Det viser sig, at mange af os har en kronisk forgiftet krop, og den har brug for forårsrengøring indefra. Som med akut forgiftning gode og hurtige resultater kan opnås ved hjælp af adsorbenter. Hvordan virker disse stoffer i kroppen? Et uddrag fra Oleg Olgins bog "Eksperimenter uden eksplosioner" vil hjælpe dig med at forestille dig adsorptionsprocessen.

Så snart du sætter en blækklat på papir eller, hvad der er meget værre, på tøj, bliver du straks bekendt med dette fænomen. Når overfladen af ​​et stof (papir, stof osv.) absorberer partikler af et andet stof (blæk osv.), er dette adsorption.

En meget god adsorbent er kul. Og ikke sten, men træ, og ikke bare træ, men aktiv (aktiveret). Denne type trækul sælges på apoteker, normalt i tabletform. Det er her, vi vil begynde vores adsorptionseksperimenter.

Forbered en bleg opløsning af blæk af enhver farve og hæld den i reagensglasset, men ikke til toppen. Læg en tablet med aktivt kul, helst knust, i reagensglasset, luk det med fingeren og ryst godt.

Opløsningen bliver lysere foran dine øjne. Skift opløsningen til noget andet, men også farvet - lad det være fortyndet gouache eller akvarel. Effekten vil være den samme. Og hvis du bare tager stykker trækul, absorberer de farven meget mindre let.

Der er ikke noget mærkeligt ved dette: aktivt kul er anderledes end almindelige emner at den har en meget større overflade. Dens partikler er bogstaveligt talt fyldt med porer (til dette formål kul på en særlig måde behandle og fjerne urenheder fra det). Og da adsorption er absorption af en overflade, er det klart: Jo større overflade, jo bedre absorption.

Adsorbenter er i stand til at absorbere stoffer ikke kun fra opløsninger. Tag en halv liter glaskrukke og drop en dråbe cologne eller et andet lugtende stof på bunden. Placer dine håndflader rundt om krukken og hold den der i et halvt minut for at varme den lugtende væske lidt op – så fordamper den hurtigere og dufter stærkere.

Kom nu noget aktivt kul i kolben, luk den tæt med et låg og lad den stå i et par minutter. Fjern låget og ret luften mod dig igen med palmebølger. Lugten forsvandt. Det blev absorberet af adsorbenten, eller mere præcist blev molekylerne af det flygtige stof, som du anbragte i glasset, absorberet.

Det er ikke nødvendigt at tage aktivt kul til disse eksperimenter. Der er mange andre stoffer, der kan tjene som adsorbenter: tuf, tørmalet ler, kridt, duppepapir. Med et ord, mest forskellige stoffer, men altid med en udviklet overflade. Inklusiv nogle madvarer— du ved sikkert, hvor let brød optager fremmede lugte. Det er ikke for ingenting, at det ikke anbefales at opbevare hvedebrød i samme pakke som rugbrød - deres lugte blander sig, og hver især mister sin særlige, unikke aroma.

En meget god adsorbent er puffede majs, eller majsstænger, så elsket af mange af os. Tidligere erfaring med lugtende stoffer gentag i nærværelse af majsstænger - og lugten vil helt forsvinde. Efter oplevelsen kan du selvfølgelig ikke længere spise spisepinde.

Nu i køkkenerne gaskomfurer installere enheder til at rense luften fra dampe og røg. Sådanne enheder har en patron med en slags adsorbent, gennem hvilken forurenet luft drives. Hvad der sker i dette tilfælde, ved du nu.

Leningrad-regionen Vyborg bydel Pervomaiskoe landsby

MBOU "Pervomaisky Education Center"

Forskning

Undersøgelse af egenskaberne ved adsorptionskapaciteten af ​​aktivt kul

Afsnit – kemi

Udført af elever i klasse 9A

Antimonik Alexandra og Shayakhmetova Alsou

Leder Zhamalova Lyubov Aleksandrovna

Lærer i kemi og biologi

2015 Indhold

Kapitel

Side

1

Introduktion

3

2

Teoretisk del

2.1 Adsorption som fænomen

5

2.2 Historisk reference

6

2.3 Metoder til opnåelse

7

2.4 Anvendelsesområder for aktivt kul

8

3

Praktisk del

3.1 Forskning i skolens laboratorium

11

3.2 Forskning i hjemmet

13

4

Konklusion

14

5

Brugte bøger

15

6

Ansøgning (præsentation)

-

Introduktion

I kemiklassen blev vi bekendt med en sådan egenskab ved kulstof som adsorption. Vigtig Adsorption, både i industrien og i hverdagen, fik os til at studere fænomenet adsorption i skolens laboratorium og derhjemme ved at bruge eksemplet med aktivt kul. Vi ville finde ud af, om det kan adsorbere alle stoffer.

