Учебное пособие знакомит читателя с техникой эксперимента в химии и предназначено для обучения основным приемам работы в химической лаборатории
|
Скачать 7.67 Mb.
|
|
Полипропилен (моплен, новолен, профакс и др.) - полимер с формульной единицей [-СНг-СЩСНз)-] устойчив к воздействию температур от -20 до +140 °С. По химической устойчивости полипропилен уступает только фторопластам. При температуре 20 °С на него не действуют водные растворы всех галогеноводородных кислот, фосфорная, хлорная (до 10%), азотная (до 50%) и серная (до 90%) кислоты. Он не разрушается в водных растворах гидроксидов калия и натрия, аммиака, пероксида водорода. Ароматические, алифатические и хлорированные углеводороды вызывают при температурах 25-30 °С лишь небольшое набухание полимера. Органические кислоты и галогены абсорбируются полипропиленом и медленно диффундируют через него. Для полипропилена характерна высокая стойкость к многократным изгибам и истиранию. Из полипропилена готовят высококачественную мерную посуду и многочисленные изделия лабораторного назначения, шланги и пробки. Поливинилхлорид (винидур, саран, вестолит, хосталит, винол, сикрон, ниппеон, джеон и др.) - полимер с формульной единицей состава (-СН2-СНС1-)n .Он может быть и прозрачным, и окрашенным в светлый красно-коричневый цвет. Полимер применяют в температурном интервале от -20 до +60 °С; при более высокой температуре поливинилхлорид переходит в рези-нообразное состояние, а при температуре ниже -20 °С становится ломким. При нагревании до 110 °С и выше полимер разлагается с выделением НС1. Поливинилхлорид устойчив к действию водных растворов солей, КОН и NaOH (до 50%), концентрированных водных растворов галогеноводородных кислот, этанола, метанола и алифатических углеводородов. Все другие органические растворители вызывают набухание полимера. Поливинилхлорид растворяется в циклогексаноне, диметил-формамиде, ацетоне, ограниченно - в бензоле. Полиметилметакрилат (органическое стекло, плексиглас, диакон и др.) - полимер с формульной единицей [-СН2-С(СН3)(СООСНз)-1п. Он прозрачен, легко поддается механической обработке, свариванию и склеиванию. Органическое стекло более устойчиво к действию водных растворов оснований, чем силикатное стекло. При температуре ниже 90 °С на него не действуют разбавленные водные растворы кислот, кроме НСООН и СН3СООН. В концентрированных кислотах полимер набухает, а в полярных органических растворителях частично теряет свою массу и растрескивается в поверхностном слое ("серебрение" полимера). Полиметилметакрилат растворяется в ацетоне, хлороформе, бензоле, дихлорэтане, тетрахлориде углерода. При температуре выше 120 °С полимер разрушается с изменением окраски до желто-красной. Полиакрилаты - полиэфиры различных дикарбоновых кислот и двухатомных фенолов (марки Ф-1, Ф-16, Д-1 и др.). Они обладают достаточной термической устойчивостью (до 200-300 °С). Особенно устойчив к нагреванию полиакрилат Ф-16 (полифенолфталеиндифенилфталиддикарбонат) и полиакрилаты на основе гексафтордиана и бис-(4-оксифенил)флуорена, выдерживающие нагревание соответственно до 320 и 500 °С. Полиакрилаты не взаимодействуют с водой и не растворяются в органических растворителях, кроме хлорированных углеводородов. Это перспективный конструкционный материал для изготовления химической посуды и других изделий. 1.4. Металлы Металлы находят сравнительно ограниченное применение для изготовления химической посуды, если не считать сосудов, работающих под давлением (см. гл. 12). Исключение составляют изделия из платины и некоторых платиновых металлов, золота, серебра и никеля и отчасти из хромоникелевой стали. Металлы привлекают внимание экспериментаторов тем, что они выдерживают резкие перепады температур, обладают высокой теплопроводностью и электропроводностью и могут быть использованы в широком температурном интервале и при повышенном давлении. Платина - серебристо-белый пластичный металл, плавящийся при 1772 °С. Для изготовления посуды и приборов ее легируют иридием, повышающим механическую и химическую устойчивость металла. Платиновые изделия не взаимодействуют при 25 °С с галогеноводородными кислотами, серной, фосфорной и азотной кислотами. Платина