යකඩ යුගය - 3 කොටස
අන්තර්ගතය
අපගේ ශිෂ්ටාචාරයේ අංක එකේ ලෝහය සහ එහි සබඳතා පිළිබඳ නවතම ගැටළුව. මෙතෙක් සිදු කරන ලද අත්හදා බැලීම්වලින් පෙනී ගොස් ඇත්තේ මෙය ගෘහස්ථ රසායනාගාරයේ පර්යේෂණ සඳහා සිත්ගන්නා වස්තුවක් බවයි. අද අත්හදා බැලීම් නොඅඩු රසවත් වනු ඇති අතර රසායන විද්‍යාවේ සමහර පැති දෙස වෙනස් ලෙස බැලීමට ඔබට ඉඩ සලසයි.
ලිපියේ පළමු කොටසේ එක් අත්හදා බැලීමක් වූයේ යකඩ (II) හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් වල කොළ පැහැති අවක්ෂේපයක් දුඹුරු යකඩ (III) හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් වලට H ද්‍රාවණයක් සමඟ ඔක්සිකරණය කිරීමයි.2O2. හයිඩ්රජන් පෙරොක්සයිඩ් යකඩ සංයෝග ඇතුළු බොහෝ සාධකවල බලපෑම යටතේ දිරාපත් වේ (පරීක්ෂණයේදී ඔක්සිජන් බුබුලු සොයා ගන්නා ලදී). පෙන්වීමට ඔබ මෙම බලපෑම භාවිතා කරනු ඇත...
… උත්ප්‍රේරකයක් ක්රියා කරන ආකාරය
ඇත්ත වශයෙන්ම ප්රතික්රියාව වේගවත් කරයි, නමුත් - එය මතක තබා ගැනීම වටී - ලබා දී ඇති තත්වයන් යටතේ සිදුවිය හැකි එකක් පමණි (සමහර විට ඉතා සෙමින්, නොපෙනෙන ලෙස පවා). උත්ප්රේරකය ප්රතික්රියාව වේගවත් කරන බවට ප්‍රකාශයක් ඇති බව ඇත්ත, නමුත් එයට සහභාගී නොවේ. හ්ම්... ඇයි ඒක එකතු කරන්නේ? රසායන විද්යාව මැජික් නොවේ (සමහර විට එය මට පෙනේ, සහ "කළු" ආරම්භ කිරීමට), සහ සරල අත්හදා බැලීමකින්, ඔබ ක්රියාකාරී උත්ප්රේරකය දකිනු ඇත.
පළමුව ඔබේ ස්ථානය සූදානම් කරන්න. මේසය ගංවතුරෙන් වළක්වා ගැනීමට තැටියක්, ආරක්ෂිත අත්වැසුම් සහ ඇස් කණ්ණාඩි හෝ වීසර් අවශ්ය වනු ඇත. ඔබ කෝස්ටික් ප්රතික්රියාකාරකයක් සමඟ කටයුතු කරයි: perhydrol (30% හයිඩ්රජන් පෙරොක්සයිඩ් ද්රාවණය H2O2) සහ යකඩ (III) ක්ලෝරයිඩ් ද්රාවණය FeCl3. ඥානවන්තව ක්රියා කරන්න, විශේෂයෙන් ඔබේ ඇස් ගැන සැලකිලිමත් වන්න: පෙහයිඩ්රෝල් සමඟ පුළුස්සා දැමූ අත්වල සම ප්රතිජනනය කරයි, නමුත් ඇස් එසේ නොවේ. (1).