Arbejdets relevans :

betydning af adsorption i forbindelse med opløsningen miljøproblemer og problemer med at få meget rene stoffer.

tiltrække skolebørn til at studere kemi ud fra et praktisk perspektiv og anvende den erhvervede viden i hverdagen.

udvikle interesse blandt skolebørn for at tilegne sig teoretiske og praktiske færdigheder i kemi: arbejde i laboratoriet, arbejde med internettet for at søge og overføre information.

Nyhed af det valgte emne består af en mindre undersøgelse af årsagerne til adsorption blandt skolebørn.

Formålet med dette arbejde erundersøgelse af aktivt kuls adsorptionskapacitet

Opgaver sat for at nå målet :

finde eksempler praktisk ansøgning adsorptionskapacitet af aktivt kul i faglig aktivitet og i menneskelivet.

studere adsorptionskapaciteten af ​​aktivt kul;

observere og analysere fænomenet adsorption ved at bruge aktivt kul som eksempel.

Til undersøgelsen har vi gjort os bekendt med følgende videnskabelige kilder, som teknisk litteratur, internetressourcer, encyklopædi, og afslørede, at fænomenet adsorption er bredt repræsenteret og et velundersøgt fænomen.Adsorption ligger til grund for rensning, tørring, gasseparation og andre processer. Ud fra adsorption renses og renses vand, som efterfølgende bruges til drikke- og tekniske behov.I den teoretiske del brugte vi materialer fra tekniske og historisk litteratur, og til eksperimentet brugte vi en lærebog til eleverne Analytisk kemi. Laboratorieværksted.

Forskningsmetoder anvendt i arbejdet :

Undersøgelse og valg af materiale;

Observationog analyse af adsorptionsfænomener;

Eksperiment.

Planlagte resultater:

Observere og analysere fænomenet adsorption ved at bruge aktivt kul som eksempel;

At studere adsorptionskapaciteten af ​​aktivt kul;

- finde eksempler på praktisk anvendelse af aktivt kuls adsorptionskapacitet i professionelle aktiviteter og i livet.

Teoretisk del

Adsorption som fænomen.

Malertøjet lugter af terpentin og maling, konditortøjet lugter af muskatnød, førertøjet lugter af benzin. Årsagen til dette er forårsaget af adsorption af gasmolekyler på tøj, hvis stof er sprede systemet. Adsorption ligger til grund for rensning, tørring, gasseparation og andre processer. Rengøring vegetabilske olier fra farvestoffer, den såkaldte proces med blegning af olier, udføres ved hjælp af lersten, der fungerer som en adsorbent.
Ud fra adsorption renses og renses vand, som efterfølgende bruges til drikke- og tekniske behov. Adsorption sikrer fiksering af farvestofmolekyler på stoffer. Menneskets opfattelse af lugt og smag afhænger af adsorptionen af ​​molekyler af de tilsvarende stoffer i næsehulen og på tungen.

Brug af forskellige faste adsorbenter værdifulde dampe og gasser opfanges, og løsninger klares i produktionen af ​​sukker, glucose, mange lægemidler og olieprodukter.

Adsorption (fra lat.annonce- på, med ogsorbeo- absorbere), absorption af ethvert stof fra et gasformigt medium eller opløsning af overfladelaget af en væske eller et fast stof.

En af adsorbenterne er aktivt kul(aktiv, carbolen) (fra lat. carbo activatus) - et stof med en udviklet porøs struktur, som er opnået fra forskellige kulstofholdige materialer af organisk oprindelse. De højeste tilgængelige sorbenter er kokosnøddekul og birkekul (BAU-A).

Fra et kemisk synspunkt er aktivt kul en form for kul med en ufuldkommen struktur, der praktisk talt ikke indeholder urenheder. Aktivt kul er 87-97 vægtprocent kulstof og kan også indeholde brint, oxygen, nitrogen, svovl og andre stoffer.

