Ugljen -dioksid (CO2) je bez boje i mirisa pa ga ne možete otkriti izravnim promatranjem. Morate prikupiti uzorak zraka (ili uzorak CO2), zatim izvodi jedan od nekoliko jednostavnih testova za utvrđivanje prisutnosti plina. Možete ispuhati gas u obliku mjehurića kroz krečnjačku vodu ili držati nešto upaljeno da vidite je li vatra ugašena prisustvom CO2.
Korak
Metoda 1 od 3: Priprema uzorka
Korak 1. Prikupite uzorke CO2.
Za početak testa potrebna vam je zatvorena epruveta koja sadrži prikupljeni plin. Ugljični dioksid može se staviti u plinsku bocu, cijev za vrenje ili drugu hermetički zatvorenu posudu. Postupak prikupljanja ugljičnog dioksida obično se provodi na vodi u čaši. CO gas2 gušće od vazduha. Tako ih možete sakupiti pomoću svojstava koja teku prema dolje ili pomoću plinske šprice.
Korak 2. Pomiješajte kalcijum karbonat sa hlorovodoničnom kiselinom (HCl)
Najjednostavniji način prikupljanja ugljičnog dioksida je reagiranje kalcijevog karbonata (ili krečnjaka) sa klorovodičnom kiselinom. Prvo sipajte 20 ml HCl u čunjastu tikvicu. Dodati kašiku kalcijum karbonata (ili krečnjaka) u HCl. Nakon što se počne javljati kemijska reakcija, pokrijte konusnu tikvicu čepom i dovodnom cijevi, prikupljajući plin kroz dovodnu cijev u obrnutu epruvetu (i uronjenu u zdjelu vode). Ako se voda u epruveti potroši, tada se skupio gas.
- Možete nastaviti sa prikupljanjem plina sve dok se reakcija dogodi.
- Za demonstracije u učionici bit će vam potrebna samo mala količina klorovodične kiseline, razrijeđena na 1 M. Najbolja je koncentracija od 2 M, ali je treba koristiti samo s izuzetnim oprezom. Jednadžba reakcije je: CaCO3(s) + 2HCl (aq) ==> CaCl2(aq) + H2O (l) + CO2(g).
- Morate biti vrlo oprezni pri radu sa klorovodičnom kiselinom - nosite rukavice, laboratorijski mantil i zaštitne naočale. Ne dopustite da kiselina dođe na vašu kožu! Najbolje okruženje za izvođenje ove reakcije je ako imate pristup laboratoriji.
Korak 3. Zatvorite epruvetu čepom
Stavite cijev na stalak kako biste je držali sigurnom dok se test ne izvede. Čep za cijevi je mali čep ili zatvarač koji vam omogućuje da prenesete sadržaj epruvete kroz cijev u drugu posudu putem cijevi za isporuku. Važno za brtvljenje CO. Plina2 u kontejneru. Ako se ostavi otvoren, plin će se pomiješati sa zrakom i učinkovitost testa će se značajno smanjiti.
Metoda 2 od 3: Mjehurići kroz krečnjačku vodu
Korak 1. Propuhajte plin kroz vapnenačku vodu
Najefikasniji način testiranja CO2 je mjehurićanjem plina kroz "vapnenačku vodu", razrijeđenu otopinu kalcijevog hidroksida (mrtvi kreč). Upuhavanjem ugljičnog dioksida u otopinu nastaje čvrsti talog kalcijevog karbonata - vapnenac ili vapnenac. Kalcijum karbonat je nerastvorljiv u vodi. Dakle, ako postoji CO2 u uzorku, krečna voda će postati mliječna, mutno bijela.
Korak 2. Napravite rastvor krečne vode
Postupak je jednostavan, razrijedite kalcijev hidroksid s vodom. Kalcijum hidroksid (Ca (OH)2) je bijeli, bezbojni prah koji se može kupiti kod većine dobavljača kemikalija. Čista krečna voda, nakon miješanja, bistra je i bezbojna, blago zemljanog mirisa i gorkog okusa, karakteristična za alkalni kalcijev hidroksid. Slijedite ove korake da sami napravite krečnjačku vodu:
- Stavite 1 žličicu kalcijevog hidroksida u prozirnu staklenu posudu od 1 galona (ili manju). Krečna voda je zasićena otopina, što znači da postoje neke dodatne kemikalije koje su nerastvorljive. Žličica će vam dati potpuno zasićen rastvor, bez obzira koristite li galon ili manji spremnik.
