Опыт: проведение реакций, характеризующих свойства нерастворимых оснований на примере гидроксида меди (II)
Гидроксид меди (II) можно получить, добавив щелочь к раствору соли меди (II):
CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + 2NaCl
(щелочь должна быть в избытке)
1) Рагируют с кислотами с образованием соли и воды. Делим полученный осадок на две порции и приливаем к первой порции соляную кислоту (небольшими порциями, при перемешивании) до растворения осадка:
Cu(OH)2 + 2HCl = CuCl2 + 2H2O
(полученная соль — хлорид меди (II))
2) Нерастворимые гидроксиды разлагаются при нагревании, образуется оксид металла и вода. Вторую порцию осадка нагреваем на спиртовке несколько минут, не доводя до бурного кипения:
Cu(OH)2 = CuO + H2O
Синий осадок меняет цвет на черный, характерный для оксида меди (II).
3) Нерастворимые основания не изменяют окраску индикаторов.
Данный опыт проводить вряд ли понадобится, но нужно помнить, что для него нужен готовый (фабричный) гидроксид меди. Если получать в классе, в нем будет избыток щелочи или сохранится кислая реакция в результате гидролиза хлорида меди (II).
Вымораживание включает две стадии: собственно вымораживание и разделение жидкой и твердой фаз. Однако следует учесть, что получение искусственного холода сравнительно дорого. Впрочем, надо еще учитывать и другой факт. Нужен в общем не лед, а очищенная вода, полученная после его расплавления. Иными словами, можно максимально регенерировать холод.[ ...]
При вымораживании растворенных солей пользуются тем, что при замерзании концентрированных растворов первые порции льда состоят из чистого растворителя с малыми включениями растворимых солей, которые при повышении температуры плавятся первыми.[ ...]
Главной проблемой при вымораживании примесей является наличие влаги в воздухе, которая «забивает» ловушку. Для ее удаления используют предварительную осушку аспирируемого воздуха в патронах с различного рода осушителями (перхлорат магния, карбонат калия, цеолит ЗА и др.). Однако большинство осушителей помимо влаги могут поглощать анализируемые вещества.[ ...]
Другой вариант метода вымораживания [74] применен для получения пресной воды из соленых вод (солесодержание — 3,5—7%)- Поскольку процесс опреснения соленых вод методом вымораживания является одновременно и процессом их очистки, то метод вымораживания можно рассматривать как один из методов очистки природных вод (морских, океанских, озерных, подземных и др.) с высоким содержанием солей.[ ...]
Не менее важным является вымораживание (криогенная метамор-физация) подземных вод в районах многолетнемерзлых пород. Вымораживание, так же как и испарительное концентрирование, ведущее к удалению молекул Н2 О (в данном случае в твердую, фазу льда), приводит к увеличению минерализации подземных вод и метаморфизации их химического состава по указанным принципиальным схемам. Имеются две основные причины такой метаморфизации.[ ...]
Третий вариант основан на вымораживании в глубоком вакууме. При этом сама вода является холодильным агентом. При глубоком вакууме вода закипает, поглощает тепло, за счет чего из нее вымерзает лед. Суспензия льда выводится в специальную сепа-рационную колонку. В ней лед всплывает, промывается и подается в плавитель.[ ...]
Концентрирование примесей вымораживанием основано на, том, что при замерзании части водного раствора растворенные компоненты остаются в жидкой фазе. Этот метод пригоден для концен трирования веществ, обладающих Достаточной растворимостью в воде при низких температурах, и в особенности гидрофильных веществ, трудно извлекаемых из воды другими методами. К преиму ществам этого метода еще относятся незначительные потери лету чих соединений, отсутствие загрязнения применяемыми реактивами, значительно меньшая опасность изменения компонентного состава исследуемой смеси вследствие протекания каких-либо превращений определяемых веществ.[ ...]
Первый из них заключается в вымораживании паров НТО при пропускании потока воздуха через холодильную камеру, в которой снижение температуры достигается либо за счет использования холодильного агрегата, либо за счет применения различных охлаждающих смесей. Недостаток этого метода заключается в том, что продолжительность отбора ограничена, так как по мере нарастания толщины льда, имеющего низкую теплопроводность, снижается выход конденсата.[ ...]
В новом варианте метода Бейкера вымораживание сочетается с экстракцией. Пробу воды доводят до температуры, близкой к температуре замерзания, и при интенсивном перемешивании по каплям вводят жидкий «-бутан, охлажденный до —20 °С. Процесс ведут до тех пор, пока не замерзнет вся вода, а органические вещества не перейдут из водного раствора в «-бутан. Затем н-бутан испаряют при 0°С. Этот вариант особенно удобен для концентрирования легколетучих примесей.[ ...]
В установке концентрирования растворов вымораживанием под вакуумом (рис. 1-2) лед образуется в кристаллизаторе при подаче в него предварительно охлажденного раствора. Кристаллы льда затем выделяются из суспензии в промывной колонне. Далее они плавятся в конденсаторе-плавителе. Для сжатия водяного пара от давления, соответствующего его равновесию с соленым раствором, до давления, отвечающего насыщению чистой воды при температуре ее замораживания, используется компрессор. Ввиду наличия термодинамических потерь необходима вс холодильная система. Для охлаждения раствора, поступающего в кристаллизатор, применяется поверхностный или контактный теплообменник.[ ...]
Обладая всеми достоинствами прямоконтактного вымораживания, га-зогидратный выгодно отличается от него более высокой температурой проведения процесса, что позволяет сократить потери холода в окружающую среду. При использовании газогидратного ликвидируется один из основных недостатков опреснения вымораживанием — опасность замерзания промывной воды в слое кристаллов льда.[ ...]