Historisk reference

Trækuls bemærkelsesværdige evne til at absorbere (adsorbere) forskellige dampe, gasser, lugt- og farvestoffer fra opløsninger blev først opdaget i slutningen af ​​det 18. århundrede. I 1773 observerede den berømte kemiker Karl Scheele adsorptionen af ​​gasser på trækul. Tobias Lowitz' opdagelse af adsorption (absorption) fra opløsninger af stoffer ved hjælp af trækul går tilbage til dagen (5. juni 1785). Lowitz brugte trækul til at rense mest forskellige produkter(lægemidler, drikker vand, brødvodka, honning og andre sukkerholdige stoffer, salpeter osv.) . Og i 1794 blev aktivt kul brugt til at klare sirupper på et sukkerraffinaderi i England.

I det 19. århundrede fortsatte forskningen i kuls adsorptionsegenskaber, men først i begyndelsen af ​​det 20. århundrede blev grundlaget lagt. industriel produktion aktive kulstoffer. Først Verdenskrig N.D. Zelinsky udviklede gasmasker baseret på aktivt kul. Denne opfindelse reddede tusindvis af liv og inspirerede yderligere forskning kuls evne til at absorbere forskellige dampe og gasformige stoffer, hvilket førte til en udvidelse af anvendelsesområderne for aktivt kul.

Metoder til at opnå

For at opnå aktive kulstoffer kan der anvendes en række organiske råvarer (tørv, brun og kul, antracit, træmateriale). Kul, kendetegnet ved høj mekanisk styrke og adsorptionskapacitet, opnås fra kokosnøddeskaller. På en forenklet måde kan processen med at producere aktivt kul reduceres til to trin: karbonisering og aktivering. I det første trin af aktiv kulproduktion udsættes udgangsmaterialet for varmebehandling uden adgang til oxygen, som et resultat af hvilket flygtige stoffer (fugt og delvist harpiks) fjernes fra det, det komprimeres og får styrke. Strukturen af ​​det resulterende materiale er storporøs, med en lille indre overflade, som følge heraf ikke kan anvendes som industriel adsorbent. Problemet med at opnå en udviklet mikroporøs struktur er løst på aktiveringsstadiet. Aktivering udføres på to måder: oxidation med gas eller damp og behandling med kemiske reagenser. Gasaktivering bruger ilt (luft), vanddamp og kuldioxid.

Anvendelsesområder for aktivt kul

I dag produceres aktivt kul i store mængder og sortiment og har fundet anvendelse inden for følgende områder: drikkevandsrensning og Spildevand; rensning af cirkulerende vand på virksomheder; klaring af sukkersirup; gasrensning og dampgenvinding; modtagelse af medicin; rensning af alkohol-vand-opløsninger og vine; anvendelse som katalysatorer og katalysatorbærere; i guldmineindustrien til at udvinde guld fra arbejdsløsninger.

Tilberedning af drikkevand

De unikke egenskaber ved aktivt kul bestemmer de mange forskellige anvendelser af dette produkt. Problemet med at have rene drikkevandskilder samt langtidsopbevaring af dets reserver har altid været akut for mennesker. Med stigningen i befolkningen på vores planet, samt hurtig udvikling industrien er omfanget af forurening af ferskvandsområder steget betydeligt, hvilket har tvunget søgningen efter effektive metoder til vandrensning. Universel metode Der er ingen rensning af vand fra uønskede urenheder, men brugen af ​​nogle af dem giver samtidig mulighed for at opnå den nødvendige grad af rensning. Hovedopgaven i vandrensning er at forbedre dets smag (vanddeodorisering). Mest effektiv metode Sorptionsmetoden til rensning med aktivt kul er anerkendt til at fjerne en række organiske og uorganiske urenheder fra vand. Denne metode har været brugt på vandbehandlingsanlæg siden første halvdel af det 20. århundrede.

Den mest radikale måde at rense vand på er atdestillation når alle urenheder og opløste salte fjernes som følge af destillation. Men ifølge hygiejnerne er konstant forbrug af sådant vand uønsket, fordi... kan føre til saltubalance.

Problemet med at forbedre kvaliteten af ​​drikkevand kan løses, hvis en række forskelligefiltre til vandrensning.

B Filterkander, hvori vand passerer gennem en udskiftelig patron ind i det nederste kar, er blevet udbredt i hverdagen. Patronfilterelementet indeholder aktivt kul og ionbytterharpiksgranulat.

