फलाम युग - भाग 3

हाम्रो सभ्यता र यसको सम्बन्ध को नम्बर एक धातु को बारे मा नवीनतम मुद्दा। हालसम्म गरिएका प्रयोगहरूले यो घरको प्रयोगशालामा अनुसन्धानका लागि रोचक वस्तु भएको देखाएको छ। आजको प्रयोगहरू कम रोचक हुनेछैन र तपाईंलाई रसायन विज्ञानका केही पक्षहरूमा फरक नजर लिन अनुमति दिनेछ।

लेखको पहिलो भागमा भएको एउटा प्रयोग भनेको फलाम (II) हाइड्रोक्साइडबाट ब्राउन आइरन (III) हाइड्रोक्साइडको हरियो रंगको अवक्षेपणको अक्सीकरण थियो जसमा H को समाधान थियो।₂O₂। हाइड्रोजन पेरोक्साइड धेरै कारकहरूको प्रभावमा विघटित हुन्छ, जसमा फलामको यौगिकहरू (प्रयोगमा अक्सिजन बुलबुले फेला परेका थिए)। तपाईंले यो प्रभाव देखाउन प्रयोग गर्नुहुनेछ...

... कसरी एक उत्प्रेरक काम गर्दछ

अवश्य प्रतिक्रियालाई गति दिन्छ, तर - यो सम्झना लायक छ - केवल एक जुन दिइएको अवस्थाहरूमा हुन सक्छ (यद्यपि कहिलेकाहीँ धेरै बिस्तारै, अज्ञानता पनि)। साँचो, त्यहाँ एक दाबी छ कि उत्प्रेरक प्रतिक्रिया को गति, तर यो आफैमा भाग लिदैन। हम्म... यो किन जोडिएको छ? रसायन विज्ञान जादू होइन (कहिलेकाँही यो मलाई यस्तो देखिन्छ, र बुट गर्न "कालो"), र एक साधारण प्रयोग संग, तपाईं कार्य मा उत्प्रेरक देख्नुहुनेछ।

पहिले आफ्नो स्थिति तयार गर्नुहोस्। टेबललाई बाढीबाट जोगाउन तपाईंलाई ट्रे, सुरक्षात्मक पन्जा र चश्मा वा भिजर चाहिन्छ। तपाईं कास्टिक अभिकर्मक संग काम गर्दै हुनुहुन्छ: perhydrol (30% हाइड्रोजन पेरोक्साइड समाधान H₂O₂) र फलाम (III) क्लोराइड समाधान FeCl₃। बुद्धिमानीपूर्वक कार्य गर्नुहोस्, विशेष गरी आफ्नो आँखाको ख्याल राख्नुहोस्: पेहाइड्रोलले जलेको हातको छाला पुन: उत्पन्न हुन्छ, तर आँखाले गर्दैन। (1)।

2. बायाँको बाष्पीकरणमा मात्र पानी हुन्छ, दायाँमा - परहाइड्रोल थपिएको पानी। तपाईं दुबैमा फलाम (III) क्लोराइडको घोल खन्याउनुहुन्छ

3. प्रतिक्रियाको पाठ्यक्रम, यसको पूरा भएपछि, उत्प्रेरक पुन: उत्पन्न हुन्छ

पोर्सिलेन वाष्पीकरणमा हाल्नुहोस् र दुई गुणा बढी पानी थप्नुहोस् (हाइड्रोजन पेरोक्साइडसँग प्रतिक्रिया पनि हुन्छ, तर 3% समाधानको अवस्थामा, प्रभाव शायदै देखिने छ)। तपाईंले H को लगभग 10% समाधान प्राप्त गर्नुभयो₂O₂ (व्यावसायिक परहाइड्रोल १:२ मा पानीमा पातलो)। दोस्रो बाष्पीकरणमा पर्याप्त पानी हाल्नुहोस् ताकि प्रत्येक भाँडामा समान मात्रामा तरल हुन्छ (यो तपाईंको सन्दर्भको फ्रेम हुनेछ)। अब दुबै स्टीमरहरूमा 1-2 सेन्टिमिटर थप्नुहोस्।³ 10% FeCl समाधान₃ र परीक्षणको प्रगतिलाई ध्यानपूर्वक अवलोकन गर्नुहोस् (2)।

