Tezgah Kimyası Nedir?

Tezgah kimyası, en geleneksel şekilde yapılan türdür - bilim adamı, kimyasalları doğrudan karıştırır ve işler, teknolojinin en yeni yönleriyle ilişkili olabilecek teorik yaklaşımları veya ileri teknoloji cihazlarını kullanmaz. Disiplin. Temel olarak, birkaç kimyasal madde ile yapılabilecek deney ve gösterileri içerir; bazı test tüpleri, şişeler ve beherler; ve bir Bunsen beki. Bir bilim adamının bir laboratuvar önlüğündeki kimyasalları bir test tüpünden diğerine dökülen stereotipik görüntüsü tezgah kimyasının mükemmel bir örneğidir. “Islak kimya” bazen bu aktivitenin eş anlamlısı olarak kullanılır; bununla birlikte, çok daha esnek bir tanımı olan bir endüstri terimidir ve aynı zamanda genellikle bir laboratuvar tezgahında bulunmayan yüksek teknoloji ekipmanlarının kullanımı anlamına da gelebilir.

Teknikler

“Tezgah kimyası” terimi, bir laboratuvarda kullanılan birçok farklı bilimsel tekniği kapsar. Genel bir kural, hesaplamaların ve analizlerin çoğunu yapan bir bilgisayar olmadan bir tezgahta kolayca uygulanabilen bir yöntem ise, o zaman bir tezgah kimyası tekniğidir. Analitik yöntemler titrasyon, gravimetrik analiz, alev testleri ve boraks boncuk testlerini içerir. Tezgahta elementlerin veya bileşiklerin örnekleri de hazırlanabilir. Deneme veya sadece ne olduğunu görmek için bir şeyleri bir araya getirmek, genellikle bir tezgah etkinliğidir ve birçok önemli keşif bu şekilde yapılmaya devam edilir.

Analitik metodlar

Kimyanın çoğu analizle ilgilidir: hangi elementleri veya bileşikleri içerdiğini belirlemek için bir malzeme numunesinin araştırılması. Ayrıntılı analizler yapmak için kullanılabilecek spektrometreler gibi enstrümanlar varken, sadece bir veya iki maddeyi karıştırarak veya Bunsen alevi içindeki bir şeyi ısıtmak suretiyle yapılabilecek çok çeşitli basit tezgah testleri de vardır. Bu prosedürler eski moda olabilir, ancak pahalı ekipman gerektirmezler ve öğrencilere kimya hakkında çok şey öğretebilirler. Geçmişte, yeni unsurların keşfi gibi önemli gelişmelere yol açmıştı.

Titrasyon - bazen hacimsel analiz olarak da adlandırılır - çözünmüş bir bileşiğin konsantrasyonunu belirlemek için kullanılan bir yöntemdir. Örneğin, bir kimyager sudaki bir çözeltide ne kadar hidroklorik asit bulunduğunu bilmek istiyorsa, elde edilen çözelti nötr olana kadar bilinen konsantrasyonda sodyum hidroksit gibi bir alkalin çözeltisi ekleyebilir. Daha sonra, kullanılan sodyum hidroksit çözeltisinin hacminden hidroklorik asit konsantrasyonunu hesaplamak mümkündür.

Gravimetrik analiz, hacimden ziyade kütleye dayanır ve bir numuneden izole edildikten sonra ilgilenilen bileşiği veya elementi tartmayı içerir. Örneğin, bir cevherde bulunan bir metal miktarını bulmak için bir kimyager önce cevheri bir asit içinde çözebilir, sonra çözünür olmayan bir bileşik oluşturmak için metal ile reaksiyona giren bir baz ekleyebilir. Bu, çözeltiden, bir çökelti olarak bilinen ince bir toz halinde ortaya çıkacaktır; bu daha sonra filtrelenebilir ve tartılabilir. Daha sonra metalin ve çökeltilmiş bileşikteki diğer elementlerin atomik ağırlıkları bilinerek, cevherde ne kadar metal bulunduğunu belirlemek mümkündür.

Bir alev testi, bazı metaller bir Bunsen alevinde güçlü bir şekilde ısıtıldığında üretilen renklere dayanır. Örneğin, baryum yeşil, stronsiyum, kırmızı ve sezyum mavi verir. Test normal olarak, ucunda küçük bir ilmek bulunan ve numunenin küçük bir miktarını almak ve onu aleve vermek için kullanılan küçük bir halkalı platin tel kullanılarak yapılır.

Metalleri tespit etmenin başka bir yolu, boraks boncuk testidir. Yine bir platin tel lup kullanılarak, bir Bunsen alevi içinde az miktarda boraks (sodyum tetraborat) eritilir ve daha sonra küçük bir miktar numune almak için kullanılır. Bu karışım daha sonra küçük, yuvarlak bir boncuk oluşturmak için tekrar alevde eritilir. Örnekte mevcut olan metaller farklı renkte boncuklar üretecektir. Renk ayrıca, boncukun ısıtıldığı alevin bir kısmına da bağlıdır ve boncuk soğudukça renk değişebilir. Üretilen renklerden, hangi metalin mevcut olduğunu belirlemek genellikle mümkündür.

Kimyasal Numune Hazırlama

Tezgah yöntemleri ayrıca belirli kimyasalların numunelerini hazırlamak veya saflaştırmak için kullanılabilir. Damıtma yaygın bir tekniktir. Farklı kaynama noktalarına sahip sıvılar karışımı - örneğin, su ve etanol - bir yoğunlaştırıcıya bağlı bir şişeye ya da bir retort içine yerleştirerek ve bir kaynama noktasının üstünde, ancak altındaki bir sıcaklığa ısıtmak suretiyle ayrılabilir diğerinin kaynama noktası. Düşük kaynama noktasına sahip olan sıvı buharlaştırılır ve yoğuşturulabilir ve toplanabilir.

Yağış, suda çözünmeyen bir kimyasal madde hazırlamak için kullanılabilecek başka bir yöntemdir. Örneğin saf bir kalsiyum karbonat numunesi (CaC03), kalsiyum klorür (CaCl2) gibi bir çözünebilir kalsiyum bileşiği çözeltisinin, sodyum karbonat (Na gibi) bir çözünür karbonat çözeltisi ile karıştırılmasıyla hazırlanabilir. ₂ CO3), bir beherde. Kalsiyum karbonat beherin dibinde bir çökelti oluşturur. Reaksiyonun diğer ürünü, çözünür olan sodyum klorür (NaCl), kalan sıvının buharlaştırılmasıyla elde edilebilir. Bu yöntem birçok farklı bileşik hazırlamak için kullanılabilir.

Tezgah

Tezgah kimyası adını geleneksel laboratuvar tezgahından alır. Hem endüstriyel hem de akademik laboratuvarlarda bulunurlar ve doğa bilimlerini öğrenen hemen hemen herkes bir noktada bu tezgahlardan birinde çalışacaktır. Bunlar genellikle lekelere, ısıya ve korozyona karşı dayanıklıdır, böylece kimyasal döküntüler ve dallanmış deneyler önemli bir hasara neden olmaz ve bunsen brülörünün bağlanabileceği gaz çıkışları takılabilir. Bazı tezgahlar, kullanıcıları belirli kimyasal reaksiyonlar sırasında salınabilecek toksik gazlardan korumak için duman davlumbazı olarak bilinen havalandırma sistemleriyle çevrilidir.