Aktivt kul er universelle sorbenter, der bruges til at fjerne urenheder af forskellige kemisk natur. Traditionelt er de bedste kul til vandrensning dem, der er opnået fra kokosnøddeskaller. Antallet af porer pr. arealenhed i sådan kul er for eksempel 4 gange større end i birk.

Anvendelse af aktivt kul i guldmineindustrien.

Når en guldcyanidopløsning pumpes gennem fint porøst aktivt kul, reduceres guld og adsorberes på kulstoffet.

Ud over guld anvendes aktivt kul i vid udstrækning til at udvinde andre metaller. Selektivitetsserien har næste visning:

Au > Ag > Fe > Cu > Ni > Co > Zn

Det vil sige, at guld vil blive bedre adsorberet fra opløsningen sammenlignet med metaller til højre i selektivitetsserien.

Luft- og gasrensning

Aktivt kul bruges i vid udstrækning til rengøring luftmiljøer. Et eksempel er genvinding af opløsningsmiddeldampe gennem adsorption på aktivt kul. Typiske opløsningsmidler, der kan genvindes på aktivt kul, er diethylether, acetone, alkoholer, benzin, toluen, hexan, benzen, fluorerede kulbrinter, trichlorethan samt svovlbrinte mv.

Aktivt kul i medicin

Allerede omkring 1550 f.Kr. nævnte en gammel egyptisk papyrus brugen af ​​trækul i medicin.

Aktivt kul adsorberer meget giftige stoffer. Det menes, at det skal bruges inden for to timer fra forgiftningsøjeblikket. I løbet af denne tid er kul i stand til at binde sig mest toksiner i mave-tarmkanalen.

Hovedsageligt bruges aktivt kul til forskellige forgiftninger og diarré. Men selvom trækul adsorberer mange forskellige toksiner, virker det ikke på alle toksiner.

Trækul adsorberer også toksiner produceret af bakterier. Du bør konsultere din læge om dets brug under antibiotikabehandling, for ud over toksiner kan trækul også adsorbere medicin.

Kul bør ikke bruges i tilfælde af forgiftning stærke syrer, non-food alkoholer, opløsningsmidler og tungmetaller. Trækul adsorberer heller ikke nogle pesticider.

Aktivt kul adsorberer alle stoffer og har ingen selektivitet. Ud over de giftstoffer, der ofte angives af producenten og skadelige stoffer, kul adsorberer også stoffer, der er nyttige og nødvendige for kroppen. Derfor skal trækul holdes i afstand med andre stoffer i mindst 2 timer, ellers vil al medicin og gavnlige kosttilskud blive adsorberet af trækul. Det er klogt kun at bruge kul, når det virkelig er nødvendigt, dvs. i tilfælde af forgiftning .

Praktisk del

Undersøgelse

Adsorptionskapacitet af aktivt kul.

Målet med arbejdet:studere adsorptionskapaciteten af ​​aktivt kul.

Opgaver:

Kontroller adsorptionskapaciteten af ​​aktivt kul i laboratoriet og derhjemme;

Identificer påvirkningen af ​​opløsningsmidlets beskaffenhed på adsorption;

Kvalitativt overvåg adsorptionskapaciteten for letfarvede opløsninger.

Forskning i skolens laboratorium.

Studie nr. 1. Aktivt kul adsorption forskellige stoffer fra løsninger.

Målet med arbejdet : Undersøgte adsorptionen af ​​forskellige stoffer fra opløsninger med aktivt kul.

Fremskridt. 5 ml 0,01% opløsninger - fuchsin, malakitgrøn, kobbersulfat, jod, kaliumdichromat - blev målt i et bægerglas ved hjælp af en målecylinder. 0,25 g formalet aktivt kul blev tilsat til hvert glas. Efter omrystning i 5-10 minutter filtreres blandingen gennem konventionelle filtre (9.00hmm).

Observation : magenta – misfarvet;

malakitgrøn - misfarvet;

jod - gul, gennemsigtig;

kobbersulfat - blå;

Kaliumdichromat – lys gul, gennemsigtig.

Konklusion : jo mere gennemsigtig og lettere væsken er, jo bedre forekom adsorptionen, dvs. fuchsin og malakitgrøn adsorberer bedst.

Studie nr. 2. Adsorption af blyioner med aktivt kul.

