Ogljikov dioksid (CO2) je brez barve in vonja, zato ga ne morete zaznati z neposrednim opazovanjem. Zbrati morate vzorec zraka (ali vzorec CO2), nato izvede enega od več preprostih preskusov za ugotavljanje prisotnosti plina. Plin lahko kot mehurčki pihate skozi apneno vodo ali držite nekaj prižganega, da vidite, ali ogenj pogasi prisotnost CO2.
Korak
Metoda 1 od 3: Priprava vzorca
Korak 1. Zberite vzorce CO2.
Za začetek testa boste potrebovali zaprto epruveto z zbranim plinom. Ogljikov dioksid lahko damo v plinsko jeklenko, vrelo cev ali drugo nepredušno posodo. Postopek zbiranja plina ogljikovega dioksida se običajno izvaja na vodi v čaši. CO plin2 gostejša od zraka. Tako jih lahko zberete z uporabo lastnosti, ki tečejo navzdol, ali s plinsko brizgo.
Korak 2. Zmešajte kalcijev karbonat s klorovodikovo kislino (HCl)
Najpreprostejši način zbiranja ogljikovega dioksida je reakcija kalcijevega karbonata (ali apnenčastih sekancev) s klorovodikovo kislino. Najprej v stožčasto bučko nalijte 20 ml HCl. V HCl dodamo žlico kalcijevega karbonata (ali apnenčastih sekancev). Ko se začne kemična reakcija, pokrijemo stožčasto bučko z zamaškom in dovodno cevjo, pri čemer plin skozi dovodno cev zberemo v obrnjeno epruveto (in jo potopimo v posodo z vodo). Če je voda v epruveti porabljena, se je nabral plin.
- Z zbiranjem plina lahko nadaljujete, dokler pride do reakcije.
- Za predstavitve v razredu boste potrebovali le majhno količino klorovodikove kisline, razredčeno na 1 M. Najboljša je koncentracija 2 M, vendar jo uporabljajte le zelo previdno. Reakcijska enačba je: CaCO3(s) + 2HCl (aq) ==> CaCl2(aq) + H2O (l) + CO2(g).
- Pri delu s klorovodikovo kislino morate biti zelo previdni - nosite rokavice, laboratorijski plašč in zaščitna očala. Ne dovolite, da kislina pride na kožo! Najboljše okolje za izvajanje te reakcije je, če imate dostop do laboratorija.
Korak 3. Zaprite epruveto z zamaškom
Cev položite na stojalo, da ostane varna, dokler se test ne izvede. Zamašek za cev je majhen zamašek ali pokrovček, ki omogoča prenos vsebine epruvete skozi cevko v drugo posodo po dovodni cevi. Pomembno za tesnjenje plina CO2 v posodi. Če ga pustite odprtega, se bo plin zmešal z zrakom in učinkovitost testa se bo znatno zmanjšala.
Metoda 2 od 3: brbotanje skozi apneno vodo
Korak 1. Plin sperite skozi apneno vodo
Najučinkovitejši način za testiranje CO2 je z mehurčenjem plina skozi "apneno vodo", razredčeno raztopino kalcijevega hidroksida (mrtvo apno). Ko v raztopino vpišete ogljikov dioksid, nastane trdna oborina kalcijevega karbonata - apna ali apnenca. Kalcijev karbonat je netopen v vodi. Če torej obstaja CO2 v vzorcu bo apnena voda postala mlečno, motno bela.
Korak 2. Naredite vodno raztopino apna
Postopek je preprost, kalcijev hidroksid razredčite z vodo. Kalcijev hidroksid (Ca (OH)2) je bel, brezbarven prah, ki ga je mogoče kupiti pri večini dobaviteljev kemikalij. Čista apnena voda je po mešanju bistra in brezbarvna, rahlo zemeljskega vonja in grenkega okusa, značilna za alkalni kalcijev hidroksid. Za pripravo apnene vode naredite naslednje:
- 1 čajno žličko kalcijevega hidroksida dajte v prozorno stekleno posodo z eno galono (ali manjšo). Apnena voda je nasičena raztopina, kar pomeni, da obstaja nekaj dodatnih kemikalij, ki so netopne. Čajna žlička vam bo dala popolnoma nasičeno raztopino, ne glede na to, ali uporabljate galono ali manjšo posodo.
- Galono napolnite z destilirano vodo ali vodo iz pipe. Destilirana voda bo vedno proizvedla čistejšo raztopino, vendar minerali v vodi iz pipe ne smejo ovirati preskusa.
- Na kozarec postavite pokrov. Raztopino močno pretresite 1-2 minuti, nato pustite 24 ur.
- Bistrejšo raztopino na vrhu kozarca prelijte skozi kavo ali čisti filtrirni papir. Bodite zelo previdni, da ne motite usedline. Po potrebi ponovite korak filtriranja, dokler ne dobite čiste raztopine apnene vode. Shranjujte v čistem kozarcu ali steklenici.
Korak 3. Prepihajte plin skozi apneno vodo
Napolnite epruveto do polovice z apneno vodo - nato jo zavrite. Za dostavo vzorca CO uporabite dozirno cev2 v epruveti neposredno v vrelo apneno vodo. Kot dovodno cev lahko uporabite gibko cev ali (kovinsko) cev, če nič drugega ni boljše. Pustite ujeti plin, da "mehurči" skozi tekočino, in počakajte, da pride do reakcije.
Če ne želite nič vreti, uporabite plinsko brizgo za izpust CO2 neposredno v epruveto, napol napolnjeno z apneno vodo. Zaprite epruveto, nato pa 1-2 minuti močno pretresite. Če vzorec vsebuje ogljikov dioksid, bo raztopina postala motna.
Korak 4. Opazite, če je voda motna
Če obstaja CO2, bo apnena voda postala motno bela z delci kalcijevega karbonata. Če apnena voda zavre in se plin dovaja neposredno v apneno vodo, bo reakcija potekala takoj. Če se po kakšni minuti ne zgodi nič, lahko domnevamo, da vaš vzorec ne vsebuje ogljikovega dioksida.
Korak 5. Spoznajte kemijsko reakcijo
Razumeti, kaj se v resnici kaže na prisotnost CO2. Reakcijska enačba za ta preskus je: Ca (OH)2 (aq) + CO2 (g) -> CaCO3 (s) + H2O (l). Nekemično: apnena voda + plin (ki vsebuje CO2) reagira s trdnim apnom (delci) in vodo.
Metoda 3 od 3: Preizkusite z osvetljeno palico
Korak 1. Poskusite izklopiti ogenj z vzorcem
Ogljikov dioksid v visokih koncentracijah bo požar pogasil. V epruveto, za katero se domneva, da vsebuje CO, morate držati majhno osvetljeno palico2. Če obstaja plin CO2, bo plamen kmalu ugasnil. Zgorevanje (pojav plamena) je reakcija med kisikom in drugimi snovmi v obliki hitre oksidacije organskih spojin in redukcije kisika. Ogenj ugasne, ker kisik nadomesti CO2, ki je negorljiv plin.
Ne pozabite, da bodo tudi plini, ki ne vsebujejo kisika, pogasili plamen. Zato je to nezanesljiv test ogljikovega dioksida, saj bi lahko privedel do napačne identifikacije plina
2. korak Zberite plin ogljikovega dioksida v obrnjeni epruveti
Preden preskusite CO, preverite, ali je vzorec pravilno shranjen in zamašen2. Prepričajte se, da epruveta ne vsebuje vnetljivih ali eksplozivnih plinov. V tem primeru je lahko izpostavljenost ognju nevarna ali vsaj zelo zastrašujoča.
Korak 3. V epruveto vstavite majhen plamen
Uporabite opornico ali majhno dolgo palico. V nujnih primerih se lahko uporabijo vžigalice - toda čim dlje je vaša roka od ustja epruvete, tem varnejši bo poskus. Če plamen hitro ugasne, lahko pride do koncentracije CO2 visoko v epruveti.
Korak 4. Druga možnost je, da s svečko pogasite plinsko brizgo
Napolnite brizgo z ogljikovim dioksidom. Nato s kapljico stopljenega voska pritrdite kratek vosek na površino kovanca. Nato postavite svečo in kovanec v skodelico s širokimi usti - in prižgite svečo. Brizgo dopolnite z majhno cevjo in pritisnite na brizgo, da iztisnete CO2 na dno skodelice. Če v sekundi ali dveh odstranite celotno brizgo, bo plamen ugasnil.