- Napunite galon destiliranom vodom ili vodom iz slavine. Destilirana voda uvijek će proizvesti čistiji rastvor, ali minerali u vodi iz slavine ne bi trebali ometati ispitivanje.
- Stavite poklopac na staklenku. Snažno mućkajte rastvor 1-2 minute, a zatim ostavite 24 sata.
- Bistriji rastvor sipajte na vrh tegle kroz kafu ili čisti filter papir. Budite vrlo oprezni da ne ometate talog. Ako je potrebno, ponovite korak filtriranja dok ne dobijete bistru otopinu krečne vode. Čuvati u čistoj staklenci ili boci.
Korak 3. Uduvajte gas kroz krečnjačku vodu
Do pola napunite epruvetu krečnjačkom vodom - a zatim je prokuhajte. Za isporuku uzorka CO upotrijebite cijev za isporuku2 u epruveti direktno u kipuću krečnu vodu. Možete koristiti fleksibilnu cijev ili (metalno) crijevo kao cijev za isporuku, ako ništa drugo nije bolje. Dopustite zarobljenom plinu da "proključa" kroz tekućinu i pričekajte da se reakcija dogodi.
Ako ne želite ništa prokuhati, upotrijebite plinsku štrcaljku za ispuštanje CO2 direktno u epruvetu napola napunjenu krečnom vodom. Uključite epruvetu, a zatim je snažno mućkajte 1-2 minute. Ako uzorak sadrži ugljikov dioksid, otopina će postati zamućena.
Korak 4. Uočite da li je voda zamućena
Ako postoji CO2, krečna voda će postati mutno bijela sa česticama kalcijum karbonata. Ako vapnena voda proključa, a plin se dovede cjevovodom izravno u vapnenu vodu, reakcija će se dogoditi odmah. Ako se ništa ne dogodi nakon otprilike minute, može se pretpostaviti da vaš uzorak ne sadrži ugljični dioksid.
Korak 5. Upoznajte hemijsku reakciju
Shvatite šta se zaista dešava da ukaže na prisustvo CO2. Jednadžba reakcije za ovaj test je: Ca (OH)2 (aq) + CO2 (g) -> CaCO3 (s) + H2O (l). U nehemijskom smislu: krečna voda + gas (koji sadrži CO2) reagira s čvrstim vapnom (čestice) i vodom.
Metoda 3 od 3: Testirajte s osvijetljenom šipkom
Korak 1. Pokušajte ugasiti vatru pomoću uzorka
Ugljični dioksid u visokim koncentracijama ugasit će vatru. Potrebno je samo držati malu upaljenu šipku u epruveti za koju se smatra da sadrži CO2. Ako postoji CO. Plin2, plamen će se uskoro ugasiti. Sagorijevanje (pojava plamena) je reakcija između kisika i drugih tvari, u obliku brze oksidacije organskih spojeva i redukcije kisika. Vatra se gasi jer se kisik zamjenjuje CO2, koji je nezapaljiv gas.
Zapamtite da će plinovi koji ne sadrže kisik također ugasiti plamen. Stoga je ovo nepouzdan test ugljičnog dioksida jer bi vas mogao navesti na pogrešnu identifikaciju plina
Korak 2. Sakupite ugljikov dioksid u obrnutu epruvetu
Uverite se da je uzorak pravilno uskladišten i začepljen pre nego što pokušate da ga testirate na CO2. Pazite da epruveta ne sadrži zapaljive ili eksplozivne plinove. U tom slučaju izlaganje vatri može biti opasno, ili barem vrlo zastrašujuće.
Korak 3. Stavite mali plamen u epruvetu
Koristite udlagu ili mali dugački štap. U hitnim slučajevima mogu se koristiti šibice - ali što je vaša ruka dalje od ušća epruvete, to će eksperiment biti sigurniji. Ako se plamen brzo ugasi, može doći do koncentracije CO2 visoko u epruveti.
Korak 4. Alternativno, pokušajte ugasiti svijeću pomoću plinske štrcaljke
Napunite špric ugljen -dioksidom. Zatim pomoću kapljice rastopljenog voska pričvrstite kratki vosak na površinu novčića. Zatim stavite svijeću i novčić u čašu sa širokim ustima - i zapalite svijeću. Dopunite špric malim crijevom i pritisnite ga da biste zamijenili CO2 do dna šolje. Ako uklonite cijelu štrcaljku u roku od sekunde ili dvije, plamen će se ugasiti.