Målet med arbejdet : Undersøgte adsorptionen af ​​blyioner med aktivt kul.
Fremskridt. 5 ml blev opmålt i to bægre ved hjælp af en målecylinder. 0,05 % opløsning af blynitrat. 2 dråber kaliumiodidopløsning blev tilsat til et reagensglas for at bevise tilstedeværelsen af ​​Pb-ioner 2+ i opløsning.
0,2 g trækul blev tilsat til et andet reagensglas og rystet i 5 minutter. Filtrer opløsningen og kontroller for tilstedeværelsen af ​​Pb-ioner 2+ reaktion med kaliumiodid.
Observation : et bundfald dannet i det første reagensglas, men ikke i det andet.

Konklusion: Blyioner adsorberes af aktivt kul.

Studie nr. 3. Indflydelse af stoffets beskaffenhed på adsorption.

Målet med arbejdet : Undersøgte virkningen af ​​opløsningsmidlets beskaffenhed på adsorption af aktivt kul.
Fremskridt. 5 ml blev hældt i et bægerglas 0,01 % vandig opløsning fuchsin, i et andet glas den samme mængde fuchsin alkoholopløsning. 0,2 g kulpulver blev tilsat til begge glas og rystet i 5 minutter. Opløsningerne blev filtreret.

Observation : alkoholopløsningen af ​​fuchsin forblev uændret, men den vandige opløsning af fuchsin blev misfarvet.

Konklusion: Fuchsin er dårligt opløseligt i vand og godt opløseligt i alkohol. Følgelig vil det blive skubbet ud af vandet på grænsefladen, som om det var et dårligt solvatiseret stof. Adsorption på kul vil være høj. Men det vil være dårligt adsorberet fra alkohol, fordi det er godt opløst af det, og det er ikke særlig fordelagtigt for det at gå til grænsefladen. Derudover, sammenlignet med vand, kan alkohol i sig selv betragtes som et overfladeaktivt stof. Derfor vil det til en vis grad fortrænge fuchsin fra kullets overflade og selv optage denne overflade.

Forskning derhjemme.

Studie nr. 4. Adsorption af koldt postevand af en Aquaphor kande.

Målet med arbejdet: studerede AQUAPHOR filterkandens adsorptionsevner

Fremskridt. Til eksperimentet tog vi:

Dyb skål hvid, postevand, filterkande med Aquaphor patron

Hæld i en ren hvid skål koldt vand fra hanen. Vandet er klart, men blandet med rust. Vi hældte noget af vandet i en kande med en patron og efterlod noget som kontrolprøve. Efter at vandet er blevet filtreret med en Aquaphor-kande, hældes vandet i en ren hvid skål og sammenlignes den resulterende prøve fra filteret med indledende prøve fra hanen.

Observation : Filterprøven er klar og fri for synlige forurenende stoffer.

Konklusion : det aktive kul i filteret har klaret sin opgave med at rense vand fra synlige forureninger, dvs. rust.

Studie nr. 5. Adsorption af tyttebærsirup med aktivt kul.

Målet med arbejdet : Undersøgte absorptionskapaciteten af ​​partikler af aktivt kul organisk stof fra sirup.

Fremskridt. Til eksperimentet tog vi:

To gennemsigtige glas; 5 tabletter med aktivt kul; tyttebærsirup.

Knust aktivt kul blev tilsat til et glas sirup. Vi forlod vores testløsning i nogen tid. Tygebærsirup blev også hældt i det andet kontrolglas, men der blev ikke tilsat aktivt kul.

Observation: kontrolglasset indeholder stadig tyttebæropløsning, og i testglasset med aktivt kul skiftede opløsningen farve til lysebrun og blev gennemsigtig.

Konklusion: aktivt kul adsorberede eller absorberede partikler af organisk farvestof fra dets opløsning.

Konklusion:

Aktivt kul demonstrerede for os dets adsorptionsevner, dvs. absorberende egenskaber.

Hvorfor er denne lille sorte tablet i stand til at absorbere forskellige stoffer så effektivt?

Det hele handler om en speciel kulstofstruktur, som består af lag af kulstofatomer arrangeret tilfældigt i forhold til hinanden, hvorfor der dannes rum – porer – mellem lagene. Disse porer er det, der giver aktivt kul dets egenskaber - porerne er i stand til at absorbere og tilbageholde andre stoffer. Og der er utroligt mange af disse gange. Således kan porearealet på kun 1 gram aktivt kul nå op til 2000 m 2 !

