Hur man utför ett test för koldioxid

Koldioxid (CO₂) är luktfri och färglös, så du kan inte identifiera den genom observation ensam. Du måste samla ett prov av luft (eller CO₂) och sedan utföra en av de olika testerna för att kontrollera dess närvaro. Du kan skapa gasbubblor i kalkvattnet eller hålla en tänd match i provet för att se om flammen går ut i närvaro av CO₂.

Metod 1

Förbered provet

Samla ett prov av gas. För att starta provet behöver du ett förseglat rör fyllt med koldioxid - alternativt kan du använda en gasflaska, ett termiskt rör eller någon annan hermetiskt förseglad behållare. Samlingen sker i allmänhet på en bägare som innehåller vatten - koldioxid är tätare än luft, så du kan "fånga den" med en gastät spruta eller diffusionsrör.

Blanda kalciumkarbonat med saltsyra. Det enklaste sättet att prova CO₂ det är att reagera dessa två ämnen. Att börja, häll 20 ml syra i en konisk kolv, tillsätt en sked av kalciumkarbonat och när den triggar reaktionen täcker kolven med en propp och en kanyl: gasen kommer in i kanylen och når en inverterad provrör, i sin tur nedsänkt i en skål med vatten. Om vattnet i röret rör sig, innebär det att gasen ackumuleras inuti behållaren.

Du kan fortsätta samla provet så länge som reaktionen förblir aktiv.

För att utföra demonstrationer i klassrummet är en liten mängd saltsyra tillräcklig - det bästa späds i koncentrationer av 1 M eller 2 M, men bör användas med stor omsorg. Den kemiska ekvationen som beskriver reaktionen är: CaCO₃(s) + 2HCl (aq) ==> CaCl₂(aq) + H₂O (1) + CO₂(G).

Var försiktig när du arbetar med saltsyra - använd handskar, labbrock, skyddsglasögon och undvik direkt kontakt med ämnet! Det är bättre att utlösa denna reaktion endast om du har tillgång till ett riktigt strukturerat laboratorium.

Täck röret med en kork. Lägg det i ett stödnät för att hålla det säkert tills du kan köra testet. Kepsen är en speciell laboratoriemodell som tillåter införande av en kanyl för överföring av provet till andra behållare. Det är viktigt att täta behållaren för att inte släppa ut CO₂- Om du lämnar röret öppet, blandar gasen med luften och testet är mindre effektivt.

Metod 2

Sätt i CO-bubblorna₂ i Acqua di Calce

Skapa gasbubblor i kalkvattnet. Det mest effektiva sättet att verifiera närvaron av koldioxid är att injicera gasen genom en utspädd lösning av kalciumhydroxid (hydratiserad kalk). När gasen kommer in i vätskan bildas fasta utfällningar av kalciumkarbonat, gips eller kalcit. Kalciumkarbonatet är olösligt i vatten. Dessutom, om det finns CO i provet₂, kalciumvattnet blir grumligt och mjölkigt.

Förbered en lösning av kalciumvatten. Det är en enkel process som består i att späda kalciumhydroxid i vatten. Denna förening (Ca (OH)₂) är ett vitt pulver som du kan köpa i någon laboratorieförsörjning butik. Det rena kalkvattnet, en gång blandat, är genomskinligt, färglöst, med en liten jordartad lukt och den alkaliska och bittera smaken av kalciumhydroxid. Följ dessa instruktioner för att göra det:

Lägg en tesked limehydroxid i en ren 4-liters burk (eller ännu mindre). Kalkvatten är en mättad lösning, vilket betyder att tillsats av mer lösningsmedel inte löser upp. Så länge du använder en behållare högst 4 liter, ska en tesked kalciumhydroxid helt mätta vätskan.

Fyll burken med destillerat eller kranvatten. Den förstnämnda gör det möjligt att få en ren lösning, men mineralerna som finns i kranen bör inte förändra testet.

Sätt locket på burken, skaka lösningen kraftigt i 1-2 minuter och låt det vila i 2 timmar.

Häll den mest genomskinliga vätskan som finns i övre delen av behållaren genom ett amerikanskt eller pappers kaffefilter. Var försiktig så att du inte rör om sedimenten - om nödvändigt, upprepa filtreringsprocessen tills du har en helt transparent lösning. Förvara den i en ren flaska eller burk.

Skapa gasbubblor i kalkvattnet. Fyll ett provrör med lösningen i hälften och koka vätskan. Använd en kanyl för att överföra innehållet i CO-provröret₂ direkt i kokande kalkvatten. Du bör använda ett flexibelt diffusionsrör eller, om inte, en metallkanyl - låt gasen "bubbla" i vätskan och vänta tills reaktionen börjar.

Om du föredrar att inte koka vätskan kan du injicera gasen direkt i halvröret av kalkvatten med en laboratoriespruta. Stäng behållaren med en stoppare och skaka den kraftigt i 1-2 minuter. Om provet innehåller koldioxid blir vätskan molnig.

Observera det grumliga vattnet. Om gasprovet innehåller CO₂, Kalkvattnet blir mjölkt på grund av de suspenderade kalciumkarbonatpartiklarna. Om vätskan kokar och sätt in gasen ska reaktionen starta omedelbart - om inget händer i en minut eller så kan du säkert säga att det inte finns koldioxid i provet.

Du vet den kemiska reaktionen. Förstå vad fenomenet uppstår och indikerar närvaron av CO₂. Den kemiska ekvationen som beskriver den är: Ca (OH)₂ (aq) + CO₂ (g) -> CaCO₃ (er) + H₂O (l). Med andra ord: förbundet mellan kalkvatten (flytande) och gas (som innehåller CO₂) utlöser bildandet av fast kalk (partiklarna) och flytande vatten.

Metod 3

med en upplyst match

Försök använda gasprovet för att stänga av en flamma. Koldioxiden, i höga koncentrationer, släcker elden. Du behöver bara hålla en liten upplyst match i röret som kan innehålla CO₂- Om gasen är närvarande ska flammen gå ut omedelbart. Förbränningen (processen med att skapa elden) är reaktionen mellan syre och en annan substans, den består i en snabb oxidation av den organiska föreningen och reduktionen av syre. Elden går ut eftersom syre är ersatt av CO₂, vilken är en icke brännbar gas.

Var medveten om att någon gasformig förening, i vilken syre inte är närvarande, orsakar en flamma att släcka - som ett resultat är detta test inte tillförlitligt för att uttryckligen identifiera CO₂ och kan vilseleda dig.

Samla upp gasen i ett inverterat provrör. Se till att provet är lagrat korrekt och att behållaren är hermetiskt förseglad innan du fortsätter. Se till att röret inte innehåller brandfarlig eller explosiv gas - i så fall kan införandet av en upplyst match vara farlig eller åtminstone väldigt läskig.

Sätt in flammen i röret. Använd en lång match eller en remsa av trä. En gemensam match eller en tändare är också bra, men fingrarna ligger långt från att öppna behållaren och försöket är säkrare. Om flammen släpper ut omedelbart finns en hög koncentration av koldioxid i röret.

Alternativt, försök att använda en gastät spruta för att stänga av ett ljus. Fyll in sprutan med provet. Använd sedan en droppe smält vax för att fästa ett litet ljus på ett mynt - överför allt till en storöppnande kopp och tänd ljuset. Sätt röret i sprutan och överför CO₂ på botten av koppen. Om du släpper hela innehållet i sprutan inom några sekunder ska flammen gå ut.