kan vara förknippade med de mest modernaste aspekterna av disciplinen. I huvudsak involverar det experiment och demonstrationer som kan göras med några kemikalier; Vissa provrör, kolvar och bägare; och en Bunsen -brännare. Den stereotypa bilden av en forskare i en vit labbrock som häller kemikalier från ett provrör till en annan är ett perfekt exempel på bänkkemi. "Våt kemi" används ibland som en synonym för denna aktivitet; Det är emellertid en branschtermer med en mycket mer flexibel definition och kan också hänvisa till användningen av högteknologisk utrustning som i allmänhet inte finns på en laboratoriearbetsbänk.

tekniker

Termen "bänkkemi" täcker många olika vetenskapliga tekniker som används i ett laboratorium. En allmän tumregel är att om jagT är en metod som enkelt kan praktiseras vid en arbetsbänk utan att en dator gör de flesta av beräkningarna och analyserna, då är det en bänkkemi -teknik. Analytiska metoder inkluderar titrering, gravimetrisk analys, flamtester och Borax pärltester. Prover av element eller föreningar kan också framställas vid arbetsbänken. Experiment, eller helt enkelt blanda saker för att se vad som händer, är ofta en bänkaktivitet, och många viktiga upptäckter fortsätter att göras på detta sätt.

Analytiska metoder

Mycket av kemi handlar om analys: undersöka ett urval av material för att bestämma vilka element eller föreningar det innehåller. Även om det finns instrument, såsom spektrometrar, som kan användas för att utföra detaljerade analyser, finns det också ett brett utbud av enkla bänkprover som kan göras helt enkelt genom att blanda ett eller två ämnen eller värma något i en Bunsen -låga. DessaFörfaranden kan vara gammaldags, men de kräver inte dyr utrustning och kan lära eleverna mycket om kemi. Tidigare har de lett till viktiga genombrott, till exempel upptäckten av nya element.

titrering - ibland kallad volymetrisk analys - är en metod som används för att fastställa koncentrationen av en upplöst förening. Till exempel, om en kemist vill veta hur mycket saltsyra som finns i en lösning i vatten, kan hon lägga till en alkalisk lösning, såsom natriumhydroxid, med känd koncentration tills den resulterande lösningen är neutral. Det är då möjligt att beräkna koncentrationen av saltsyran från volymen av natriumhydroxidlösning som används.

gravimetrisk analys förlitar sig på massa snarare än volym, och innebär att väga föreningen eller elementet av intresse, efter isolering från ett prov. För att till exempel ta reda på mängden av en metall som finns i en malm kan en kemist först lösa upp malmen i en syra och tillsätt sedan enBas som reagerar med metallen för att bilda en förening som inte är löslig. Detta kommer ut ur lösningen som ett fint pulver som kallas en fällning, som sedan kan filtreras och vägas. Det är då möjligt, genom att känna till atomvikterna hos metallen och de andra elementen i den utfällda föreningen, för att bestämma hur mycket metall som fanns i malmen.

Ett flamtest är baserat på färgerna som produceras när vissa metaller är starkt uppvärmda i en Bunsen -låga. Till exempel kommer Barium att ge grön, strontium, röd och cesium, blå. Testet utförs normalt med hjälp av en platintråd med en liten slinga i slutet, som används för att plocka upp en liten mängd av provet och för att introducera det för lågan.

Ett annat sätt att upptäcka metaller är Borax pärltest. Återigen med hjälp av en platina trådslinga smältes en liten mängd borax (natriumtoraborate), i en Bunsen -låga och används sedan för att plocka upp en liten mängd av provet. Denna blandning smälts sedan i lågan igen för att bilda enLiten, rund pärla. Metaller som finns i provet kommer att producera pärlor i olika färger. Färgen beror också på den del av lågan i vilken pärlan värms upp och pärlan kan ändra färg när den svalnar. Från de producerade färgerna är det ofta möjligt att identifiera vilken metall som finns.

Förberedande prover av kemikalier

bänkmetoder kan också användas för att framställa eller rena prover av särskilda kemikalier. Destillation är en vanlig teknik. En blandning av vätskor med olika kokpunkter - till exempel vatten och etanol - kan separeras genom att placera den i en kolv ansluten till en kondensor, eller i en retort och värma den till en temperatur över kokpunkten på den ena, men under kokpunkten för den andra. Vätskan med den lägre kokpunkten förångas och kan kondenseras och samlas.

Utfällning är en annan metod som kan användas för att framställa en kemikalie som är olöslig i vatten. Ett rent prov av kalciumkarbonat (Caco ₃ ),till exempel kan framställas genom att blanda en lösning av en löslig kalciumförening - såsom kalciumklorid (CaCl ₂ ) - med en lösning av ett lösligt karbonat - såsom natriumkarbonat (Na ₂ CO ₃ ), i en bägare. Kalciumkarbonatet bildar en fällning i botten av bägaren. Den andra produkten av reaktionen, natriumklorid (NaCl), som är löslig, kan erhållas genom att avdunsta den återstående vätskan. Denna metod kan användas för att framställa många olika föreningar.

bänken

bänkkemi får sitt namn från den traditionella laboratoriets arbetsbänk. De finns i både industriella och akademiska laboratorier, och nästan alla som lär sig naturvetenskapen kommer att arbeta på en av dessa bänkar vid någon tidpunkt. De är vanligtvis fläck-, värme- och korrosionsbeständiga så att kemiska spill och botad experiment inte orsakar betydande skador och kan vara utrustade med gasuttag till vilka en Bunsen -brännare kan fästas. NågraArbetsbänkar omges också av ventilationssystem som kallas rökhuvor för att skydda användare från de giftiga gaserna som kan frisättas under vissa kemiska reaktioner.