नियन्त्रण बाष्पीकरणमा, हाइड्रेटेड Fe आयनहरूको कारण तरलमा पहेंलो रङ हुन्छ।³⁺। अर्कोतर्फ, हाइड्रोजन पेरोक्साइडको साथ भाँडामा धेरै चीजहरू हुन्छन्: सामग्रीहरू खैरो हुन्छ, ग्यास तीव्र रूपमा रिलिज हुन्छ, र बाष्पीकरणमा तरल पदार्थ धेरै तातो हुन्छ वा फोहोर पनि हुन्छ। प्रतिक्रियाको अन्त्य ग्यास विकासको समाप्ति र नियन्त्रण प्रणाली (3) मा जस्तै, पहेंलोमा सामग्रीको रंगमा परिवर्तन द्वारा चिन्ह लगाइएको छ। तिमी साक्षी मात्र थियौ उत्प्रेरक कनवर्टर सञ्चालन, तर के तपाईलाई थाहा छ भाँडामा के परिवर्तन भएको छ?

खैरो रङ लौह यौगिकहरूबाट आउँछ जुन प्रतिक्रियाको परिणामको रूपमा बनाउँछ:

बाष्पीकरणबाट तीव्र रूपमा बाहिर निस्किएको ग्यास अवश्य पनि, अक्सिजन हो (तपाईले तरलको सतह माथि चम्किलो ज्वाला जल्न थाल्छ कि भनेर जाँच गर्न सक्नुहुन्छ)। अर्को चरणमा, माथिको प्रतिक्रियामा जारी गरिएको अक्सिजनले फे क्याशनहरूलाई अक्सिडाइज गर्दछ।²⁺:

पुन: उत्पन्न Fe आयनहरू³⁺ तिनीहरू फेरि पहिलो प्रतिक्रियामा भाग लिन्छन्। सबै हाइड्रोजन पेरोक्साइड प्रयोग भइसकेपछि प्रक्रिया समाप्त हुन्छ, जुन बाष्पीकरणको सामग्रीमा पहेंलो रङ फर्किएपछि तपाईंले याद गर्नुहुनेछ। जब तपाइँ पहिलो समीकरणको दुबै पक्षलाई दुईले गुणन गर्नुहुन्छ र यसलाई दोस्रोमा छेउमा थप्नुहुन्छ, र त्यसपछि विपरित पक्षहरूमा उही सर्तहरू रद्द गर्नुहुन्छ (सामान्य गणित समीकरणमा जस्तै), तपाइँ वितरण प्रतिक्रिया समीकरण H प्राप्त गर्नुहुन्छ।₂O₂। कृपया ध्यान दिनुहोस् कि यसमा कुनै फलामको आयनहरू छैनन्, तर रूपान्तरणमा तिनीहरूको भूमिका संकेत गर्न, तिनीहरूलाई तीरको माथि टाइप गर्नुहोस्:

हाइड्रोजन पेरोक्साइड पनि माथिको समीकरण (स्पष्ट रूपमा फलामको आयन बिना) अनुसार सहज रूपमा विघटन हुन्छ, तर यो प्रक्रिया एकदम ढिलो छ। उत्प्रेरकको थपले प्रतिक्रिया संयन्त्रलाई एकमा परिवर्तन गर्दछ जुन कार्यान्वयन गर्न सजिलो छ र त्यसैले सम्पूर्ण रूपान्तरणलाई गति दिन्छ। त्यसोभए किन प्रतिक्रियामा उत्प्रेरक संलग्न छैन भन्ने विचार? सायद किनभने यो प्रक्रियामा पुन: उत्पन्न हुन्छ र उत्पादनहरूको मिश्रणमा अपरिवर्तित रहन्छ (प्रयोगमा, Fe(III) आयनको पहेंलो रंग प्रतिक्रिया अघि र पछि दुवै हुन्छ)। त्यसैले याद गर्नुहोस् उत्प्रेरक प्रतिक्रियामा संलग्न छ र सक्रिय भाग हो.

