Jinsi ya Kupunguza Misombo ya Kikaboni: Hatua 11 (na Picha)

2024 Mwandishi: Jason Gerald | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-16 11:41

Uwekaji umeme (au urejeshwaji tena) ni njia muhimu zaidi ya utakaso wa misombo ya kikaboni. Mchakato wa kuondoa uchafu kwa kutumia fuwele ni pamoja na kuyeyusha kiwanja katika kutengenezea moto inayofaa, kupoza suluhisho na kuieneza na kiwanja kinachotakaswa, ikikataza suluhisho, ikitenga kwa kuchuja, kuosha uso wake na kutengenezea baridi ili kuondoa uchafu wa mabaki, na kukausha.

Utaratibu huu unafanywa vizuri katika maabara ya kemia inayodhibitiwa, katika eneo lenye hewa ya kutosha. Kumbuka kuwa utaratibu huu una matumizi anuwai, pamoja na utakaso mkubwa wa sukari kwa kuuza bidhaa ya sukari mbichi na kuacha uchafu nyuma.

Hatua

Hatua ya 1. Chagua kutengenezea kufaa

Kumbuka neno "kama linayeyuka kama" au Similia similibus solvuntur, ambayo inamaanisha vitu vyenye miundo sawa vitayeyuka ndani ya kila mmoja. Kwa mfano, sukari na chumvi mumunyifu ndani ya maji, sio kwenye mafuta - na misombo isiyo ya polar kama hydrocarbons itayeyuka katika vimumunyisho vya hydrocarbon zisizo za poloni kama hexane.

• Kutengenezea bora kuna mali zifuatazo:

  • Misombo ya mumunyifu wakati wa moto, lakini usifute wakati wa baridi.
  • Kutoyaka uchafu wowote (ili yaweze kuchujwa wakati kiwanja kichafu kinapofutwa), au kufuta uchafu wote (ili wabaki katika suluhisho wakati kiwanja unachotaka kimepigwa).
  • Haitachukua na misombo.
  • Haiwezi kuwaka.
  • Sio sumu.
  • Nafuu.
  • Mbaya sana (kwa hivyo inaweza kutengwa kwa urahisi na fuwele).

• Mara nyingi ni ngumu kuamua kutengenezea bora, ambayo mara nyingi hupatikana kwa majaribio, au kwa kutumia kutengenezea isiyo ya polar inayopatikana. Jijulishe na orodha ifuatayo ya vimumunyisho vya kawaida (kutoka polar nyingi hadi polar kidogo). Kumbuka kuwa vimumunyisho ambavyo viko karibu pamoja vitachanganya (kuyeyuka). Vimumunyisho vinavyotumiwa mara nyingi viko kwenye herufi nzito.