Vi konkluderede ud fra vores forskning, at ikke alle stoffer er fuldstændigt adsorberet af aktivt kul.

En af grundene til, at disse stoffer forblev i opløsning, og farven ikke ændrede sig, kan være, at størrelsen af ​​disse stoffers molekyler er større end adsorbentens porestørrelser. Og der opstod heller ingen tiltrækkende kræfter mellem stoffets molekyler og overfladen af ​​porerne i det aktiverede stof ://

Litteratur

Alikberova L.Yu. Nyttig kemi: opgaver og historier/L.Yu. Alikberova, N.S. Rukk. – 3. udg., stereotype. – M.: Bustard, 2008. – 187 s.

Astafurov V. I. Fundamentals kemisk analyse. M.: Uddannelse, 1982.

Vasiliev V.P. Analytisk kemi Fysisk-kemiske metoder analyse / V.P. Vasiliev. - 6. udg., stereotype. M.: Bustard, 2007. – 383 s.

Vasiliev V.P. Analytisk kemi Laboratorieværksted / V.P. Vasilyev, R.P. Morozova; redigeret af V.P. Vasilyeva – 3. udgave, stereotype. M.: Bustard, 2006. – 414 s.

Kemiens verden. St. Petersborg, M.: M-Express, 1995

Emne: Undersøgelse af aktivt kuls adsorptionskapacitet

Forskningsarbejde

Fuldført:

Ermakova Ksenia, Romanchuk Leonid, elever i klasse 8A

Leder: Rybakova Elena Nikolaevna,

kemilærer.

Mål: Bliv fortrolig med adsorptionskapaciteten af ​​aktivt kul

• Opgaver :

• 1. Studer litteraturen om dette spørgsmål.
• 2. Udfør et forsøg med aktivt kul og drag passende konklusioner.
• 3. Studer historien om skabelsen af ​​den første gasmaske.

Studieobjekt: adsorption af stoffer.

Undersøgelsens emne: adsorption af aktivt kul.

Forskningsmetoder: teoretisk, empirisk, eksperimentel

Hypotese:

• Vi vil sikre os i praksis, at aktivt kul virkelig har usædvanlige og interessante egenskaber og er i stand til at absorbere både gasformige stoffer og stoffer fra opløsninger.

AKTIVERET

Aktivt kul

KUL

AKTIVERET

KUL ER:

ET PORØST STOF, DER ER PRODUCERET AF FORSKELLIGE KULHINDIGE MATERIALER AF ORGANISK OPRINDELSE: TRUL, KULKOKS OG PETROLEUMSKOKS.

DET INDEHOLDER ET STORT ANTAL PORER OG HAR DERFOR EN MEGET STOR SPECIFIK OVERFLADE PR. MASSENHED, SOM RESULTERER HVIS DEN HAR EN HØJ SORPTERINGSEVNE. ANVENDES I MEDICIN OG INDUSTRI TIL AT SEPARERE FORSKELLIGE STOFFER.

• Adsorption – absorption af gasser, dampe eller væsker af overfladelaget solid(adsorbent) eller væske

Vores forskning

Fænomenet adsorption vi

vi vil demonstrere på

følgende forsøg.

Erfaring nr. 1

Vi behøver:

• 2 fladbundede kolber.
• Alkohol lampe
• Tændstikker
• 2 skeer til afbrænding af stoffet.
• Blomster
• Svovl
• Aktivt kul

Læg en blomst i hver fladbundet kolbe. Anbring knust aktivt kul i kolbe nr. 3. Læg en lille mængde svovl i hver brændende ske. Vi bringer skeerne ind i alkohollampens flamme. Fortsæt opvarmningen, indtil svovlen begynder at brænde. Læg nu hver ske i kolbe nr. 2 og nr. 3, luk låget tæt. Efter noget tid ser vi i kolbe nr. 2, at blomsten er blevet misfarvet, men i kolbe nr. 3 forbliver blomsten samme farve.

Konklusion fra erfaring nr. 1

• I forsøg nr. 1 absorberede aktivt kul svovloxid og farven på blomsten i kolbe nr. 3 forblev uændret. I kolbe nr. 2 ændrede det resulterende svovl(IV)oxid farven på blomsten. Det betyder, at aktivt kul er en god gasadsorbent. .