2. වම් පැත්තේ වාෂ්පකාරකයේ ජලය පමණක් අඩංගු වේ, දකුණු පසින් - perhydrol එකතු කිරීම සමඟ ජලය. ඔබ දෙදෙනාටම යකඩ (III) ක්ලෝරයිඩ් ද්‍රාවණයක් වත් කරන්න
3. ප්රතික්රියාවේ ගමන් මග, එහි සම්පූර්ණ වීමෙන් පසුව, උත්ප්රේරකය නැවත උත්පාදනය වේ
පෝසිලේන් වාෂ්පකාරකයකට වත් කර ජලය මෙන් දෙගුණයක් එකතු කරන්න (ප්රතික්රියාව හයිඩ්රජන් පෙරොක්සයිඩ් සමඟ ද සිදු වේ, නමුත් 3% ද්‍රාවණයකදී, බලපෑම කිසිසේත්ම නොපෙනේ). ඔබට H හි ආසන්න වශයෙන් 10% විසඳුමක් ලැබී ඇත2O2 (වාණිජ පෙරහයිඩ්‍රෝල් 1:2 ජලය සමග තනුක කර ඇත). දෙවන වාෂ්පකාරකයට ප්රමාණවත් තරම් ජලය වත් කරන්න එවිට සෑම භාජනයකටම එකම දියර ප්‍රමාණයක් ඇත (මෙය ඔබේ සමුද්දේශ රාමුව වනු ඇත). දැන් වාෂ්ප දෙකටම 1-2 සෙ.මී.3 10% FeCl විසඳුම3 සහ පරීක්ෂණයේ ප්‍රගතිය හොඳින් නිරීක්ෂණය කරන්න (2).
පාලක වාෂ්පකාරකයේ දී, හයිඩ්රේටඩ් Fe අයන නිසා ද්රව කහ පැහැති වර්ණයක් ඇත.3+. අනෙක් අතට, හයිඩ්රජන් පෙරොක්සයිඩ් සහිත භාජනයක බොහෝ දේ සිදු වේ: අන්තර්ගතය දුඹුරු පැහැයට හැරේ, වායුව තීව්‍ර ලෙස මුදා හරිනු ලැබේ, සහ වාෂ්පීකරණයේ ඇති ද්රව ඉතා උණුසුම් හෝ උනු වේ. ප්රතික්රියාවේ අවසානය සනිටුහන් වන්නේ වායු පරිණාමය නැවැත්වීම සහ පාලන පද්ධතියේ (3) මෙන් අන්තර්ගතයේ වර්ණය කහ පැහැයට වෙනස් කිරීමෙනි. ඔබ සාක්ෂිකරුවෙකු පමණි උත්ප්රේරක පරිවර්තක මෙහෙයුම, නමුත් යාත්රාවේ සිදුවී ඇති වෙනස්කම් මොනවාදැයි ඔබ දන්නවාද?
දුඹුරු පැහැය පැමිණෙන්නේ ප්රතික්රියාවේ ප්‍රතිඵලයක් ලෙස සෑදෙන ෆෙරස් සංයෝග වලින් ය:
වාෂ්පීකරණයෙන් තීව්‍ර ලෙස පිට කරන වායුව ඇත්ත වශයෙන්ම ඔක්සිජන් වේ (ද්‍රවයේ මතුපිටට ඉහළින් දිලිසෙන දැල්ලක් දැල්වීමට පටන් ගනී දැයි ඔබට පරීක්ෂා කළ හැකිය). මීළඟ පියවරේදී ඉහත ප්‍රතික්‍රියාවේදී නිකුත් වන ඔක්සිජන් Fe කැටායන ඔක්සිකරණය කරයි.2+:
Regenerated Fe අයන3+ ඔවුන් නැවතත් පළමු ප්රතික්රියාවට සහභාගී වේ. සියලුම හයිඩ්රජන් පෙරොක්සයිඩ් භාවිතය අවසන් වූ විට ක්‍රියාවලිය අවසන් වන අතර, කහ පැහැය වාෂ්පීකරණයේ අන්තර්ගතයට නැවත පැමිණෙන විට ඔබට පෙනෙනු ඇත. ඔබ පළමු සමීකරණයේ දෙපැත්තම දෙකකින් ගුණ කර එය දෙවැන්නට පැත්තට එකතු කළ විට, ප්‍රතිවිරුද්ධ පැතිවල (සාමාන්‍ය ගණිත සමීකරණයක මෙන්) එම පද අවලංගු කළ විට, ඔබට බෙදාහැරීමේ ප්‍රතික්‍රියා සමීකරණය H ලැබේ.2O2. එහි යකඩ අයන නොමැති බව කරුණාවෙන් සලකන්න, නමුත් පරිවර්තනයේ ඔවුන්ගේ භූමිකාව දැක්වීමට, ඊතලයට ඉහළින් ඒවා ටයිප් කරන්න:
ඉහත සමීකරණයට අනුව හයිඩ්රජන් පෙරොක්සයිඩ් ද ස්වයංසිද්ධව දිරාපත් වේ (පැහැදිලිවම යකඩ අයන නොමැතිව), නමුත් මෙම ක්‍රියාවලිය තරමක් මන්දගාමී වේ. උත්ප්‍රේරකයක් එකතු කිරීම මඟින් ප්‍රතික්‍රියා යාන්ත්‍රණය ක්‍රියාත්මක කිරීමට පහසු එකක් බවට වෙනස් කරන අතර එම නිසා සම්පූර්ණ පරිවර්තනය වේගවත් කරයි. එසේනම් ප්රතික්රියාවට උත්ප්රේරකය සම්බන්ධ නොවේය යන අදහස ඇයි? සමහරවිට එය ක්‍රියාවලියේදී ප්රතිජනනය වී නිෂ්පාදන මිශ්‍රණයේ නොවෙනස්ව පවතින නිසා විය හැකිය (පරීක්ෂණයේදී Fe(III) අයන වල කහ පැහැය ප්රතික්රියාවට පෙර සහ පසු යන දෙකෙහිම සිදුවේ). ඒ නිසා ඒක මතක තියාගන්න උත්ප්රේරකය ප්රතික්රියාවට සම්බන්ධ වන අතර එය ක්රියාකාරී කොටස වේ.
X සමඟ ඇති ගැටළු සඳහා.2O2
4. කැටලේස් හයිඩ්රජන් පෙරොක්සයිඩ් දිරාපත් කරයි (වම් පැත්තේ නළය), EDTA ද්‍රාවණයක් එකතු කිරීමෙන් එන්සයිම විනාශ කරයි (දකුණු පස නළය)
එන්සයිම ද උත්ප්රේරක වේ, නමුත් ඒවා ජීවීන්ගේ සෛල තුළ ක්රියා කරයි. ස්වභාවධර්මය විසින් ඔක්සිකරණය සහ අඩු කිරීමේ ප්‍රතික්‍රියා වේගවත් කරන එන්සයිමවල ක්රියාකාරී මධ්‍යස්ථානවල යකඩ අයන භාවිතා කරන ලදී. මෙයට හේතුව යකඩ වල සංයුජතාවයේ (II සිට III දක්වා සහ අනෙක් අතට) දැනටමත් සඳහන් කර ඇති සුළු වෙනස්කම් ය. මෙම එන්සයිම වලින් එකක් වන්නේ කැටලේස් වන අතර එය සෛලීය ඔක්සිජන් පරිවර්තනයේ අධික විෂ සහිත නිෂ්පාදනයක් වන හයිඩ්රජන් පෙරොක්සයිඩ් වලින් සෛල ආරක්ෂා කරයි. ඔබට පහසුවෙන් කැටලේස් ලබා ගත හැකිය: පොඩි කළ අර්තාපල් සහ පොඩි කළ අර්තාපල් මත ජලය වත් කරන්න. අත්හිටුවීම පතුළට ගිල්වීමට ඉඩ හරින්න සහ සුපර්නැටන්ට් ඉවතලන්න.
පරීක්ෂණ නලයට සෙන්ටිමීටර 5 ක් වත් කරන්න.3 අර්තාපල් සාරය සහ 1 සෙ.මී3 හයිඩ්රජන් පෙරොක්සයිඩ්. අන්තර්ගතය ඉතා පෙණ සහිත ය, එය පරීක්ෂණ නළයෙන් "පිටතට" පවා විය හැකිය, එබැවින් එය තැටියක උත්සාහ කරන්න. කැටලේස් යනු ඉතා කාර්යක්ෂම එන්සයිමයකි, එක් කැටලේස් අණුවක් මිනිත්තුවකදී H අණු මිලියන කිහිපයක් දක්වා බිඳ දැමිය හැක.2O2.
දෙවන පරීක්ෂණ නළයට සාරය වත් කිරීමෙන් පසු 1-2 ml එකතු කරන්න3 EDTA ද්රාවණය (සෝඩියම් එඩිටික් අම්ලය) සහ අන්තර්ගතය මිශ්ර වේ. ඔබ දැන් හයිඩ්රජන් පෙරොක්සයිඩ් එන්නතක් එකතු කළහොත්, හයිඩ්රජන් පෙරොක්සයිඩ් වියෝජනය වීමක් ඔබට නොපෙනේ. හේතුව EDTA සමඟ ඉතා ස්ථායී යකඩ අයන සංකීර්ණයක් සෑදීමයි (මෙම ප්‍රතික්‍රියාකාරකය බොහෝ ලෝහ අයන සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කරයි, ඒවා තීරණය කිරීමට සහ පරිසරයෙන් ඉවත් කිරීමට භාවිතා කරයි). Fe අයන සංයෝජනය3+ EDTA සමඟින් එන්සයිමයේ ක්රියාකාරී ස්ථානය අවහිර කළ අතර එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස කැටලේස් අක්‍රිය විය (4).
යකඩ මංගල මුද්ද
විශ්ලේෂණාත්මක රසායන විද්‍යාවේදී, බොහෝ අයන හඳුනාගැනීම පදනම් වන්නේ අරපිරිමැස්මෙන් ද්‍රාව්‍ය අවක්ෂේප සෑදීම මතය. කෙසේ වෙතත්, ද්‍රාව්‍යතා වගුව දෙස බැලූ බැල්මට නයිට්‍රේට් (V) සහ නයිට්‍රේට් (III) ඇනායන (පළමු ලවණ සරලව නයිට්‍රේට් ලෙස හැඳින්වෙන අතර දෙවන - නයිට්‍රයිට්) ප්‍රායෝගිකව අවක්ෂේපයක් ඇති නොකරන බව පෙන්වනු ඇත.
මෙම අයන හඳුනාගැනීමේදී යකඩ (II) සල්ෆේට් FeSO ගලවා ගැනීමට පැමිණේ.4. ප්රතික්රියාකාරක සූදානම් කරන්න. මෙම ලුණු වලට අමතරව, ඔබට සල්ෆියුරික් අම්ලය (VI) H හි සාන්ද්ර ගත විසඳුමක් අවශ්ය වනු ඇත2SO4 සහ මෙම අම්ලයේ තනුක 10-15% විසඳුමක් (තනුක, වත්, ඇත්ත වශයෙන්ම, "ජලය තුලට අම්ලය" විට ප්රවේශම් වන්න). මීට අමතරව, KNO වැනි හඳුනාගත් ඇනායන අඩංගු ලවණ3, නැනෝ3, නැනෝ2. සාන්ද්ර FeSO විසඳුමක් සකස් කරන්න.4 සහ ඇනායන දෙකේම ලවණ ද්රාවණ (ලුණු තේ හැන්දකින් හතරෙන් එකක් සෙ.මී. 50 කින් පමණ දිය වේ.3 ජලය).
5. මුද්ද පරීක්ෂණයේ ධනාත්මක ප්රතිඵලය.
ප්රතික්රියාකාරක සූදානම්, එය අත්හදා බැලීමට කාලයයි. නල දෙකකට සෙන්ටිමීටර 2-3 ක් වත් කරන්න3 FeSO විසඳුම4. ඉන්පසු සාන්ද්ර N ද්රාවණ බින්දු කිහිපයක් එකතු කරන්න.2SO4. පයිප්පයක් භාවිතා කරමින්, නයිට්‍රයිට් ද්‍රාවණයේ ඇල්කෝට් එකක් එකතු කරන්න (උදා: NaNO2) සහ එය පරීක්ෂණ නළයේ බිත්තියට ගලා යන පරිදි එය වත් කරන්න (මෙය වැදගත් වේ!). එලෙසම, ලුණු පෙති ද්‍රාවණයෙන් කොටසක් වත් කරන්න (උදාහරණයක් ලෙස, KNO3) විසඳුම් දෙකම ප්රවේශමෙන් වත් කළහොත්, දුඹුරු කව මතුපිට දිස්වනු ඇත (එබැවින් මෙම පරීක්ෂණය සඳහා පොදු නම, මුදු ප්රතික්රියාව) (5). බලපෑම සිත්ගන්නා සුළුය, නමුත් ඔබට කලකිරීමට, සමහර විට කෝපයට පත් වීමට අයිතියක් ඇත (මෙය විශ්ලේෂණාත්මක පරීක්ෂණයකි, සියල්ලට පසු? ප්‍රතිඵල අවස්ථා දෙකේදීම සමාන වේ!).
කෙසේ වෙතත්, තවත් අත්හදා බැලීමක් කරන්න. මෙම අවස්ථාවේදී තනුක H එකතු කරන්න.2SO4. නයිට්‍රේට් සහ නයිට්‍රයිට් ද්රාවණ එන්නත් කිරීමෙන් පසු (පෙර මෙන්), ඔබට ධනාත්මක ප්‍රතිඵලයක් දැකිය හැක්කේ එක් පරීක්ෂණ නළයක පමණි - NaNO ද්රාවණය සහිත එක.2. මෙවර, මුද්ද පරීක්ෂණයේ ප්‍රයෝජනය පිළිබඳව ඔබට අදහස් දැක්වීමක් නොමැත: තරමක් ආම්ලික මාධ්‍යයක ප්රතික්රියාව ඔබට අයන දෙකක් අතර පැහැදිලිව වෙන්කර හඳුනා ගැනීමට ඉඩ සලසයි.
ප්‍රතික්‍රියා යාන්ත්‍රණය පදනම් වන්නේ නයිට්‍රික් ඔක්සයිඩ් (II) NO මුදා හැරීමත් සමඟ නයිට්‍රේට් අයන වර්ග දෙකේම වියෝජනය මත ය (මෙම අවස්ථාවෙහිදී, යකඩ අයන ඉලක්කම් දෙකේ සිට තුන දක්වා ඔක්සිකරණය වේ). NO සමඟ Fe(II) අයන සංයෝජනය දුඹුරු පැහැයක් ඇති අතර මුද්දට වර්ණයක් ලබා දෙයි (පරීක්ෂණය නිවැරදිව සිදු කළහොත් එය සිදු කෙරේ, විසඳුම් මිශ්ර කිරීමෙන් ඔබට ලැබෙන්නේ පරීක්ෂණ නළයේ අඳුරු වර්ණය පමණි, නමුත් - ඔබ පිළිගන්නවා - එවැනි රසවත් බලපෑමක් ඇති නොවනු ඇත). කෙසේ වෙතත්, නයිට්‍රේට් අයන වියෝජනය සඳහා දැඩි ආම්ලික ප්‍රතික්‍රියා මාධ්‍යයක් අවශ්ය වන අතර නයිට්‍රයිට් සඳහා අවශ්ය වන්නේ සුළු ආම්ලිකකරණයක් පමණක් වන අතර එම නිසා පරීක්ෂණයේදී නිරීක්ෂණය වූ වෙනස්කම් දක්නට ලැබේ.
රහස් සේවයේ යකඩ
මිනිසුන්ට හැම විටම සැඟවීමට යමක් තිබේ. සඟරාව නිර්මාණය කිරීම මගින් එවැනි සම්ප්‍රේෂණය වන තොරතුරු ආරක්ෂා කිරීම සඳහා ක්‍රම සංවර්ධනය කිරීම ද ඇතුළත් විය - සංකේතනය කිරීම හෝ පෙළ සැඟවීම. අවසාන ක්‍රමය සඳහා විවිධ සානුකම්පික තීන්ත නිර්මාණය කර ඇත. මේවා ඔබ විසින් සාදන ලද ද්රව්ය වේ සෙල්ලිපිය නොපෙනේකෙසේ වෙතත්, එය වෙනත් ද්රව්යයක් (සංවර්ධක) සමඟ උණුසුම් කිරීම හෝ ප්රතිකාර කිරීම වැනි බලපෑම යටතේ අනාවරණය වේ. ලස්සන තීන්ත සහ එහි සංවර්ධකයා සූදානම් කිරීම අපහසු නැත. වර්ණවත් නිෂ්පාදනයක් සාදනු ලබන ප්රතික්රියාව සොයා ගැනීමට ප්රමාණවත් වේ. තීන්ත වර්ණ රහිත වීම වඩාත් සුදුසුය, එවිට ඔවුන් විසින් සාදන ලද සෙල්ලිපිය ඕනෑම වර්ණයක උපස්ථරයක් මත නොපෙනේ.
යකඩ සංයෝග ද ආකර්ෂණීය තීන්ත සාදයි. කලින් විස්තර කර ඇති පරීක්ෂණ සිදු කිරීමෙන් පසු, යකඩ (III) සහ FeCl ක්ලෝරයිඩ් ද්රාවණ සානුකම්පිත තීන්ත ලෙස ඉදිරිපත් කළ හැකිය.3, පොටෑසියම් තයෝසයනයිඩ් KNCS සහ පොටෑසියම් ෆෙරෝසයනයිඩ් K4[Fe(CN)6]. FeCl ප්රතික්රියාව තුළ3 සයනයිඩ් සමඟ එය රතු පැහැයට හැරේ, ෆෙරෝසයනයිඩ් සමඟ එය නිල් පැහැයට හැරේ. ඒවා තීන්ත ලෙස වඩාත් සුදුසු ය. තයෝසයනේට් සහ ෆෙරෝසයනයිඩ් ද්‍රාවණඒවා අවර්ණ බැවින් (අවසාන අවස්ථාවේ දී, විසඳුම තනුක කළ යුතුය). සෙල්ලිපිය FeCl කහ පැහැති ද්‍රාවණයකින් සාදන ලදී.3 එය සුදු කඩදාසි මත දැකිය හැකිය (කාඩ්පත ද කහ නොවේ නම්).
6. වර්ණ දෙකේ මස්කාරා හොඳයි
7. සානුකම්පිත සාලිසිලික් අම්ල තීන්ත
සියලුම ලවණවල තනුක විසඳුම් පිළියෙළ කර සයනයිඩ් සහ ෆෙරෝසයනයිඩ් ද්‍රාවණයක් සහිත කාඩ්පත් මත ලිවීමට බුරුසුවක් හෝ ගැලපීමක් භාවිතා කරන්න. ප්රතික්රියාකාරක අපවිත්‍ර වීම වැළැක්වීම සඳහා එක් එක් බුරුසුවක් භාවිතා කරන්න. වියළන විට, ආරක්ෂිත අත්වැසුම් පැළඳ, FeCl විසඳුම සමඟ කපු තෙත් කරන්න.3. යකඩ (III) ක්ලෝරයිඩ් ද්රාවණය විඛාදන සහ කාලයත් සමඟ දුඹුරු පැහැයට හැරෙන කහ පැහැති ලප තබයි. මෙම හේතුව නිසා, සම සහ පරිසරය පැල්ලම් කිරීමෙන් වළකින්න (තැටියක අත්හදා බැලීම සිදු කරන්න). එහි මතුපිට තෙතමනය කිරීමට කඩදාසි කැබැල්ලක් ස්පර්ශ කිරීමට කපු පුළුන් භාවිතා කරන්න. සංවර්ධකයාගේ බලපෑම යටතේ රතු සහ නිල් අකුරු දිස්වනු ඇත. ඔබට එක් කඩදාසි පත්‍රයක තීන්ත දෙකෙන්ම ලිවිය හැකිය, එවිට හෙළි කරන ලද සෙල්ලිපිය වර්ණ දෙකකින් යුක්ත වේ (6). සාලිසිලික් ඇල්කොහොල් (ඇල්කොහොල් වල 2% salicylic අම්ලය) නිල් පැහැති තීන්තයක් ලෙසද සුදුසුය (7).
මෙය යකඩ සහ එහි සංයෝග පිළිබඳ කොටස් තුනකින් යුත් ලිපිය අවසන් කරයි. මෙය වැදගත් අංගයක් බව ඔබ සොයා ගත් අතර, ඊට අමතරව, එය ඔබට බොහෝ රසවත් අත්හදා බැලීම් කිරීමට ඉඩ සලසයි. කෙසේ වෙතත්, අපි තවමත් "යකඩ" මාතෘකාව කෙරෙහි අවධානය යොමු කරන්නෙමු, මන්ද මාසයකින් ඔබට ඔහුගේ නරකම සතුරා හමුවනු ඇත - විඛාදනය.
මෙයද බලන්න:
