Διοξείδιο του άνθρακα (CO2) είναι άχρωμο και άοσμο, οπότε δεν μπορείτε να το εντοπίσετε με άμεση παρατήρηση. Πρέπει να συλλέξετε ένα δείγμα αέρα (ή ένα δείγμα CO2), στη συνέχεια πραγματοποιεί μία από τις πολλές απλές δοκιμές για τον εντοπισμό της παρουσίας του αερίου. Μπορείτε να φυσήξετε το αέριο ως φυσαλίδες μέσω του ασβέστη ή να κρατήσετε κάτι αναμμένο για να δείτε αν η φωτιά σβήνει από την παρουσία CO2.
Βήμα
Μέθοδος 1 από 3: Προετοιμασία του δείγματος
Βήμα 1. Συλλέξτε δείγματα CO2.
Για να ξεκινήσετε τη δοκιμή, θα χρειαστείτε ένα σφραγισμένο δοκιμαστικό σωλήνα που περιέχει το συλλεγέν αέριο. Το διοξείδιο του άνθρακα μπορεί να τοποθετηθεί σε κύλινδρο αερίου, σωλήνα βρασμού ή σε άλλο αεροστεγές δοχείο. Η διαδικασία συλλογής αερίου διοξειδίου του άνθρακα πραγματοποιείται συνήθως στο νερό σε ένα ποτήρι. CO. Αέριο2 πυκνότερο από τον αέρα. Έτσι, μπορείτε να τα συλλέξετε χρησιμοποιώντας τις ιδιότητες τους προς τα κάτω ή με σύριγγα αερίου.
Βήμα 2. Αναμίξτε ανθρακικό ασβέστιο με υδροχλωρικό οξύ (HCl)
Ο απλούστερος τρόπος συλλογής διοξειδίου του άνθρακα είναι η αντίδραση ανθρακικού ασβεστίου (ή τσιπς ασβεστόλιθου) με υδροχλωρικό οξύ. Αρχικά, ρίξτε 20 ml HCl σε κωνική φιάλη. Προσθέστε μια κουταλιά ανθρακικό ασβέστιο (ή τσιπς ασβεστόλιθου) στο HCl. Μόλις αρχίσει να συμβαίνει η χημική αντίδραση, καλύψτε τη κωνική φιάλη με το πώμα και τον σωλήνα παροχής, συλλέγοντας το αέριο μέσω του σωλήνα παροχής σε έναν ανεστραμμένο δοκιμαστικό σωλήνα (και βυθισμένο σε ένα μπολ με νερό). Εάν το νερό στον δοκιμαστικό σωλήνα εξαντληθεί, τότε το αέριο έχει συλλεχθεί.
- Μπορείτε να συνεχίσετε να συλλέγετε το αέριο όσο συμβαίνει η αντίδραση.
- Για επιδείξεις στην τάξη, θα χρειαστείτε μόνο μια μικρή ποσότητα υδροχλωρικού οξέος, αραιωμένη σε 1 Μ. Η καλύτερη συγκέντρωση 2 Μ είναι καλύτερη, αλλά θα πρέπει να χρησιμοποιείται μόνο με εξαιρετική προσοχή. Η εξίσωση αντίδρασης είναι: CaCO3(ες) + 2HCl (aq) ==> CaCl2(aq) + H2O (l) + CO2(σολ).
- Πρέπει να είστε πολύ προσεκτικοί όταν εργάζεστε με υδροχλωρικό οξύ - φορέστε γάντια, παλτό εργαστηρίου και προστατευτικά γυαλιά. Μην αφήσετε το οξύ να μπει στο δέρμα σας! Το καλύτερο περιβάλλον για να πραγματοποιήσετε αυτήν την αντίδραση είναι εάν έχετε πρόσβαση σε εργαστήριο.
Βήμα 3. Κλείστε τον δοκιμαστικό σωλήνα με το πώμα
Τοποθετήστε το σωλήνα στο ράφι για να το κρατήσετε ασφαλές μέχρι να πραγματοποιηθεί η δοκιμή. Το πώμα σωλήνα είναι ένας μικρός φελλός ή καπάκι που σας επιτρέπει να περάσετε το περιεχόμενο ενός δοκιμαστικού σωλήνα μέσω ενός σωλήνα σε άλλο δοχείο μέσω ενός σωλήνα παράδοσης. Σημαντικό για τη σφράγιση αερίου CO2 στο δοχείο. Εάν παραμείνει ανοιχτό, το αέριο θα αναμειχθεί με τον αέρα και η αποτελεσματικότητα της δοκιμής θα μειωθεί σημαντικά.
Μέθοδος 2 από 3: Φούσκωμα μέσω ασβέστη
Βήμα 1. Φυσαλίξτε το αέριο μέσω του ασβέστη
Ο πιο αποτελεσματικός τρόπος δοκιμής CO2 αναβλύζει το αέριο μέσω «νερού ασβέστη», αραιωμένου διαλύματος υδροξειδίου του ασβεστίου (νεκρός ασβέστης). Όταν φυσάτε διοξείδιο του άνθρακα στο διάλυμα, σχηματίζει ένα στερεό ίζημα ανθρακικού ασβεστίου - ασβέστη ή ασβεστόλιθο. Το ανθρακικό ασβέστιο είναι αδιάλυτο στο νερό. Έτσι, εάν υπάρχει CO2 στο δείγμα, το ασβέστη θα γίνει γαλακτώδες, θολό λευκό.
Βήμα 2. Φτιάξτε ένα διάλυμα νερού ασβέστη
Η διαδικασία είναι απλή, αραιώστε το υδροξείδιο του ασβεστίου με νερό. Υδροξείδιο του ασβεστίου (Ca (OH)2) είναι μια άσπρη, άχρωμη σκόνη που μπορεί να αγοραστεί από τους περισσότερους προμηθευτές χημικών. Το καθαρό ασβέστη, μετά την ανάμειξη, είναι διαυγές και άχρωμο, με ελαφρώς γήινη μυρωδιά και πικρή γεύση, χαρακτηριστικό του αλκαλικού υδροξειδίου του ασβεστίου. Ακολουθήστε αυτά τα βήματα για να φτιάξετε το δικό σας νερό από ασβέστη:
- Τοποθετήστε 1 κουταλάκι του γλυκού υδροξείδιο του ασβεστίου σε ένα διαυγές γυάλινο βάζο (ή μικρότερο). Το νερό ασβέστη είναι ένα κορεσμένο διάλυμα, που σημαίνει ότι υπάρχουν κάποιες επιπλέον χημικές ουσίες που είναι αδιάλυτες. Ένα κουταλάκι του γλυκού θα σας δώσει ένα πλήρως κορεσμένο διάλυμα, είτε χρησιμοποιείτε ένα γαλόνι είτε ένα μικρότερο δοχείο.
- Γεμίστε το γαλόνι με αποσταγμένο νερό ή νερό βρύσης. Το απεσταγμένο νερό παράγει πάντα ένα πιο καθαρό διάλυμα, αλλά τα μέταλλα στο νερό της βρύσης δεν πρέπει να εμποδίζουν τη δοκιμή.
- Βάλτε το καπάκι στο βάζο. Ανακινήστε το διάλυμα έντονα για 1-2 λεπτά και μετά αφήστε το για 24 ώρες.
- Ρίξτε το πιο διαυγές διάλυμα στο πάνω μέρος του βάζου μέσω καφέ ή καθαρού διηθητικού χαρτιού. Να είστε πολύ προσεκτικοί για να μην διαταράξετε το ίζημα. Εάν χρειάζεται, επαναλάβετε το βήμα φιλτραρίσματος μέχρι να πάρετε ένα διαυγές διάλυμα νερού ασβέστη. Φυλάσσετε σε καθαρό βάζο ή μπουκάλι.
Βήμα 3. Φυσήξτε το αέριο μέσω του ασβέστη
Γεμίστε μισό ένα δοκιμαστικό σωλήνα με ασβέστη - στη συνέχεια αφήστε το να βράσει. Χρησιμοποιήστε τον σωλήνα παράδοσης για να παραδώσετε το δείγμα CO2 σε δοκιμαστικό σωλήνα απευθείας σε βραστό νερό ασβέστη. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν εύκαμπτο σωλήνα ή (μεταλλικό) σωλήνα ως σωλήνα παράδοσης, αν τίποτα άλλο δεν είναι καλύτερο. Αφήστε το παγιδευμένο αέριο να "φουσκώσει" μέσα στο υγρό και περιμένετε να λάβει χώρα η αντίδραση.
Εάν δεν θέλετε να βράσετε τίποτα, χρησιμοποιήστε μια σύριγγα αερίου για να απελευθερώσετε το αέριο CO2 απευθείας σε δοκιμαστικό σωλήνα μισογεμάτο με ασβέστη. Συνδέστε τον δοκιμαστικό σωλήνα και ανακινήστε δυνατά για 1-2 λεπτά. Εάν το δείγμα περιέχει διοξείδιο του άνθρακα, το διάλυμα θα γίνει θολό.
Βήμα 4. Παρατηρήστε εάν το νερό είναι θολό
Αν υπάρχει CO2, το ασβέστη θα γίνει θολό λευκό με σωματιδιακό ανθρακικό ασβέστιο. Εάν το νερό ασβέστη βράσει και το αέριο σωληνωθεί απευθείας στο ασβέστη, η αντίδραση θα λάβει χώρα αμέσως. Εάν τίποτα δεν συμβαίνει μετά από ένα λεπτό περίπου, μπορεί να θεωρηθεί ότι το δείγμα σας δεν περιέχει διοξείδιο του άνθρακα.
Βήμα 5. Γνωρίστε τη χημική αντίδραση
Κατανοήστε τι πραγματικά συμβαίνει για να υποδείξετε την παρουσία CO2Το Η εξίσωση αντίδρασης για αυτό το τεστ είναι: Ca (OH)2 (aq) + CO2 (ζ) -> CaCO3 (ες) + Η2O (l). Με μη χημικούς όρους: νερό ασβέστη + αέριο (το οποίο περιέχει CO2) αντιδρά με στερεό ασβέστη (σωματίδια) και νερό.
Μέθοδος 3 από 3: Δοκιμή με μπάρα ανάφλεξης
Βήμα 1. Δοκιμάστε να χρησιμοποιήσετε ένα δείγμα για να σβήσετε τη φωτιά
Το διοξείδιο του άνθρακα σε υψηλές συγκεντρώσεις θα σβήσει τη φωτιά. Χρειάζεται μόνο να κρατήσετε μια μικρή αναμμένη ράβδο σε έναν δοκιμαστικό σωλήνα που πιστεύεται ότι περιέχει CO2Το Εάν υπάρχει αέριο CO2, η φλόγα θα σβήσει σύντομα. Η καύση (η εμφάνιση φλόγας) είναι μια αντίδραση μεταξύ οξυγόνου και άλλων ουσιών, με τη μορφή ταχείας οξείδωσης των οργανικών ενώσεων και μείωσης του οξυγόνου. Η φωτιά σβήνει επειδή το οξυγόνο αντικαθίσταται από CO2, το οποίο είναι ένα μη καύσιμο αέριο.
Θυμηθείτε ότι αέρια που δεν περιέχουν οξυγόνο θα σβήσουν επίσης τη φλόγα. Επομένως, πρόκειται για μια αναξιόπιστη δοκιμή διοξειδίου του άνθρακα, καθώς θα μπορούσε να σας οδηγήσει στον λανθασμένο προσδιορισμό του αερίου
Βήμα 2. Συλλέξτε αέριο διοξείδιο του άνθρακα σε έναν ανεστραμμένο δοκιμαστικό σωλήνα
Βεβαιωθείτε ότι το δείγμα είναι σωστά αποθηκευμένο και φελλωμένο πριν το δοκιμάσετε να ελέγξετε για CO2Το Βεβαιωθείτε ότι ο δοκιμαστικός σωλήνας δεν περιέχει εύφλεκτα ή εκρηκτικά αέρια. Σε αυτή την περίπτωση, η έκθεση στη φωτιά μπορεί να είναι επικίνδυνη ή τουλάχιστον πολύ τρομακτική.
Βήμα 3. Βάλτε μια μικρή φλόγα στον δοκιμαστικό σωλήνα
Χρησιμοποιήστε νάρθηκα ή μικρό μακρύ ραβδί. Σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης, μπορούν να χρησιμοποιηθούν σπίρτα - αλλά όσο πιο μακριά είναι το χέρι σας από το στόμιο του δοκιμαστικού σωλήνα, τόσο πιο ασφαλές θα είναι το πείραμα. Εάν η φλόγα σβήσει γρήγορα, μπορεί να υπάρχει συγκέντρωση CO2 ψηλά στον δοκιμαστικό σωλήνα.
Βήμα 4. Εναλλακτικά, δοκιμάστε να χρησιμοποιήσετε μια σύριγγα αερίου για να σβήσετε το κερί
Γεμίστε τη σύριγγα με διοξείδιο του άνθρακα. Στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε μια σταγόνα λιωμένου κεριού για να συνδέσετε το κοντό κερί στην επιφάνεια του νομίσματος. Στη συνέχεια, τοποθετήστε το κερί και το νόμισμα σε ένα φλιτζάνι με φαρδύ στόμιο - και ανάψτε το κερί. Συμπληρώστε τη σύριγγα με ένα μικρό λάστιχο και πιέστε τη σύριγγα για να μετατοπίσετε το CO2 στο κάτω μέρος του φλιτζανιού. Εάν αφαιρέσετε ολόκληρη τη σύριγγα μέσα σε ένα ή δύο δευτερόλεπτα, η φλόγα θα σβήσει.