  • Maji (H₂O) kutengenezea usiowaka, isiyo na sumu, na itayeyusha misombo mingi ya kikaboni ya polar. Vikwazo ni kiwango chake cha juu cha kuchemsha (digrii 100 Celsius), na kuifanya iwe isiyo ya kawaida na ngumu kutenganishwa na fuwele.
  • Asidi ya Asetiki (CH₃COOH) ni dutu muhimu kwa athari ya oksidi, lakini humenyuka na alkoholi na amini, na kwa hivyo ni ngumu kutenganisha (kiwango cha kuchemsha ni nyuzi 118 Celsius).
  • Dimethyl sulfoxide (DMSO), methyl sulfoxide (CH₃HABARI₃) hasa kutumika kama kutengenezea kwa athari, mara chache kwa fuwele. Dutu hii huchemka kwa digrii 189 Celsius, na ni ngumu kutenganisha.
  • Methanoli (CH₃OH) kutengenezea muhimu kwa kufuta misombo anuwai na polarity ya juu kuliko pombe zingine. Kiwango cha kuchemsha: nyuzi 65 Celsius. C.
  • Asetoni (CH3COCH3) kutengenezea vizuri sana, hasara ni kwamba ina kiwango cha chini cha kuchemsha cha digrii 56 za Celsius, kwa hivyo tofauti ya joto ni ndogo katika umumunyifu wa kiwanja wakati wa kuchemsha na joto la kawaida.
  • 2-Butanone, methyl ethyl ketone, MEK (CH₃KOCHA₂CH₃) kutengenezea kamili na kiwango cha kuchemsha cha nyuzi 80 Celsius.
  • Acetate ya ethyl (CH₃COOC₂H₅) kutengenezea kamili na kiwango cha kuchemsha cha digrii 78 za Celsius.
  • Dichloromethane, kloridi ya methilini (CH₂Cl₂) ni muhimu kama mshirika wa kutengenezea na ligroini, lakini kiwango chake cha kuchemsha cha digrii 35 tu za Celsius ni cha chini sana kutengeneza kutengenezea nzuri ya fuwele. Walakini. kiwango chake cha kufungia ni -78 digrii Celsius. kutumia sabuni ya barafu au asetoni,
  • Ether Diethyl (CH₃CH₂OCH₂CH₃) muhimu kama jozi ya kutengenezea na ligroini, lakini kiwango chake cha kuchemsha cha digrii 40 za Celsius ni cha chini sana kutengeneza kutengenezea nzuri ya fuwele.
  • Methyl t -Butyl ether (CH₃OC (CH₃)₃) kutengenezea kwa bei rahisi, mbadala mzuri wa ether ya diethyl kwa sababu ya kiwango chake cha juu cha kuchemsha, nyuzi 52 Celsius.
  • Dioxane (C₄H₈O₂) ni dutu ambayo hutenganishwa kwa urahisi na fuwele, ni kasinojeni nyepesi, hutengeneza peroksidi, na ina kiwango cha kuchemsha cha nyuzi 101 Celsius.
  • Toluene (C₆H₅CH₃) ni kutengenezea nzuri kwa fuwele ya misombo ya aryl na imebadilisha misombo ya benzini iliyokuwa ikitumiwa sana hapo awali (kasinojeni dhaifu). Upungufu ni kiwango chake cha juu cha kuchemsha, nyuzi 111 Celsius, na kuifanya iwe ngumu kutengana na fuwele.
  • Pentane (C₅H₁₂) Inatumika sana kwa misombo isiyo ya polar, mara nyingi kama kutengenezea pairing na vimumunyisho vingine. Kiwango chake cha chini cha kuchemsha inamaanisha kutengenezea hii ni muhimu zaidi wakati unatumiwa pamoja na barafu au asetoni.
  • Hexane (C₆H₁₄) kutumika kwa misombo isiyo ya polar, inert, mara nyingi hutumiwa kama jozi ya kutengenezea, kiwango cha kuchemsha nyuzi 69 Celsius.
  • Cyclohexane (C₆H₁₂) sawa na hexane, lakini ni ya bei rahisi na ina kiwango cha kuchemsha cha nyuzi 81 Celsius.
  • Petroli ether ni mchanganyiko wa hydrocarbon iliyojaa ambayo sehemu kuu ni pentane, ni ya bei rahisi, na inaweza kutumika kwa kubadilishana na pentane. Kiwango cha kuchemsha ni digrii 30-60 Celsius.

  • Ligroin ni mchanganyiko wa hydrocarbon iliyojaa ambayo ina mali ya hexane.

    Hatua za kuchagua kutengenezea:

1. Weka kiasi kidogo cha fuwele za kiwanja cha uchafu kwenye bomba la jaribio na ongeza tone moja la kila kutengenezea, ili iweze kutiririka upande wa bomba la jaribio.
2. Ikiwa fuwele kwenye bomba la jaribio zitayeyuka mara moja kwenye joto la kawaida, kataa kutengenezea kwa sababu kiasi kikubwa cha kiwanja kitabaki mumunyifu kwa joto la chini. Jaribu kutengenezea tofauti.
3. Ikiwa fuwele haziyeyuki kwa joto la kawaida, joto bomba la jaribio kwenye umwagaji moto wa mchanga na uzingatie fuwele. Ongeza tone lingine la kutengenezea ikiwa fuwele hazijafutwa. Ikiwa fuwele zitayeyuka kwenye kiwango cha kuchemsha cha kutengenezea na kuziunganisha tena wakati zimepozwa kwa joto la kawaida, umepata kutengenezea sahihi. Ikiwa sio hivyo, jaribu kutengenezea mwingine.

4. Ikiwa, baada ya mchakato wa upimaji wa kutengenezea, hakuna kutengenezea moja ya kuridhisha inayopatikana, tumia jozi ya kutengenezea. Futa fuwele katika kutengenezea bora (kutengenezea ambayo imethibitishwa kufuta fuwele), kisha ongeza kutengenezea kidogo kwa suluhisho la moto hadi inakuwa ya mawingu (suluhisho limejaa solute). Jozi za kutengenezea lazima zichanganywe na kila mmoja. Baadhi ya jozi muhimu za kutengenezea ni asidi asetiki - maji, ethanoli - maji, dioksini - maji, asetoni - ethanoli, ethanoli - diethyl ether, methanoli - 2-butanone, ethyl acetate - cyclohexane, asetoni - ligroin, ethyl acetate - ligroin, diethyl ether - ligroini, dichloromethane - ligroin, toluini - ligroini.

   

   Hatua ya 2. Futa kiwanja cha uchafu

   Ili kutekeleza utaratibu huu, weka kiwanja kwenye bomba la majaribio. Ponda fuwele kubwa na fimbo ya kuchochea ili kuharakisha kufutwa. Ongeza tone la kutengenezea kwa tone. Kutenganisha uchafu usioweza kuyeyuka, tumia vimumunyisho vya ziada kufuta suluhisho na kuchuja uchafu katika joto la kawaida (angalia utaratibu wa uchujaji katika hatua ya 4), kisha uvukize kutengenezea. Kabla ya kupasha moto, ingiza kuni ya muombaji kwenye bomba la mtihani ili kuzuia joto kali (inapokanzwa suluhisho juu ya kiwango cha suluhisho bila kuchemsha). Hewa iliyonaswa kwenye kuni itatoka kuunda viini ili suluhisho lichemke hata zaidi. Vinginevyo, tumia chip ya porcelaini inayochemka. Baada ya uchafu imara kuondolewa na kutengenezea kuyeyuka, ongeza tone la kutengenezea kwa tone wakati unachochea fuwele na kichocheo cha glasi na inapokanzwa bomba la jaribio kwenye mvuke au mchanga hadi kiwanja kiyeyuke kabisa na kutengenezea kidogo.

   

   Hatua ya 3. Ondoa rangi ya suluhisho

   Ruka hatua hii ikiwa suluhisho halina rangi au ni manjano kidogo. Ikiwa suluhisho lina rangi (kama matokeo ya malezi ya bidhaa zenye uzito mkubwa wa Masi katika athari ya kemikali), ongeza kutengenezea kwa ziada na mkaa ulioamilishwa (kaboni), na chemsha suluhisho kwa dakika chache. Uchafu wa rangi utawekwa kwenye uso wa mkaa ulioamilishwa kwa sababu ya kiwango chake cha juu cha microporosity. Tenga makaa ambayo tayari yana uchafu wa matangazo kwa kuchuja, kama itakavyoelezewa katika hatua inayofuata.

   

   Hatua ya 4. Tenga yabisi kwa kuchuja

   Kuchuja kunaweza kufanywa na uchujaji wa mvuto, kuondoa, au kutenganisha suluhisho kwa kutumia bomba. Kwa ujumla, usitumie uchujaji wa utupu kwani kutengenezea kutapoa katika mchakato, kwa hivyo bidhaa hiyo itakaa kwenye kichungi.

   • Kuchuja mvuto: hii ndiyo njia ya kuchagua ya kutenganisha mkaa mzuri, vumbi, kitambaa, na kadhalika. Chukua chupa tatu za Erlenmeyer zilizowaka moto kwenye mvuke moto au kwenye bamba la moto: ya kwanza ina suluhisho la kuchujwa, ya pili ina mililita kadhaa za kutengenezea na faneli isiyo na shina, wakati ya tatu ina mililita kadhaa ya suluhisho la fuwele kutumika kwa kuosha.. Weka karatasi ya kichungi iliyo na flute (iliyotumiwa kwa sababu hutumii utupu) kwenye faneli isiyokuwa na shina (hakuna shina ili suluhisho iliyojaa isiwe baridi na kuziba shina la faneli na fuwele) kwenye chupa ya pili ya Erlenmeyer. Kuleta suluhisho kuchujwa kwa chemsha, ondoa na kitambaa, kisha mimina suluhisho kwenye karatasi ya chujio. Ongeza kutengenezea kwa kuchemsha kutoka kwenye chupa ya Erlenmeyer ya tatu hadi kwenye fuwele zilizoundwa kwenye karatasi ya chujio na kuosha chupa ya kwanza ya Erlenmeyer iliyo na suluhisho iliyochujwa, ongeza washer kwenye karatasi ya chujio. Ondoa kutengenezea kupita kiasi kwa kuchemsha suluhisho lililochujwa.
   • Kukataa: Njia hii hutumiwa kwa uchafu mkubwa. Mimina katika kutengenezea moto, ili vimumunyisho visivyoweza kufutwa vimebaki nyuma.
   • Kutenganishwa kwa kutengenezea na pipette: Njia hii hutumiwa kwa suluhisho kidogo ikiwa uchafu kamili ni wa kutosha. Ingiza bomba na ncha ya mraba chini ya bomba la jaribio (chini ya duara), kisha utenganishe kioevu kwa kuiingiza na bomba. Uchafu thabiti utaachwa nyuma.

   

   Hatua ya 5. Pazia kiwanja unachotaka

   Hatua hii inafanywa kwa dhana kwamba uchafu wote wa rangi na hakuna umetengwa na hatua zinazofaa zilizoelezwa hapo juu. Ondoa kutengenezea kwa ziada kwa kuchemsha au kwa upole inapita hewa. Anza na suluhisho ambalo limejaa solute wakati wa kuchemsha. Acha baridi polepole hadi joto la kawaida. Crystallization itaanza. Vinginevyo, anza mchakato kwa kuingiza fuwele za mbegu au kuanza kwenye bomba na kichocheo cha glasi kwenye kiolesura cha hewa-kioevu. Mara tu mchakato wa crystallization umeanza, usisumbue chombo ili kuunda fuwele kubwa. Kwa baridi polepole (kuruhusu fuwele kubwa kuunda), unaweza kuingiza chombo na pamba au karatasi ya tishu. Fuwele kubwa ni rahisi kutenganishwa na uchafu. Mara tu chombo kinapokuwa kwenye joto la kawaida, chill juu ya barafu kwa dakika tano ili kuongeza idadi ya fuwele.

   

   Hatua ya 6. Chukua na safisha fuwele

   Ili kufanya utaratibu huu, tenganisha fuwele kutoka kwa kutengenezea barafu-baridi kwa kuchuja. Kuchuja kunaweza kufanywa na faneli ya Hirsch, faneli ya Buchner, au kwa kutenganisha kutengenezea kwa kutumia bomba.

   • Kuchuja na faneli ya Hirsch: Weka faneli ya Hirsh na karatasi ya chujio isiyofunikwa kwenye chupa iliyofungwa vizuri. Weka chupa ya chujio kwenye barafu ili kutengenezea kutengenezea. Wet karatasi ya chujio na kutengenezea fuwele. Unganisha chupa kwa aspirator, washa aspirator, na uhakikishe kuwa karatasi ya chujio imevutwa na utupu ndani ya faneli. Mimina na futa fuwele ndani ya faneli, na uondoe utupu mara tu kioevu kinapotenganishwa na fuwele. Tumia matone machache ya kutengenezea baridi-barafu kuosha chupa ya fuwele na uimimine kwenye faneli wakati wa kuweka tena utupu, na uondoe utupu mara tu kioevu chote kimetengwa na fuwele. Osha fuwele mara kadhaa na kutengenezea barafu baridi ili kuondoa uchafu uliobaki. Ukimaliza kuosha, acha utupu ili kukausha fuwele.
   • Kuchuja kwa kutumia faneli ya Buchner: Weka kipande cha karatasi ya chujio isiyokwisha chini ya faneli ya Buchner na uinyunyize na kutengenezea. Salama faneli kwenye chupa ya chujio na mpira au kiboreshaji cha mpira wa syntetisk ili kuruhusu kuvuta utupu. Mimina na futa fuwele ndani ya faneli, kisha ondoa utupu mara tu kioevu kinapotenganishwa kwenye chupa na fuwele hubaki kwenye karatasi. Suuza chupa ya fuwele na kutengenezea barafu-baridi, ongeza kwenye fuwele zilizooshwa, weka tena utupu, na uondoe wakati kioevu kimejitenga na fuwele. Rudia na safisha fuwele nyingi kama inahitajika. Acha utupu kukausha fuwele mwishoni.
   • Osha kwa kutumia bomba, njia hii hutumiwa kuosha fuwele kwa idadi ndogo. Ingiza bomba na ncha ya mraba chini ya bomba la jaribio (chini iliyozungukwa), na utenganishe kioevu ili mabaki yaliyoosha tu yabaki.

   

   Hatua ya 7. Kavu bidhaa iliyoosha

   Kukausha kwa mwisho kwa kiasi kidogo cha bidhaa iliyowekwa kwa fuwele inaweza kukamilika kwa kubana fuwele kati ya vipande viwili vya karatasi ya chujio na kukausha kwenye glasi ya kutazama.

   Vidokezo

   • Ikiwa kutengenezea kidogo kunatumiwa, fuwele inaweza kutokea haraka sana wakati suluhisho limepozwa. Ikiwa fuwele ni haraka sana, uchafu unaweza kunaswa kwenye kioo, ili kusudi la utakaso na crystallization lisifanikiwe. Kwa upande mwingine, ikiwa kutengenezea sana kunatumiwa, crystallization inaweza kutokea kabisa. Ni bora ikiwa utaongeza kutengenezea kidogo mara tu imejaa mahali pa kuchemsha. Kupata usawa sahihi inachukua mazoezi.
   • Unapojaribu kupata kutengenezea bora kupitia majaribio kadhaa, anza na vimumunyisho vya chini vya kuchemsha na tete zaidi kwanza, kwani ni rahisi kutenganisha.
   • Labda hatua muhimu zaidi ni kusubiri suluhisho moto kupoa polepole na kuruhusu fuwele kuunda. Ni muhimu sana kuwa mvumilivu na sio kugusa suluhisho limepozwa.
   • Ikiwa kutengenezea sana kunaongezwa ili fuwele chache ziundwe, kuyeyusha baadhi ya kutengenezea kwa kupokanzwa na kurudia baridi.