устойчива в атмосфере хлора до 260 °С, в атмосфере фтора до 480 °С, на нее не действуют полисерные кислоты до 400 °С, а ортофосфорная кислота - до 100 °С. Разрушается платина в среде селеновой кислоты, в хлороводородной кислоте, насыщенной хлором, в смеси азотной и хлороводородной кислот, в водных растворах полииодатов щелочных металлов и в жидких фторидах галогенов. Платина реагирует при нагревании с белым фосфором, серой, кремнием, мышьяком, бором и углеродом. Она образует сплавы со свинцом и оловом. Особенно опасно плавить и прокаливать в платиновой посуде гидроксиды, нитраты, карбонаты, пероксиды, надпероксиды и озониды щелочных металлов. Нельзя допускать контакта с платиной Si02 в присутствии восстановителей (активированный уголь, газ пламени горелки и т.п.) и плавить в платиновых тиглях стекло выше 900 °С. Следует избегать применения железных тигельных щипцов для захвата нагретых платиновых изделий. На щипцы надо всегда надевать платиновые наконечники. Раскаленную платиновую посуду ставят только на пластинки из фарфора. Применяют платину для изготовления тиглей, лодочек, чашек, трубок шпателей, электродов, термопар и электронагревателей, широко используют в физико-химических приборах. Серебро - мягкий белый металл, плавящийся при 962 °С. Для повышения механической и химической устойчивости его легируют никелем до 0,1%. Такой сплав незаменим при работе с расплавами гидроксидов и карбонатов щелочных металлов. Галогеноводородные и серная кислоты при 25-30 °С на серебро не действуют, а азотная и нагретые концентрированные водные растворы фосфорной и серной кислот, а также водные растворы цианидов щелочных металлов в присутствии кислорода воздуха разрушают серебряные изделия. Сероводород и сера уже при 40-50 °С превращают серебро в сульфид Ag2S. Серебро взаимодействует с хлором, бромом и иодом даже при 25 °С, в присутствии влаги и света это взаимодействие ускоряется. Выше 600 °С серебро разрушается пероксидами и сульфатами щелочных металлов. Из серебра производят тигли, лодочки, чашки, шпатели и проволоку. Никель - серебристо-белый пластичный металл, плавящийся при 1455 °С. Выше 800 °С окисляется с поверхности кислородом воздуха, медленно взаимодействует с разбавленными водными растворами хлороводородной и серной кислот, более энергично с разбавленным водным раствором азотной кислоты и галогенами. Концентрированные азотная и серная кислоты пассивируют металл. Никель устойчив к действию фтора до 600 °С Основное достоинство никеля - инертность к воздействию расплавов и концентрированных растворов шелочей. Поэтому из него готовят лодочки, чашки и тигли для работ в этих средах вместо более дорогих серебряных изделий. Пайка металлов. Пайку металлических проводов между собой и с различными контактами и пайку термопар проводят чаще всего при помощи оловянного припоя сплава олова (64%) со свинцом (36%). Хорошим припоем является также сплав олова (55%), свинца (41,4%) и сурьмы (3,6%). При пайке используют преимущественно электрические паяльники разной мощности и с разной формой и толщиной медного стержня ("жала"). Вначале вылуживают острую поверхность медного стержня. Для этого очищенный напильником острый конец нагретого стержня опускают на несколько секунд во флюс, а затем проводят по куску припоя, который плавится и пристает к острию стержня. Аналогичным образом вылуживают спаиваемые поверхности. В качестве флюса обычно применяют хлорид цинка ZnCl2, получаемый взаимодействием цинка с хлороводородной кислотой до полной нейтрализации. Однако проще пользоваться флюсом, получающимся при смешивании 30 г хлорида цинка с 10 г хлорида аммония в 60 мл воды. При спаивании тонких проволок в качестве флюса применяют раствор канифоли в этаноле или глицерине, а еще лучше - кашицу, приготовленную из]карбамида (мочевины) и этанола. Используют также густую мазь под названием тиноль, состоящую из смеси мелких порошков олова (64%) и свинца (36%) и раствора канифоли в этаноле. Тинолем смазывают зачищенные спаиваемые места и нагревают паяльником, не доводя до горения примешанных к припою веществ. Флюс предохраняет спаиваемые поверхности от окисления во время пайки и обеспечивает одновременно хорошую смачиваемость поверхности металла припоем. Вылуженные поверхности металла соединяют и медленно проводят по ним сильно нагретым паяльником с припоем, пока не образуется спай. После спаивания, не ожидая охлаждения, быстро отмывают нагретой водой место пайки для удаления остатков флюса. Если нужно припаять проволоку к пластинке или толстому стержню, то пролуженный конец проволоки длиной 4-6 мм сгибают под прямым углом, прикладывают его к пролуженному месту пластинки и, прикасаясь на короткое время горячим паяльником, припаивают проволоку. Для большей прочности согнутый конец проволоки лучше расплющить, пролудить и только затем припаять. Еще лучше просверлить отверстие в пластинке или стержне и в него впаять проволоку. 1.5. Материалы для фильтрования Ассортимент материалов для фильтрования достаточно широк: бумага, мелкопористое стекло, волокнистые полимерные вещества, керамика, асбест, стекловолокно, пористый графит и др. Выбор материала фильтра определяется состоянием осадка и составом раствора и их взаимодействия с материалом фильтра (см. разд. 9.4). Фильтровальная бумага - продукт щелочной или кислотной переработки коротковолокнистой целлюлозы. Она гигроскопична и в воздушно-сухом состоянии содержит 5-6% воды. Фильтровальная бумага поступает в продажу в виде листов и кружков различного диаметра. Качество бумаги определяют количеством золы, остающейся после ее сжигания, и пористостью. На каждой пачке круглых фильтров указывают массу золы. Фильтр считают беззольным, если после его сжигания масса золы не превышает 7-10-5 г. Плотность (пористость) фильтровальной бумаги каждая фирма обозначает своими знаками. В частности, черной или розовой лентой на пачке круглых фильтров большинство фирм отмечает крупную пористость бумаги со средним размером пор порядка 3,5 - 4,0 мкм. Белой лентой обозначают бумагу средней пористости (3,0 - 3,5 мкм), а синей - мелкопористую (1,0 - 1,1 мкм), предназначенную для фильтрации мелкозернистых осадков. Проницаемость такого фильтра для воды составляет 0,001 мл/(см2с) при давлении 10 мм вод. ст. Фильтровальную бумагу нельзя использовать для фильтрации горячих водных растворов сильных кислот и щелочей. Она в их среде превращается в студенистую массу, хотя химический состав ее заметно не изменяется. Бумага разрушается и водными растворами пероксида водорода, и азотной кислоты даже невысокой концентрации. Выпускают также бумажные фильтры, пропитанные кремнийорганическими соединениями для быстрого и полного отделения водных растворов от органических растворителей в случае их несмешиваемости. Производится и черная фильтровальная бумага, содержащая активированный уголь между волокнами Целлюлозы. Такой фильтр позволяет совмещать процессы фильтрации и сорбции. Бумажная масса. Бумажную массу применяют для фильтрования студенистых и слизистых осадков. Она помогает превращению таких осадков после прокаливания в тонко разрыхленное состояние, а не в сплошной комок. Массу прибавляют к осадку после его образования и тщательно с ним перемешивают, а затем отфильтровывают, используя необходимые фильтры. Ее не прибавляют в тех случаях, когда осадок переводят в раствор для последующего переосаждения. Массу готовят, сильно встряхивая мелкие кусочки беззольной фильтровальной бумаги с горячей чистой водой в конической колбе (см. разд. 2.1), закрытой притертой стеклянной пробкой, до получения однородной сметаноподоб-ной массы. Для удаления из нее различных примесей массу нагревают 15-20 мин со смесью концентрированной хлороводородной кислоты, насыщенной бромом, и воды в соотношении 1:7 по объему. Затем массу отфильтровывают иа стеклянном фильтре (см. ниже) и тщательно промывают особо чистой водой. Стеклянные фильтры - это пластинки из размельченного и затем спеченного стекла разного состава. Они могут быть плоскими, круглыми, выпуклыми, отшлифованными со всех сторон или только с боков, цилиндрическими и коническими, патронными, прямоугольными, в зависимости от места расположения в приборе и условий разделения твердой и жидкой фаз. Стеклянные фильтры различаются по пористости и толщине (табл. 2). Еще неиспользованные стеклянные фильтры перед применением следует для удаления поверхностных загрязнений и частичек пыли промыть с отсасыванием (см. разд. 9.5) нагретой хлороводородной кислотой, а затем чистой водой. Через стеклянные фильтры можно фильтровать концентрированные кислоты, кроме фтороводородной, и разбавленные водные растворы щелочей. Нагретые концентрированные растворы последних разрушают стеклянные фильтры. Таблица 2. Проницаемость стеклянных фильтров
Примечание. Данные табл. 2 имеют ориентировочное значение. Фильтры с номером 00 применяют для механической очистки газов, фильтры с номерами 0 и 1 – для удаления из жидкостей крупнозернистых осадков, а фильтры с номерами 2-5 - в аналитической практике и физико-химических исследованиях. Достоинством стеклянных фильтров являются сравнительная легкость их очистки, промывки и высушивания осадка, возможность быстрого фильтрования под вакуумом (см. разд. 9.4) и взвешивания вместе с фильтром. Стеклянные фильтры можно нагревать до 350 °С при медленном повышении температуры с последующим постепенным охлаждением. Их нельзя нагревать на открытом пламени и подвергать резким изменениям температуры. |
Похожие:
 |
Учебное пособие для студентов специальности 271200 «Технология продуктов... Учебное пособие предназначено для изучения теоретической части курса «Ресторанное дело». Предназначено для студентов вузов, преподавателей.... |
 |
Учебное пособие Тольятти 2011 г. Авторы: Савкин С. А., Рынгач В.... Учебное пособие предназначено для студентов, изучающих предмет «Артиллерийская разведка». Он составлен в соответствии с программой... |
|
Учебное пособие предназначено для развития навыков работы в программе... Учебное пособие предназначено для развития навыков работы в программе Movie Maker. Учебное пособие используется при изучении программного... |
|
Учебное пособие предназначено для студентов дневной формы обучения... Пособие рекомендовано для обеспечения базового курса дневного обучения в техническом вузе |
|
Учебное пособие по токсикологической химии для студентов фармацевтического факультета Раздел Химико−токсикологические лаборатории наркологических диспансеров и центров по лечению острых отравлений |
|
Учебное пособие для модульно-рейтинговой технологии обучения Допущено... Учебное пособие предназначено для студентов, аспирантов и преподавателей вузов |
|
Бизнес-курс английского языка методические указания для студентов... Учебное пособие предназначено для работы на занятиях, а также для индивидуальной работы студентов |
|
Учебное пособие для студентов и технических работников вузов Учебное пособие предназначено для преподавателей, студентов и технических работников высших и средних учебных заведений, независимо... |
|
Учебное пособие для самостоятельной работы студентов заочного отделения... Учебное пособие предназначено для для самостоятельной работы студентов заочного отделения неязыков специальностей вузов, ранее изучавших... |
|
Учебное пособие к практическим занятиям для студентов специальности 050715 «Логопедия» Учебное пособие составлено в соответствии с требованиями действующего Государственного образовательного стандарта высшего профессионального... |
|
Учебное пособие подготовлено для самостоятельной внеаудиторной работы... Учебное пособие предназначено для обучающихся по специальности 31. 05. 01 Лечебное дело |
|
Учебное пособие подготовлено для самостоятельной внеаудиторной работы... Учебное пособие предназначено для обучающихся по специальности 31. 05. 01 Лечебное дело |
|
Учебное пособие предназначено для студентов специальности 130503.... Учебное пособие предназначено для студентов специальности 130503. 65 «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений»... |
|
Учебное пособие Допущено Учебно-методическим объедине-нием по образованию... Учебное пособие предназначено для освоения студентами основ работы с различными операционными системами с использованием всех возможностей,... |
|
Учебное пособие для студентов 6 курса, обучающихся по специальности... Учебное пособие предназначено для самостоятельной работы студентов 6 курса при подготовке к практическим занятиям |
|
Введение 4 Учебное пособие предназначено для студентов специальности 190701 дневного и заочного обучения |