Erfaring nr. 2

Vi behøver:

• Papir filter
• Målecylinder
• 2 glas
• Aktivt kul
• Stof lakmus (opløsning)

Hæld lakmus i glas nr. 1 og nr. 2. Tilsæt knust aktivt kul til glas nr. 2 og bland. Derefter passerer vi denne opløsning gennem et papirfilter. Efter at opløsningen er blevet filtreret, sammenligner vi den med opløsningen i glas nr. 1. Og vi ser, at den filtrerede opløsning er blevet misfarvet.

Konklusioner fra erfaring nr. 2 og nr. 3

• I forsøg nr. 2 blev opløsningen misfarvet som følge af adsorption af et opløst farvet stof med aktivt kul.
• Aktivt kul selektivt optager stoffer fra opløsninger, hvilket hænger sammen med størrelsen af ​​de opløste stoffers molekyler .

Konklusion

• Vi har i praksis set, at aktivt kul virkelig har usædvanlige adsorberende egenskaber. Det var baseret på viden om aktivt kul, at N.D. Zelinsky opfandt en gasmaske. Vi er stolte over, at vores landsmand var den første til at opfinde en gasmaske, og derved reddede mange menneskeliv.
• Menneskeheden er i konstant forbedring forskellige felter, har en meget lille chance for at finde en stærkere absorber end aktivt kul. Ved at studere kemi håber vi således at fortsætte med at udvide vores viden og lære mere om egenskaberne af de konstituerende objekter i verden omkring os.

GASMASKENS HISTORIE

I 1915 ANSEDE PROFESSOR NIKOLAI DMITRIEVICH ZELENSKY TRUL FOR AT VÆRE DET MEST EFFEKTIVE ABSORBERENDE FOR GIFTIGE STOFFER. HAN FINDE MÅDER AT AKTIVERE DEN, DVS. VÆSENTLIG STIGNING I POROSITET. ET GRAM AKTIVT KUL MED EKSTREMT UDVIKLET KAPILARITET HAVDE EN ABSORPTIONSOVERFLADE PÅ 15 KVADRATMETER.

Indskriften på pakken: "Dit kulstof er ikke aktiveret. For at aktivere, send en SMS til 111" (Anekdote)

Det er nok svært at møde en person, der ikke har hørt om aktivt kul. Alle kender dets medicinske egenskaber, det bruges i filterelementer, damer forsøger at tabe sig med det, og nogle herrer bruger det til fremstilling af... øh... lad os sige hjemmelavede alkoholiske drikke. Men ikke alle ved, hvad det er, og hvorfor det kaldes aktiveret. Det vil hjælpe os med at forstå problemet lille eksperiment, hvilket er meget nemt at implementere derhjemme.

Til eksperimentet skal vi bruge:

• Egentlig aktivt kul i tabletter, som du nemt kan få på ethvert apotek;
• Jod, som er på apotekets hylde et sted i nærheden af ​​aktivt kul;
• To gennemsigtige beholdere - glas, kolber, krukker - hvad end du har ved hånden;
• Noget vand.

For at begynde skal du knuse omkring ti tabletter aktivt kul. Det bliver nemmere at knuse dem, hvis du tilsætter et par dråber vand.

Herefter tilsættes ca. en teskefuld jod.

Og så et par spiseskefulde vand.

Lad os røre det hele godt rundt.

Stivelse tilsættes trækulstabletter, så vores suspension, sammen med sort, får en blå nuance - denne karakteristisk reaktion jod for tilstedeværelsen af ​​stivelse.

Nu forlader vi vores løsning et stykke tid. For, som de siger, at mærke forskellen, hælder vi også jod og lidt vand i det andet glas, men vi tilføjer ikke aktivt kul.

Efter et par timer ser vi, at kontrolglasset stadig indeholder en brun jodopløsning. Og vandet i glasset med aktivt kul klarede og blev klart. Nå, eller næsten gennemsigtigt - ikke alt kul har lagt sig til bunds, så vandet ser lidt grumset ud. Men det er et spørgsmål om tid - hvis jeg havde ventet længere, var vandet blevet helt klart.

Så aktivt kul demonstrerede venligt for os dets adsorptionsegenskaber, dvs. absorberende egenskaber. Aktivt kul virker på nøjagtig samme måde i tilfælde af forgiftning eller i filterelementer.

Hvorfor er denne lille sorte tablet i stand til at absorbere forskellige stoffer så effektivt? Og hvorfor har kernen i en simpel blyant eller for eksempel en diamant ikke lignende egenskaber - trods alt er de alle lavet af kulstof.

Hele tricket ligger i den særlige produktion af aktivt kul. Produktionen af ​​aktivt kul består af to trin. Den første fase er produktionen af ​​trækul. Det dannes, når træ opvarmes uden adgang til ilt. Det trækul, der opnås på denne måde, er dog ikke i stand til at udføre funktionen som en adsorbent - det har porer og mikrotubuli, men der er en hel del af dem, og de er lukkede. Derefter udsættes kullet for aktivering - dette er det andet trin, hvor kullet enten opvarmes, efter at det tidligere er blevet imprægneret med speciel kemiske forbindelser, eller behandlet med overophedet vanddamp. I begge tilfælde foregår processen uden ilt for at forhindre kullet i at antænde.

Som et resultat af disse operationer opnås en speciel kulstofstruktur, som består af lag af kulstofatomer placeret tilfældigt i forhold til hinanden, på grund af hvilket rum - porer - dannes mellem lagene. Disse porer er det, der giver aktivt kul dets egenskaber - porerne er i stand til at absorbere og tilbageholde andre stoffer. Og der er utroligt mange af disse gange. Således kan porearealet på kun 1 gram aktivt kul nå op til 2000 m2!

Held og lykke med dine eksperimenter!

Undersøgelse af adsorptionsprocesser ved aktivt kul af forskellige stoffer fra opløsninger

Mål:

Tjek kuls adsorptionskapacitet;

Undersøg virkningen af ​​opløsningsmidlets beskaffenhed på adsorption;

Bliv bekendt med kromatografisk metode analyse.

Udstyr: reagensglas, tragt, filterpapir, adsorptionssøjle, aktivt kul, opløsninger af blynitrat og kaliumiodid, vandige og alkoholiske opløsninger af fuchsin, en blanding af kobber, jern, koboltsalte.

Dyrke motion: Udfør følgende forsøg, optag observationer og drag konklusioner.

Erfaring 1. Adsorption af forskellige stoffer fra opløsninger med kul. Hæld indigopløsningen i det ene reagensglas og jodopløsningen i det andet. Hæld ca. 0,2 g i hvert reagensglas. trækul, ryst godt og filtrer. Undersøg filtratet i reagensglas for lugt og farve. Forklar de observerede fænomener.

Erfaring 2. Adsorption af blyioner med kul. Hæld 5 ml i to reagensglas. 0,05 % blynitratopløsning. Tilsæt en lille mængde kaliumiodidopløsning til et reagensglas for at bevise tilstedeværelsen af ​​blyioner i opløsningen. Tilsæt ca. 0,2 g til et andet reagensglas. kul og ryst i 5 minutter. Filtrer opløsningen og kontroller for tilstedeværelsen af ​​blyioner ved reaktion med kaliumiodid. Skrive ionisk ligning kvalitativ reaktion Pb2+. Forklar det observerede fænomen.

Erfaring 3. Indflydelse af opløsningsmidlets beskaffenhed på adsorption. Hæld en let farvet vandig opløsning af fuchsin i det ene reagensglas og den samme mængde alkoholopløsning i det andet. Tilsæt 0,2 g til begge reagensglas. trækul og ryst i 5 minutter. Filtrer opløsningerne. Hvorfor går adsorption godt i ét tilfælde og dårligt i et andet?

Erfaring 4. Kromatografisk adskillelse af salte. Et glasrør kan bruges til kromatografisk separation af salte. Aluminiumoxid bruges som adsorbent, der fylder rummet over ulden med omkring 3/4. Den fyldte søjle fastgøres i et stativ over et glas, en lille portion vand hældes i for at komprimere adsorbenten, og derefter skilles blandingen fra (blandingen hældes i små portioner). Blandingen fremstilles ved at hælde 5 ml i et bægerglas. 1% opløsninger af FeCl3, Cu(NO3)2, Co(NO3)2. Tegn en søjle og angiv rækkefølgen af ​​stofferne i den, når de er adskilt.

Erfaring 5. Adsorption af fedt og urenheder fra bouillonen af ​​proteiner. Bland æggehviden med revne gulerødder. Tilsæt blandingen til den varme bouillon og bring det i kog. Fedt nok. Filtrer den resulterende opløsning.

Kontrolspørgsmål:

1.Hvad er det særlige ved overfladelaget ved fasegrænsen? Hvad er adsorption?