एच को समस्या को लागी।₂O₂

4. Catalase ले हाइड्रोजन पेरोक्साइड (बायाँ तर्फको ट्यूब) को विघटन गर्दछ, EDTA समाधान थप्दा इन्जाइम (दायाँ तर्फको ट्यूब) लाई नष्ट गर्दछ।

इन्जाइमहरू पनि उत्प्रेरक हुन्, तर तिनीहरू जीवित जीवहरूको कोशिकाहरूमा काम गर्छन्। प्रकृतिले इन्जाइमहरूको सक्रिय केन्द्रहरूमा फलामको आयनहरू प्रयोग गर्‍यो जसले ओक्सीकरण र घटाउने प्रतिक्रियाहरूलाई गति दिन्छ। यो फलामको भ्यालेन्सीमा पहिले नै उल्लेख गरिएका थोरै परिवर्तनहरूको कारण हो (II देखि III र यसको विपरित)। यी इन्जाइमहरू मध्ये एक क्याटालेस हो, जसले सेलहरूलाई सेलुलर अक्सिजन रूपान्तरणको अत्यधिक विषाक्त उत्पादनबाट बचाउँछ - हाइड्रोजन पेरोक्साइड। तपाईं सजिलैसँग catalase प्राप्त गर्न सक्नुहुन्छ: आलु म्यास गर्नुहोस् र मस्ड आलुमा पानी खन्याउनुहोस्। निलम्बन तल डुब्न दिनुहोस् र सुपरनेटेन्ट खारेज गर्नुहोस्।

टेस्ट ट्यूबमा 5 सेन्टिमिटर हाल्नुहोस्।³ आलु निकासी र 1 सेमी थप्नुहोस्³ हाईड्रोजन पेरोक्साईड। सामग्री धेरै फोमयुक्त छ, यसले टेस्ट ट्यूबबाट "निकास" पनि सक्छ, त्यसैले यसलाई ट्रेमा प्रयास गर्नुहोस्। Catalase एक धेरै कुशल इन्जाइम हो, catalase को एक अणु प्रति मिनेट धेरै मिलियन H अणुहरु सम्म तोड्न सक्छ।₂O₂.

अर्कलाई दोस्रो टेस्ट ट्यूबमा खन्याएपछि, 1-2 एमएल थप्नुहोस्³ EDTA समाधान (सोडियम एडेटिक एसिड) र सामग्रीहरू मिश्रित छन्। यदि तपाईंले अब हाइड्रोजन पेरोक्साइडको शट थप्नुभयो भने, तपाईंले हाइड्रोजन पेरोक्साइडको कुनै पनि विघटन देख्नुहुने छैन। कारण EDTA संग एक धेरै स्थिर फलाम आयन जटिल को गठन हो (यो अभिकर्मक धेरै धातु आयनहरु संग प्रतिक्रिया गर्दछ, जो निर्धारण गर्न र वातावरणबाट हटाउन प्रयोग गरिन्छ)। Fe आयनहरूको संयोजन³⁺ EDTA को साथ इन्जाइम को सक्रिय साइट अवरुद्ध र फलस्वरूप catalase निष्क्रिय (4)।

फलामको विवाहको औंठी

विश्लेषणात्मक रसायनशास्त्रमा, धेरै आयनहरूको पहिचान थोरै घुलनशील अवक्षेपणहरूको गठनमा आधारित हुन्छ। यद्यपि, घुलनशीलता तालिकामा एक सरसरी नजरले देखाउनेछ कि नाइट्रेट (V) र नाइट्रेट (III) आयनहरू (पहिलोको नुनलाई मात्र नाइट्रेट भनिन्छ, र दोस्रो - नाइट्राइटहरू) व्यावहारिक रूपमा एक अवक्षेपण बनाउँदैन।

आइरन (II) सल्फेट FeSO यी आयनहरू पत्ता लगाउन उद्धारमा आउँछ।₄। अभिकर्मकहरू तयार गर्नुहोस्। यो नुनको अतिरिक्त, तपाईलाई सल्फ्यूरिक एसिड (VI) H को केन्द्रित समाधान चाहिन्छ₂SO₄ र यस एसिडको 10-15% पातलो घोल (पानीमा एसिडलाई पातलो गर्दा, खन्याउँदा होसियार हुनुहोस्)। थप रूपमा, पत्ता लगाइएका आयनहरू समावेश गर्ने लवणहरू, जस्तै KNO₃, NaNO₃, NaNO₂। एक केंद्रित FeSO समाधान तयार गर्नुहोस्।₄ र दुबै आयोनहरूको लवणको समाधान (एक चम्चा नुनको एक चौथाई लगभग 50 सेन्टिमिटरमा भंग हुन्छ।³ पानी)।

5. घण्टी परीक्षणको सकारात्मक नतिजा।

अभिकर्मकहरू तयार छन्, यो प्रयोग गर्ने समय हो। दुई ट्यूबहरूमा 2-3 सेन्टिमिटर खन्याउनुहोस्³ FeSO समाधान₄। त्यसपछि केन्द्रित एन समाधानको केही थोपा थप्नुहोस्।₂SO₄। पिपेट प्रयोग गरेर, नाइट्राइट समाधानको एलीकोट सङ्कलन गर्नुहोस् (जस्तै NaNO₂) र यसलाई खन्याउनुहोस् ताकि यो टेस्ट ट्यूबको पर्खालमा बग्छ (यो महत्त्वपूर्ण छ!) त्यसै गरी, साल्टपिटर समाधानको भागमा खन्याउनुहोस् (उदाहरणका लागि, KNO₃)। यदि दुबै समाधानहरू सावधानीपूर्वक खन्याएमा, सतहमा खैरो घेराहरू देखा पर्नेछ (यसैले यो परीक्षणको लागि सामान्य नाम, घण्टी प्रतिक्रिया) (5)। प्रभाव चाखलाग्दो छ, तर तपाईंसँग निराश हुने अधिकार छ, सायद क्रोधित पनि (यो एक विश्लेषणात्मक परीक्षण हो, आखिर? परिणामहरू दुवै अवस्थामा समान छन्!)।

यद्यपि, अर्को प्रयोग गर्नुहोस्। यस पटक पातलो एच थप्नुहोस्।₂SO₄। नाइट्रेट र नाइट्राइट समाधानहरू (पहिले जस्तै) इन्जेक्सन गरेपछि, तपाईंले एउटा मात्र परीक्षण ट्यूबमा सकारात्मक नतिजा देख्नुहुनेछ - NaNO समाधानको साथ।₂। यस पटक तपाईंसँग रिंग परीक्षणको उपयोगिताको बारेमा कुनै चिन्ता छैन: थोरै अम्लीय माध्यममा प्रतिक्रियाले दुई आयनहरूलाई स्पष्ट रूपमा छुट्याउन अनुमति दिन्छ।

प्रतिक्रिया संयन्त्र नाइट्रिक अक्साइड (II) NO को रिलीजको साथ दुवै प्रकारका नाइट्रेट आयनहरूको विघटनमा आधारित छ (यस अवस्थामा, फलामको आयन दुई देखि तीन अंकबाट अक्सिडाइज गरिएको छ)। NO सँग Fe(II) आयनको संयोजनमा खैरो रङ हुन्छ र रङलाई रङ दिन्छ (परीक्षण सही तरिकाले गरिएमा यो गरिन्छ, समाधानहरू मिलाएर मात्र तपाईंले परीक्षण ट्यूबको गाढा रङ मात्र पाउनुहुनेछ, तर - तपाइँ स्वीकार गर्नुहुन्छ - त्यहाँ यस्तो रोचक प्रभाव हुनेछैन)। यद्यपि, नाइट्रेट आयनहरूको विघटनलाई कडा अम्लीय प्रतिक्रिया माध्यम चाहिन्छ, जबकि नाइट्राइटलाई थोरै अम्लीकरण चाहिन्छ, त्यसैले परीक्षणको समयमा अवलोकन गरिएको भिन्नताहरू।

गोप्य सेवामा फलाम

मानिसहरूसँग सधैं लुकाउनको लागि केहि छ। जर्नलको सिर्जनाले त्यस्ता प्रसारित जानकारीहरू - गुप्तिकरण वा पाठ लुकाउनको लागि विधिहरूको विकासलाई पनि समावेश गर्यो। पछिल्लो विधिको लागि विभिन्न प्रकारका सहानुभूति मसीहरू आविष्कार गरिएका छन्। यी पदार्थहरू हुन् जुन तपाईंले तिनीहरूलाई बनाउनु भएको हो शिलालेख देखिँदैनयद्यपि, यो प्रभाव अन्तर्गत प्रकट भएको छ, उदाहरणका लागि, तताउने वा अर्को पदार्थ (विकासकर्ता) सँग उपचार। राम्रो मसी र यसको विकासकर्ता तयार गर्न गाह्रो छैन। यो प्रतिक्रिया पत्ता लगाउन पर्याप्त छ जसमा रंगीन उत्पादन बनाइन्छ। यो राम्रो छ कि मसी आफै रंगहीन हो, त्यसपछि तिनीहरू द्वारा बनाईएको शिलालेख कुनै पनि रंग को एक सब्सट्रेट मा अदृश्य हुनेछ।

फलामका यौगिकहरूले पनि आकर्षक मसी बनाउँछन्। पहिले वर्णन गरिएका परीक्षणहरू पूरा गरेपछि, फलाम (III) र FeCl क्लोराइडको समाधान सहानुभूति मसीको रूपमा प्रस्ताव गर्न सकिन्छ।₃, पोटासियम थायोसाइनाइड KNCS र पोटासियम फेरोसायनाइड के₄[Fe(CN)₆]। FeCl प्रतिक्रिया मा₃ साइनाइडको साथ यो रातो हुनेछ, र ferrocyanide संग यो निलो हुनेछ। तिनीहरू मसीको रूपमा राम्रोसँग उपयुक्त छन्। thiocyanate र ferrocyanide को समाधानकिनकि तिनीहरू रंगहीन छन् (पछिल्लो अवस्थामा, समाधान पतला हुनुपर्छ)। शिलालेख FeCl को पहेंलो समाधान संग बनाइएको थियो।₃ यो सेतो कागजमा देख्न सकिन्छ (कार्ड पनि पहेंलो नभएसम्म)।

6. दुई-टोन मस्कारा राम्रो छ

7. सहानुभूति सेलिसिलिक एसिड मसी

सबै लवणहरूको पातलो समाधान तयार गर्नुहोस् र साइनाइड र फेरोसायनाइडको समाधानको साथ कार्डहरूमा लेख्नको लागि ब्रश वा म्याच प्रयोग गर्नुहोस्। अभिकर्मकहरू दूषित हुनबाट जोगिन प्रत्येकको लागि फरक ब्रश प्रयोग गर्नुहोस्। सुक्खा हुँदा, सुरक्षात्मक पन्जाहरू लगाउनुहोस् र FeCl घोलले कपासलाई भिजाउनुहोस्।₃. फलाम (III) क्लोराइड समाधान संक्षारक र पहेँलो दागहरू छोड्छ जुन समयको साथ खैरो हुन्छ। यस कारणका लागि, छाला र वातावरणलाई दाग लगाउनबाट जोगिनुहोस् (ट्रेमा प्रयोग गर्नुहोस्)। यसको सतहलाई ओसिलो बनाउनको लागि कागजको टुक्रा छोउन कपासको स्वाब प्रयोग गर्नुहोस्। विकासकर्ताको प्रभाव अन्तर्गत, रातो र नीलो अक्षरहरू देखा पर्नेछ। कागजको एउटै पानामा दुवै मसीले लेख्न पनि सम्भव छ, त्यसपछि प्रकट भएको शिलालेख दुई-रङ (6) हुनेछ। सैलिसिलिक अल्कोहल (रक्सीमा २% सैलिसिलिक एसिड) पनि नीलो मसीको रूपमा उपयुक्त हुन्छ (७)।

यसले फलाम र यसको यौगिकहरूमा तीन-भागको लेख समाप्त गर्दछ। तपाईंले फेला पार्नुभयो कि यो एक महत्त्वपूर्ण तत्व हो, र यसको अतिरिक्त, यसले तपाईंलाई धेरै रोचक प्रयोगहरू सञ्चालन गर्न अनुमति दिन्छ। जे होस्, हामी अझै पनि "फलाम" शीर्षकमा ध्यान केन्द्रित गर्नेछौं, किनकि एक महिनामा तपाईंले आफ्नो सबैभन्दा खराब शत्रुलाई भेट्नुहुनेछ - जंग.

यो पनि हेर्नुहोस्: