هیدرازین

هیدرازین

دید کلی
هیدرازین به فرمول N۲H۴، در صنعت کاربرد فراوانی دارد. اما همانند هر ماده شیمیایی دیگری، کار با آن مستلزم رعایت اصول ایمنی و آزمایشگاهی است. با برخی از خطرات کار با هیدرازین و چگونگی مقابله با این خطرات آشنا می‌شویم.

● انفجار و آتش سوزی
مخلوط حاوی بیش از 4.7% حجمی هیدرازین بی‌آب و هوا می‌تواند در دماهای بالاتر از ۳۸ درجه سانتی‌گراد، بر اثر گرما، شعله یا تابش فرابنفش منفجر شود. دمای اشتعال هیدرازین آبدار ۷۵ درجه سانتی‌گراد است. در مورد محلولهای هیدرازین، خطر انفجار کاهش می‌یابد و در محلولهای رقیقتر از ۴۰ درصد خطر اشتعال از بین می‌رود. تماس هیدرازین با فلزات، اکسیدهای فلزی و مواد اکسید کننده، اسیدها، مواد متخلخل نظیر خاک، چوب، کاغذ یا پارچه ممکن است به آتش سوزی یا انفجار منجر شود. در صورت کار با پوشاک و تجهیزات آلوده، محصولات سمی مانند اکسیدهای نیتروژن و آمونیاک بوجود می‌آید.

● طریقه مقابله
برای جلوگیری از بروز خطرها، هیدرازین بی‌آب را باید در محیط بسته مجهز به تجهیزات الکتریکی هشدار دهنده مورد استفاده قرار داد. هرگز نباید از هیدرازین در نزدیکی شعله، جرقه و عوامل مشابه استفاده شود. در محل استفاده از هیدرازین، هرگز نباید سیگار استعمال شود. باید از تابش مستقیم نور خورشید و تماس هیدرازین با فلزات و ترکیبهای شیمیایی مانند اکسیدها، بشکه‌های حاوی هیدرازین را باید با پاشیدن آب خنک کرده، از نشت هیدرازین بیشتر به محیط جلوگیری و همزمان به خاموش کردن آتش اقدام شود. ماموران اطفا حریق باید مجهز به ماسکهای تنفسی، ماسک صورت و پوشش کامل ایمنی باشند. برای خاموش کردن آتش‌سوزی‌های کوچک ناشی از هیدرازین از پاش آب، مواد شیمایی خنک یا گاز CO2 استفاده می‌شود. در مورد آتش سوزیهای بزرگ باید از کف الکل یا آب با فشار زیاد استفاده شود.

حمل و نقل و ذخیره سازی هیدرازین
هیدرازین را باید در بشکه های محکم دربسته و در جو خنثی نگهداری کرد. محل نگهداری بشکه‌ها باید مجهز به سیستم تهویه، فاضلاب مطمئن، دور از تابش مستقیم نور خورشید و دیگر منابع انرژی باشد. باید از وجود فلزات، اکسیدهای فلزی، مواد متخلخل در این محل اجتناب و برای جلوگری از جرقه‌های الکتریکی ناشی از الکتریسیته ساکن، مخازن نگهداری هیدرازین را به زمین منتقل کرد. طبق مقررات بین‌المللی موجود، هیدرازین آبدار و محلولهای آبی آن باید در مخازن فلزی با پوشش داخلی پلی اتیلنی، قوطی‌های پلاستیک یا مخازن استیل ضد زنگ حمل شوند.

● دفع ضایعات هیدرازین
باید کلیه منابع احتمالی ایجاد احتراق را از محیط دور و مایع نشت شده را جمع آوری کرد. در صورتی‌که هیدرازین روی سطح زمین یا محل نگهداری ریخته شده باشد، آن را با آب تا غلظت کمتر از ۴۰ درصد رقیق می‌کنند و روی ناحیه ناحیه مزبور را کف می‌پاشند تا هیدرازین تبخیر نشود. برای جمع آوری مقادیر کم هیدرازین از شن و ماسه استفاده می‌شود. افراد مسئول نظافت باید مجهز به تجهیزات کامل ایمنی از جمله ماسک و لباسهای محافظ باشند و پس از رقیق کردن هیدرازین تا محلول کمتر از ۴۰% می‌توان آنرا با محلول رقیق سولفوریک اسید خنثی و به همراه مقادیر زیادی آب به محیط زیست وارد کرد. بقایای هیدرازین را می‌توان پس از رقیق کردن با الکل در یک زباله سوز شیمیایی مجهز به سیستم جذب گازهای مضر دودکش بوسیله سوختهای هیدروکربنی سوزاند و از بین برد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

اثرات مضر هیدرازین بر روی انسان
با وجود استفاده های صنعتی گسترده از هیدرازین، مطالعات مدون کمی درباره اثرات مضر آن در انسان انجام گرفته است. انسان ممکن است از راههای مختلفی از جمله شغلی، مصرف داروهای حاوی هیدرازین، مصرف سیگار یا به صورت تصادفی در معرض هیدرازین قرار گیرد. هیدرازین از طریق پوست، ریه و دستگاه گوارش جذب و به سرعت در سراسر بدن پخش می‌شود. در مورد مسمومیتهای حاد انسان، استفراغ، آسیبهای متعدد دستگاه تنفسی، سیستم اعصاب مرکزی کبد و کلیه‌ها گزارش شده است. با این همه گزارشهای موجود از مسمومیتهای حاد خوراکی با هیدرازین روشن می‌کند که خوردن حدود ۲۰ تا ۵۰ میلی‌لیتر هیدرازین ممکن است مرگ آور باشد. اغلب اثرات مشاهده شده در افرادی که در معرض هیدرازین قرار گرفته‌اند، در حیوانات آزمایشگاهی نیز دیده شده است. علاوه بر اثرات فوق، کاهش وزن بدن، کم‌خونی، کاهش قند خون و چربی کبد نیز در برخی موارد مشاهده شده است. سمیت هیدرازین نسبت به جنین و جوانه برخی حیوانات آزمایشگاهی و گیاهان به اثبات رسیده است، ولی اطلاعاتی در مورد سمیت هیدرازین بر جنین انسان وجود ندارد. سوزش پوست و چشم در انسان بر اثر تماس با هیدرازین مشاهده شده است، ولی اطلاعات کافی برای بیان بدون اثرات سوزش آور وجود ندارد. هیدرازین حساسیت زای قوی برای پوست انسان بوده، با مشتقات خود تداخل می‌کند. هیدرازرین در مطالعات خارج از محیط زنده بدن در برخی از گیاهان، باکتریها، قارچها و سلولهای *****داران، جهش ژنی و انحرافات کروموزومی ایجاد می‌کند. سرطانزایی هیدرازین در جانوران آزمایشگاهی به اثبات رسیده است، ولی در مورد انسان، داده‌های کافی برای چنین ادعایی وجود ندارد. در غیاب چنین داده‌هایی و با در نظر گرفتن اطلاعات موجود در مورد جهش زایی و سرطانزایی هیدرازین در حیوانات، هیدرازین از سوی موسسه بین المللی سرطان، به عنوان یک ماده سرطانزا برای انسان معرفی شده است. بدین ترتیب باید قرار گرفتن انسان در معرض هیدرازین به حداقل ممکن کاهش داده شود.

اثر اندازه حلقه در حلقه‌های حاوی پیوندهای دو گانه درونی

اثر اندازه حلقه در حلقه‌های حاوی پیوندهای دو گانه درونی
فرکانس جذب پیوندهای دو گانه داخلی در ترکیبات حلقوی به اندازه حلقه بسیار حساس است. با کاهش زاویه داخلی و میل آن به مینیمم مقدار ۹۰ در سیکلوبوتن، فرکانس جذب نیز کاهش می‌یابد. فرکانس جذب هنگامی که زاویه به ۶۰ در سیکلوپروپن برسد، مجددا افزایش می‌یابد. این افزایش غیرمنتظره فرکانس، بدین دلیل رخ می‌دهد که ارتعاش C=C در سیکلوپروپن بشدت با ارتعاش پیوند ساده C-C مجاور ادغام می‌شود. هنگامی که پیوندهای C-C بر محور C=C عمود هستند (همان طور که در سیکلوبوتن است)، نوع ارتعاش آنها بر ارتعاش پیوند C=C عمود است (روی محور دیگر) و دیگر این ارتعاشات ادغام نمی‌گردند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

هنگامی که زاویه بزرگتر از ۹۰ (۱۲۰ در مثال فوق) باشد، ارتعاش کششی پیوند ساده C-C به دو جزء تقسیم می‌گردد که یکی از آنها منطبق بر جهت ارتعاش کششی C=C است. در دیاگرام، اجزاء b و a از بردار کششی C-C نشان داده شده‌اند. چون که جزء a در جهت بردار کششی C=C قرار دارد، پیوندهای C=C و C-C ادغام گشته و باعث بالا رفتن فرکانس جذب می‌گردند. طرح مشابهی نیز برای سیکلوپروپن وجود دارد که دارای زاویه کوچکتر از ۹۰ است. هنگامی که یک یا دو گروه آلکیلی مستقیما به پیوند دو گانه متصل باشند، افزایش قابل ملاحظه ای در فرکانس جذب یک پیوند دو گانه موجود در حلقه مشاهده می‌گردد. این افزایش برای حلقه‌های کوچک، بویژه سیکلوپروپنها، بسیار محسوس است. هنگامی که یک گروه آلکیل به پیوند دو گانه متصل گردد، مقدار پایه ۱۶۵۶ سانتی‌متر به توان ۱- برای سیکلوپروپن به حدود ۱۷۸۸ سانتی‌متر به توان ۱- افزایش می‌یابد؛ با وجود دو گروه آلکیل این مقدار به حدود ۱۸۸۳ سانتی‌متر به توان ۱- فزونی می‌یابد. فهم این نکته پُر اهمیت است که اندازه حلقه باید پیش از بکارگیری قواعد فوق تعیین گردد. برای مثال، توجه کنید که پیوندهای دو گانه در ۱و۲- دی آلکیل سیکلوپنتن و ۱و۲- دی آلکیل سیکلوهگزن، تقریبا در یک فرکانس جذب می‌دهند.

● اثر اندازه حلقه در حلقه های حاوی پیوندیهای دو گانه خارجی
در پیوندهای دو گانه خارجی، کاهش اندازه حلقه باعث افزایش فرکانس جذب می‌گردد. آلن نمونه بارزی از یک ترکیب دارای پیوند دو گانه خارجی است. حلقه‌های کوچکتر نیاز بیشتری به استفاده از خصلت p در سااخت پیوندهای C-C دارند تا جوابگوی نیاز زوایای کوچک باشند. این مساله باعث از میان برداشته شدن خصلت p از پیوند سیگمای پیوند دو گانه شده، ولی در عوض به آن خصلت s بیشتری می‌دهد؛ بنابراین قدرت و استحکام پیوند دو گانه افزایش می‌یابد. پس ثابت نیروی K افزایش یافته و فرکانس جذب نیز فزونی می‌گیرد.

C=C الکن

● دید کلی
طیف مادون قرمز برای هر ماده ای در محدوده خاصی قرار دارد. ولی در یک مولکول، استخلافهای موجود، محدوده طیف را تحت تاثیر قرار می‌دهند. می‌خواهیم تاثیر ارتعاش کششی C=C را بر طیف سنجی مادون قرمز بررسی کنیم.

● آلکنهای آلکیل استخلاف شده ساده
فرکانس کششی برای آلکنهای غیر حلقوی ساده، معمولا بین ۱۶۴۰ و ۱۶۷۰سانتی‌متر به توان ۱- ظاهر می‌شود. تعدد گروههای آلکیلی بر روی پیوند دو گانه، فرکانسهای C=C را افزایش می‌دهد. برای مثال، آلکنهای تک‌ استخلافی ساده دارای مقادیر حدود ۱۶۴۰سانتی‌متر به توان ۱- هستند، آلکنهای ۱،۱- دو استخلافی در حدود ۱۶۵۰ سانتی متر به توان ۱- جذب می‌کنند و آلکنهای سه و چهار استخلافی در نزدیکی ۱۶۷۰ سانتی‌متر به توان ۱- جذب می‌دهند. آلکنهای ترانس دو استخلافی در فرکانسهای بالاتری (۱۶۷۰ سانتی‌متر به توان ۱- ) نسبت به آلکنهای سیس- دو استخلافی (۱۶۵۸ سانتی‌متر به توان ۱- ) جذب می‌دهند. متاسفانه گروه C=C دارای شدت نسبتا ضعیف است که قطعا بمراتب ضعیفتر از گروه C=O است. در بسیاری از موارد همچون آلکنهای چهار استخلافی، پیوند دو گانه ممکن است آنقدر ضعیف باشد که دیده نشود. اگر گروههای متصل بطور متقارن چیده شده باشند، تغییری در گشتاور دو قطبی در حین ارتعاش کششی رخ نداده، لذا، هیچ گونه جذب مادون قرمز مشاهده نمی‌گردد. سیس آلکنها که کم‌متقارن‌تر از ترانس آلکنها هستند، عموما شدیدتر از مورد دوم جذب می‌کنند. پیوندهای دو گانه موجود در حلقه‌ها (چون غالبا متقارن هستند) ضعیفتر از آنهایی که در حلقه نیستند، جذب صورت می‌دهند. پیوندهای دو گانه انتهایی در آلکنهای تک استخلافی معمولا جذب قوی‌تری دارند.

● اثر مزدوج شدن
مزدوج شدن یک پیوند دو گانه C=C با یک گروه کربونیل یا پیوند دو گانه C=C دیگر، خصلت پیوند ساده را در پیوند چند گانه بیشتر کرده ( از طریق رزونانس ) و این امر باعث کاهش ثابت نیرو K و بنابراین کاهش فرکانس ارتعاشی می‌گردد. به‌عنوان مثال، پیوند دوگانه وینیل در استایرن جذبی در ۱۶۳۰ سانتی‌متر به توان ۱- می‌دهد. هرگاه چندین پیوند دو گانه وجود داشته باشد، از روی تعداد جذبهای C=C می‌توان به تعداد پیوندهای دو گانه مزدوج پی برد. مثالی در این مورد ۱و۳- پنتان دی‌اِن است که جذبهای آن را در ۱۶۰۰ و ۱۶۵۰ سانتی‌متر به توان ۱- می‌توان یافت. استثنایی که در این قاعده وجود دارد، بوتا دی‌اِن است که تنها یک نوار نزدیک ۱۶۰۰سانتی‌متر به توان ۱- می‌دهد. اگر پیوند دو گانه با یک گروه کربونیل مزدوج شود، شدت جذب آن معمولا قدری توسط خاصیت دو قطبی قوی گروه کربونیل افزایش می‌یابد

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

آزمایش پلیمریزاسیون زنجیری متیل متاکریلات

آزمایش پلیمریزاسیون زنجیری متیل متاکریلات

 

هدف آزمایش

تهیه پلی متیل متاکریلات بروش نوری

تئوری آزمایش

بطور کلی ، پلیمریزاسیون زنجیری به واکنش ترکیب مولکولهای منومر با یکدیگر و تشکیل مولکولهای بزرگ پلیمری گفته می‌شود. در این روش ، تغییری در ترکیب عنصری بوجود نمی‌آید و در روند پلیمریزاسیون به هیچ وجه ، محصول جانبی بدست نمی‌آید. واکنش پلیمریزاسیون زنجیری برای ترکیباتی که دارای یک یا چند بند سیر نشده می‌باشند، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پلیمریزاسیون ، تنها مختص ترکیباتی که در آنها ، بند دوگانه بین دو اتم کربن واقع است، نمی‌باشد، بلکه در مورد بندهای دوگانه مابین کربن و عنصر دیگر نیز بوقوع می‌پیوندد. این مورد ، حالتی استثنایی می‌باشد و در این مقوله ، تنها بذکر پلیمریزاسیون ترکیباتی که بند دوگانه مابین دو اتم کربن قرار دارد توجه داریم. در این روش ، بعلت بالا بودن سرعت واکنش نسبت به روشهای دیگر ، می‌توان به اجرام بسیار بالایی دست یافت.

وسایل مورد نیاز

• 4 لوله آزمایش که بوسیله شعله از قسمت وسط کشیده شده‌اند.
  
  
• 4 عدد بشر 100 میلی لیتری
  
  
• لامپ جیوه
  
  
• پایه فلزی
  
  
• متیل متاکریلات
  
  
• بنزن
  
  
• اتر نفت
  
  
• هپتان و یا هگزان

روش آزمایش

داخل چهار لوله آزمایش ، 5 گرم ( 5,3 میلی لیتر ) ، متیل متاکریلات می‌ریزیم. بکمک شعله ، دهانه لوله‌های آزمایش را بادقت می‌کشیم و می‌بندیم و به پایه فلزی متصل می‌کنیم. بوسیله لامپ جیوه‌ای ، لوله آزمایش شماره 1 ( لوله‌های آزمایش را شماره‌گذاری کرده‌ایم ) را بمدت دو ساعت ، لوله آزمایش شماره 2 را بمدت چهار ساعت ، لوله آزمایش شماره 3 را بمدت شش ساعت و لوله آزمایش شماره 4 را بمدت هشت ساعت ، تحت تشعشع قرار می‌دهیم.

بعد از پایان موعد مقرر ، دهانه لوله‌های آزمایش را بدقت باز می‌کنیم. بر روی هر کدام از لوله‌های آزمایش ، 20 میلی لیتر بنزن ریخته و پلی متیل متاکریلات حاصل شده را در آن حل می‌کنیم. بعد از انحلال ، پلیمر را بداخل بشرهای 100 میلی لیتری منتقل می‌کنیم و بکمک 50 الی 60 میلی لیتر اتر نفت ، هپتان و یا هگزان ، پلیمر را رسوب می‌دهیم. رسوب پلی متیل متاکریلات را بدقت جدا می کنیم.

نتیجه آزمایش

پلیمر پلی متیل متاکریلات از طریق پلیمریزاسیون زنجیری حاصل شد که در اینجا ، بطریق پلیمریزاسیون نوری بود. پلیمر حاصل در سرویسهای حمام و همینطور در لنزها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

آزمایش ولکانیزاسیون کائوچوی

هدف آزمایش

تهیه کائوچوی مصنوعی یا لاستیک سنتزی

تئوری آزمایش

پلیمرهایی که در مولکول آنها ، گروههای عاملی فعال یافت می‌شود، می‌توانند در واکنش‌های شیمیایی شرکت نمایید. این نوع واکنش‌های شیمیایی، خصوصیات پلیمر را در جهت دلخواه تغییر داده و امکان سنتز پلیمرهای جدید را فراهم سازند. کائوچوی طبیعی در شیره درختی به نام هوا (Hevea) وجود دارد و از پلیمر شدن هیدروکربنی به نام ایزوپرن بوجود می‌آید.

این پلیمر ، یک الاستیک است.

یعنی اگر از این پلیمرها توپی درست کنیم و به زمین بزنیم، ساعتها طول می‌کشد که مستقر شود. پس نمی‌توان از آن ، تایر ماشین درست کرد. بنابراین باید از آن یک پلیمر مشبک درست کنیم و از الاستیسیته آن بکاهیم. برای این کار ، کائوچو را با گوگرد حرارت می‌دهیم. در نتیجه کائوچو را به الاستیک تبدیل می‌کنیم. حرارت دادن کائوچو با گوگرد و تولید لاستیک را اصطلاحا Volcanization می نامند که به معنای "پل زدن" و عمل پخت لاستیک است. به همین دلیل ، لاستیک حاصل را نیز "کائوچوی ولکانیزه" گویند.

نتیجه این کشف و واکنش پلیمریزاسیون ، تولید مواد لاستیکی مختلف مثل لاستیک‌های توپر ، پوتین و.. می‌باشد. بعدها ، در سال 1888 ، خواص مکانیکی لاستیک‌های تهیه شده ، با استفاده از کربن سیاه بعنوان یک ماده پرکننده و افزدنی ، بسیار بهبود بخشیده شده ، نهایتا لاستیک‌های بادی دانلوب (تیوپ) تهیه شد. بعد از آن لاستیک‌های سنتزی از جمله لاستیک 1و3-بوتادین-استایرن تهیه شد که اکنون مصرف این لاستیک‌ها در صنعت بسیار بالاست. به موازاتی که مصرف لاستیک‌های سنتزی بالا می‌رود، مصرف لاستیکهای طبیعی پایین می‌آید. چون لاستیکهای سنتزی از نظر اقتصادی بسیار مقرون به صرفه‌اند.

وسایل مورد نیاز

• ارلن
• سه عدد بشر
• کائوچوی 1و3بوتادین- استایرن
• بنزین
• کلرید گوگرد SCl₂

روش آزمایش

داخل یک ارلن 2,0 گرم ، 1و3 بوتادین- استایرن را در 100 میلی‌لیتر بنزن حل می‌کنند. محلول را بطور مساوی ، داخل 2 بشر پخش می‌کنند. به یکی از بشرها 1 میلی‌لیتر کلرید گوگرد می‌افزایند. بعد از 5 دقیقه ، گرانروی محلول حاوی کلرید گوگرد افزایش می‌یابد و بعد از گذشت 10 دقیقه به شکل ژل در آمده و پس از 20 دقیقه کاملا جامد می‌شود.

نتیجه آزمایش

تولید کوپلیمر فوق ، از نظر صنعتی اهمیت فراوان دارد. مصرف صنعتی فراوان این نوع لاستیک سنتزی بسیار بالاست. مصرف این کوپلیمر در سال 1941 صفر بود. ولی در سال 1945 به 700000000 کیلوگرم رسید و اکنون رقم‌های نجومی دارد.

آزمایش کوپلیمریزاسیون رادیکالی

آزمایش کوپلیمریزاسیون رادیکالی

هدف آزمایش

تهیه کوپلیمری دارای خصوصیات بهتری از پلی متیل- متاکریلات و پلی آکریلونیتریل

تئوری آزمایش

کوپلیمرها را در صنعت برای بهتر نمودن خواص مواد بکار می‌برند. بعنوان مثال ، هموپلیمری (پلیمری با فقط یک نوع منومر) برای کاربرد بخصوص ، دارای خواص مناسبی می‌باشد، ولی یک یا چند خصلت آن ، زیاد مناسب نیست. در این هنگام ، کوپلیمری درست می‌کنند که خصلت‌های نامساعد را بهبود بخشد. بعنوان مثال ، پلی پروپیلن ایزوتاکتیک ، پلیمر با قدرت مکانیکی خوبی است، ولی قدرت رنگ‌پذیری ندارد. برای از بین بردن این نقیصه ، پروپیلن را هنگام کوپلیمریزاسیون با یک منومر دیگر ، کوپلیمره می‌کنند.

اکریلونیتریل بعنوان الیاف و با نام "اورلون" کاربرد دارد. آفینیته رنگرزی در این مولکول پایین می‌باشد، یعنی تمایل به گرفتن رنگ پایین است. برای بالا بردن آفینیته رنگرزی ، به مقدار کم با اسید اکریلیک (حدود %10) کوپلیمریزه می‌کنند. گروه اسیدکربوکسیلیک تمایل به گرفتن رنگ را در اورلون زیاد می‌کند، بدون اینکه به خواص دیگر پلی اکریلونیتریل صدمه بزند.

وسایل لازم

• لوله آزمایش 50 میلی لیتری که بوسیله شعله از قسمت دهانه کشیده شده است.
  
  
• بالن 100 میلی لیتری
  
  
• مبرد
  
  
• حمام آبی
  
  
• متیل متاکریلات
  
  
• آکریلونیتریل
  
  
• بنزوئیل پراکسید و یا AIBN
  
  
• استون
  
  
• الکل متیلیک و یا الکل اتیلیک
  
  

روش آزمایش

داخل لوله آزمایشی که از قسمت دهانه (با شعله) کشیده شده است، 10 گرم ، متیل متاکریلات ، 5 گرم ، آکریلونیتریل و 0,05 گرم ، آغازگر ریخته و بادقت ، دهانه لوله آزمایش را با شعله می‌بندند. سپس لوله را با زرورق آلومینیومی پیچیده و بمدت 4 ساعت در حمام آبی به دمای 80 درجه سانتی‌گراد قرار می‌دهند. بعد از زمان مقرر ، لوله آزمایش را خارج نموده و پس از سرد شدن ، دهانه آن را بدقت شکسته و کوپلیمر حاصل را با یخ سرد کرده و بروش مکانیکی به تکه های کوچکتر تبدیل می‌کنند.

این تکه های کوچک را بهمراه استون در بالنی که به سر آن مبردی متصل شده، تحت تاثیر حرارت ، حل می‌کنند. بعد از سرد شدن محلول ، بوسیله الکل متیلیک و یا الکل اتیلیک (اتانول)، کوپلیمر را رسوب می‌دهند و در اتو خلاء در دمای 40 درجه سانتی‌گراد خشک کرده و توزین می‌کنند.

حمام آبی ظرفی است که در آن ، آب در حال جوشیدن است و ظرف مورد حرارت در روی آن ، تحت حرارت غیر مستقیم قرار دارد. اتو خلاء ، ظرفی است که مواد شیمیایی را در آن ، در شرایط بدون هوا و اکسیژن ، خشک می‌کنند.

نتیجه آزمایش

تهیه کوپلیمر فوق (با توجه به روش کار) به دقت بسیار زیادی نیاز دارد. عدم رسیدن هوا برای رسیدن به ماده مورد نظر بسیار مهم است. کوپلیمر حاصل در ضمن در استون قابل حل است. کوپلیمر فوق ، برای بهتر کردن خصوصیات مکانیکی پلیمر پلی اکریلونیتریل و رنگ‌پذیری بهتر مناسب است. بدون این‌که خواص پلی اکریلونیتریل دچار اشکال گردد.

آزمایش گرانروی میزان تفاوت در چسبندگی

آزمایش گرانروی میزان تفاوت در چسبندگی

تئوری آزمایش

مایع ، درون یک ظرف ، شکل ظرف را به خود می‌گیرد. این توانایی حرکت یا جریان یافتن یکی از ویژگی‌های بسیار مهم مایعات است. وسیکوزیته ( گرانروی ) ، اندازه مقاومت مایعات در برابر جریان یافتن است. در این آزمایش ، با استفاده از گرانروی مایعات خانگی، یک وسیکومتر خواهیم ساخت. وسیکومتر ، وسیله ای است که سرعت جریان مایعات را اندازه‌گیری می‌کند. با استفاده از سرعت جریان ، شاخص گرانروی را اندازه می‌گیریم که از نسبت گرانروی مایع مورد نظر به گرانروی آب بدست می‌آید.

هدف آزمایش

ساختن و استفاده کردن از یک وسیکومتر ( گرانروی سنج ) برای تعیین سرعت جریان یک حجم مشخص آب.

مواد لازم

• یک ظرف شیشه‌ای که دهانه آن کمی ازدهانه بطری مایع ظرفشویی ، کوچکتر باشد.
• قیچی
• خط کش
• ظرف شفاف پلاستیکی مایع ظرفشویی
• زمان سنج ( کرونومتر )
• بادر فشاری
• خمیر مجسمه سازی
• قلم ماژیک
• آب

روش کار

1. انتهای بطری مایع ظرفشویی را ببرید.
2. ظرف را وارونه قرار دهید. با قلم ماژیک دو خط یکی به فاصله 2,5 سانتی‌متر زیر محل بریده شده و دیگری در فاصله 10 سانتی‌متری زیر محل بریده شده بکشید.
3. کنار اولین خط ، کلمه « شروع » و کنار دومین خط کلمه « پایان » را بنویسید.
4. در ظرف مایع ظرفشوئی را ببندید.
5. اطراف لبه بالای ظرف شیشه‌ای را با خمیر مجسمه‌سازی بپوشانید.
6. بطری مایع ظرفشویی را وارونه روی در ظرف شیشه‌ای قرار دهید تا بطور عمودی روی خمیر مجسمه‌سازی قرار گیرد.
7. بطری را تا حدود 1,3 سانتی‌متر بالای خط شروع ، از آب سرد شیر پر کنید.
8. بطری را بلند کنید و در آن را باز کنید.
9. بسرعت ، بطری را روی ظرف شیشه‌ای قرار دهید.
10. هنگام رسیدن سطح آب به خط شروع ، زمان‌سنج را بکار بیندازید.
11. هنگام رسیدن سطح آب به خط پایان ، زمان سنج را قطع کنید.
12. این کار را سه مرتبه انجام دهید و میانگین میزان سرعت جریان آب سرد را بدست آورید.

نتایج

میانگین سرعت جریان آب در آزمایشی که مولف انجام داد، برابر 39,3 ثانیه بود. باید توجه داشت که سرعت جریان متغیر است و به نوع ظرف مورد استفاده بستگی دارد .

چرا؟

مدت زمانی که طول می کشد تا مایع از ظرف به سمت بیرون جریان یابد، به گرانروی مایع بستگی دارد. گرانروی یک مایع ، مقاومت آن مایع در برابر جریان یافتن است که علت آن هم اصطکاک بین مولکولهای مایع است. گرانروی هر مایع ، به ساختارهای مولکولهای مایع بستگی دارد. اگر مولکولها کوچک باشند و مانند آب ساختار ساده ای داشته باشند، بسرعت روی هم می‌لغزند، اما اگر مولکولها بزرگ و در هم پیچیده باشند، مثل روغن به‌آرامی روی هم حرکت می‌کنند.

مایعی که مولکولهای آن به‌سرعت روی هم می‌لغزند، دارای گرانروی کم و مایعی که مولکولهای آن به‌آرامی روی هم می‌لغزند، دارای گرانروی بالا هستند.

همچنین ببینید

• حالات ماده
• چگالی
• گرانروی
• مایع
• مولکول

آزمایش تشخیص کربوهیدراتها

تئوری آزمایش

کربوهیدراتها از منابع مهم انرژی غذا هستند. کربوهیدراتها به اشکال مختلفی در غذاها وجود دارند که از جمله می‌توان به منوساکاریدها (تک قندیها) ، دی‌ساکاریدها (دو قندیها) و پلی‌ساکاریدها (چند قندی‌ها) اشاره کرد. در این آزمایش ، تشخیص انواع مختلف کربوهیدرات را انجام خواهید داد.

هدف آزمایش

آزمایش تعیین وجود منوساکاریدها (تک مولکولهای ساده قند). در این آزمایش ، گلوکز و فروکتوز مورد نظر هستند.

مواد لازم

• یک قابلمه یک لیتری
• دو قاشق غذا خوری (30 میلی لیتر) از هر کدام از مواد نوشابه ، عسل ، نوشابه رژیمی بدون قند و آب سیب
• یک قاشق غذاخوری (15 میلی لیتر) یا تکه‌ای به اندازه یک نخود از هر یک از مواد غذایی جامد موز ، شکر و ماکارونی
• پیاز
• انبرک
• آب مقطر
• محلول شناساگر منوساکارید
• 8 ظرف شیشه‌ای غذای بچه

شرح آزمایش

1. درون قابلمه تا ارتفاع 5 سانتیمتری آن آب بریزید.
   
   
2. قابلمه را روی شعله قرار دهید تا آب ، جوش بیاید.
   
   
3. تا وقتی آب جوش بیاید، هر یک از نمونه‌های غذایی را در یکی از ظروف غذای بچه بگذارید.
   
   
4. به هر یک از ظروف که نمونه غذایی جامد دارند، یک قاشق غذا خوری (15 میلی لیتری) آب مقطر اضافه کنید.

روش تشخیص وجود منوساکاریدها را در هر یک از نمونه‌های غذایی

• یک قاشق غذاخوری (15cm) معرف به ظرف اضافه کنید.
  
  
• رنگ محلول هر ظرف را مشاهده کنید.
  
  
• هر ظرف را در یک ظرف حاوی آب جوش بگذارید و به مدت سه دقیقه گرم کنید.
  
  
• ظرف داغ را با انبرک بردارید.
  
  
• رنگ محلول را برای بار دوم مشاهده کنید.
  
  
• با مقایسه رنگ نهایی محلول با رنگهای معروف ، غلظت منوساکارید را در هر یک از مواد غذایی تعیین کنید؛ مثلا رنگ آبی نشان‌دهنده غلظت صفر منوساکارید ، رنگ سبز نشان‌دهنده غلظت کم منوساکارید ، رنگ زرد کمرنگ تا پر رنگ ، نشان‌دهنده غلظت متوسط منوساکارید و بالاخره رنگ نارنجی تا قرمز نشاندهنده غلظت زیاد منوساکارید است.

نتیجه آزمایش

در آزمایشی که مولف این مقاله انجام داد، مشاهده کرد که نوشابه گازدار ، عسل ، آب سیب و پیاز بیشترین مقدار قندهای ساده را دارند. موز مقدار متوسط و ماکارونی ، نوشابه رژیمی و شکر خوراکی (ساکارز) هیچ منوساکاریدی ندارند. (البته باید توجه داشت که نتایج ، به نوع تجارتی ماده غذایی و شرایط نگهداری ، تازه یا کهنه بودن غذا بستگی دارد).

علت

معرفهای منوساکارید ، یون مس دو ظرفیتی (²⁺Cu)دارند. محلولهایی که یون مس دو ظرفیتی دارند، آبی رنگ هستند. قندهایی چون گلوکز و فروکتوز ، یونهای لازم را برای تبدیل ²⁺Cu به ⁺Cu و عنصر مس در اختیار آن می‌گذارند. به ‌این دلیل قندهای ساده به صورت مواد احیا کننده عمل می‌کنند و هنگام واکنش شیمیایی ، الکترون می‌دهند.

رنگ شناساگر مس در هنگام تبدیل یون مس دو ظرفیتی به یک ظرفیتی و در نهایت به عنصر مس ، از آبی به قرمز تبدیل می‌شود. در مورد دی‌ساکاریدها و پلی‌ساکاریدها ، رنگ محلول شناساگر ، آبی می‌ماند.

تهیه نیتروسلولز

آزمایش نیتراسیون سلولز

هدف آزمایش

تهیه نیتروسلولز

تئوری آزمایش

مثل سایر ترکیبات اورگانیک ، بیشترین منبع سلولز ، بافت‌های زنده می‌باشد. این ترکیب ، در گیاهان ، جانوران و میکروارگانیسم‌ها تولید می‌شود. پلیمرهای سلولز ، ممکن است از تکرار 50 هزار یا بیشتر از واحدهای ایندروگلوکز ساخته شوند. مهم‌ترین منابع سلولز عبارتند از چوب و کتان. چوب برای ایجاد مواد ساختمانی ، میلیونها تن ، کاغذ و الیاف و مواد شیمیایی بکار می‌رود. کتان بطور وسیعی از قرن 18 میلادی بعنوان الیاف صنعتی کاربرد دارد.

طبیعت ماکرومولکولی سلولز در 1920 بوسیله Staudinger پیشنهاد شد.
در اثر واکنش گروههای هیدروکسیل در دسترس با تعدادی از اسیدها و انیدریدها ، سلولز "استره" می‌شود. برای تعدادی از کاربردها ، مهم است که در طول واکنش استری‌شدن ، حداقل دگراداسیون سلولز رخ می‌دهد. مخلوط استرهای معدنی و آلی می‌توانند در تعدادی از حلال‌ها حل شده و در اثر هیدرولیز تعدادی از محصولات مفید را ایجاد نمایند.

نیترات سلولز بوسیله واکنش سلولز با اسید نیتریک در حضور اسید سولفوریک که تهیه می‌شود. نیترات سلولز محلول آمورف اسیدی بوده با دانسیتیه 1.66gr/lit در آب ، اتانول ، اتر و بنزن نامحلول و در متانول ، نیتروبنزن و حلال‌های مخلوط از اتانول- اتر حل می‌شود.

وسایل مورد نیاز

• سلولز
• اسید نیتریک
• اسید سولفوریک
• بالن و سیستم رفلکس

روش آزمایش

در داخل سیستم رفلکس و داخل بالن ، سلولز و اسید نیتریک را وارد کرده و مقدار کمی اسید سولفوریک به آن بیافزایید و حرارت دهید. رفلکس را آنقدر ادامه دهید تا آب محلول خارج شود و محلول آمورف سفیدی حاصل شود که همان نیترات سلولز است. دانسیته محلول حاصل، 1.66gr/lit است.

نتیجه آزمایش

استفاده اصلی نیتروسلولز در تهیه پلاستیک‌ها ، فیلم‌ها و سیمان‌هاست. نیتروسلولز در صنعت مواد منفجره ، فیبرهای سنتزی (ابریشم چارد و نفت) ، روغن‌های هواپیما ، روغن جلای اتومبیل ، شیشه نرم اتومبیل و فیلم عکاسی کاربرد دارد.

شیمی به روایت تصویر

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

انرزی پتانسیل اتان

---

 

 

 

 

 

 

 

 

 

پلیمریزاسیون اتیلن

---

 اگه می خواین بازم ببینین روی ادامه ی مطلب کلیک کنین

ادامه نوشته

انيميشن های شيمی از bbc

 

                                   

انيميشن های شيمی از bbc

                       

 

تشکیل نفت

نفت

 

نفت

نفت

 

تعادل

انرژی اکتیواسیون

 

جداکردن جامد از مایع

 

جدا کردن مایع از مایع ( تقطیر)

 

جدا کردن جامد از مایع

واکنش گرمازا و گرماگیر

 

اکسیدایون و احیا

 

کراکینگ

 

سری الکترو شیمیایی

 

عبور اکسیژن از مس

موازنه جرمی

شکل گیری قاره ها

آب

 

آب تبلور

آب

آب

استخراج کافئین از چای

استخراج کافئین از چای

50 گرم چای را در یک بشر یک لیتری ریخته با 500 میلی لیتر آب حدود 25 دقیقه بجوشانید. در یک بشر دیگر به وسیله پارچه آنرا صاف کنید و در همان حال ظرف محلول صاف شده باید روی اجاق باشد تا محلول سرد نشود. همراه با به همزدن 150 میلی لیتر محلول 10% بازی استات سرب به آن اضافه کنید. تانین رسوب میکند. محلول گرم را صاف کنید. محلول را با اسید سولفوریک رقیق واکنش دهید تا سولفات سرب رسوب کند. رسوب را صاف کنید. به محلول 5 گرم کربن اکتیو اضافه کنید و حرارت دهید تا حجم آن حدود 200 – 150 میلی لیتر بشود. محلول را صاف کنید و با 25 میلی لیتر کلروفرم تکان دهید. لایه کلروفرم را در قیف جدا کننده جدا کنید. استخراج با 25 میلی لیتر کلروفرم را 3 مرتبه انجام دهید. به وسیله تقطیر، بیشتر کلروفرم را خارج کنید. باقی مانده را در مقدار کمی آب گرم حل کنید و محلول را با تبخیر آهسته فشرده کنید. کافئین مانند رشته های ابریشم جدا میشود. محصول کافئین با یک مولکول آب همراه است که اگر تا 100 درجه سانتیگراد آنرا گرم کنید آبش را از دست میدهد. راندمان و نقطه ذوب آنرا تعیین کنید.

چای یک نوشیدنی است که با دم کردن برگها،جوانه ها یا شاخه های فرآوری شده بوته چای گونه Camellia sinensis به مدت چند دقیقه درآب داغ درست می شود. فرآوری آن می تواند شامل اکسیداسیون (تخمیر)، حرارت دهی، خشکسازی و افزودن گیاهان، گلها، چاشنیها و میوه های دیگر به آن باشد.

چهارنوع چای خالص وجود دارد: چای سیاه، چای اولانگ، چای سبز وچای سفید . اصطلاح چای گیاهی معمولا" به مواد دم کرده میوه ای یا گیاهی همچون چای دانه گل سرخ، چای بابونه و چای سنجد جیلان(Jiaogulan) که شامل برگهای چای نیست، گفته می شود. (موارد دیگر برای چای گیاهی که درآن از کلمه "چای" استفاده نمی شود "جوشیده" و "دم کرده گیاهی" است). این گفتار منحصرا" به تهیه و کاربردهای بوته چای "Camellia sinesis" می پردازد.

چای یک منبع طبیعی از کافئین، تئوفیلین، تیانین و آنتی اکسیدان ها است، اما تقریبا بدون چربی، کربوهیدرات ها، یا پروتئین . آن دارای طعمی مطلوب است که کمی تلخ و گس می باشد.

منبع :chemlab.MihanBlog.Com

آزمایش تهیه پلی استر

هدف آزمایش

پلیمریزاسیون تراکمی اسید آدپیک- اتیلن گلیلول

تئوری آزمایش

پلی استرها از متراکم شدن دی اسیدها با دی‌الها یا پلی‌الها بدست می‌آیند. دی اسیدها می‌توانند آلیفاتیک یا آروماتیک باشند. تهیه پلی استر ، جزو "پلیمریزاسیون مرحله‌ای یا تراکمی" می‌باشد. اگر در جریان واکنش پلیمریزاسیون ، بهمراه پلیمر ، مواد دیگری با اجرام مولکولی پایین تشکیل شوند و تغییر در ترکیب عنصری

ادامه نوشته

آزمایش تهیه چسب اوره - فرمالدئید

 

هدف آزمایش

تهیه رزین (چسب) اوره - فرمالدئید

برای مشاهده همه ی مطلب روی ادامه مطلب کلیک کنین

ادامه نوشته

آزمایش تهیه رزین ملامین - فرمالدئید

هدف آزمایش

تهیه پلیمر ملامین

تئوری آزمایش

بسیاری از واکنش‌های پلیمریزاسیون ، به موادی منجر می‌شوند که در صنعت ، کاربردهای بسیار مهمی دارند. تهیه پلیمر ملامین- فرمالدئید به ماده‌ای منجر می‌شود که روزانه در منزل و بیرون ، بسیار با آن مواجهیم. واکنش پلیمریزاسیون ملامین- فرمالدئید ، یک واکنش پلیمریزاسیون تراکمی می‌باشد.

اگر در جریان واکنش پلیمریزاسیون ، به همراه پلیمر‌ ، مواد دیگری با اجرام مولکولی پایین تشکیل شوند و تغییر در ترکیب عنصری و ساختمانی پلیمر حاصل شود، پلیمریزاسیون از نوع مرحله‌ای یا تراکمی بوده و منومرهایی که به این ترتیب پلیمریزه می‌شوند، حاوی دو و یا چند گروه عاملی می‌باشند. ملامین یا 2 , 4 , 6 - تری آمینو - 1 , 3 , 5- تری آزید با فرمالدئید می‌تواند در محیط اسیدی یا بازی ، واکنش چند تراکمی انجام دهد و برحسب شرایط تنظیم واکنش ، پلیمر یک‌بعدی یا سه‌بعدی ایجاد کند.

وسایل مورد نیاز

• حمام آبی
• بالن 3 دهانه حاوی مبرد
• کپسول چینی
• ملامین
• فرمالین
• محلول هیدروکسیدسدیم 10%
• گلیسیرین

روش آزمایش

داخل بالن 3 دهانه ، 22,5 گرم فرمالین (معادل با 0,3 مول فرمالدئید) می‌ریزند. بر روی آن ، 12,6 گرم (0,1 مول) ملامین ریخته و جهت تنظیم PH سیستم در 7,5 - 8,0 ، محلول هیدروکسید سدیم 10% می‌افزایند. سپس 2 دهانه بالن را مسدود کرده و مخلوط را به مدت 40 دقیقه در حمام آبی که دمای آن 95- 90 درجه سانتی‌گراد می‌باشد، قرار می‌دهند. بعد از زمان فوق ، دما را به 70 درجه سانتی‌گراد رسانده و دهانه‌های مسدود شده را باز کرده و به یکی از دهانه‌ها ، لوله‌ای ظریف (موجی) و به دیگری سیستم خلاء متصل می‌کنند.

در دمای 70- 60 درجه سانتی‌گراد و فشار 120- 100 میلی‌متر جیوه ، آب موجود در سیستم را از محیط عمل دور می‌کنند. مخلوط بدست آمده را به کپسول چینی ریخته و بر روی ان 2,0 گرم گلیسیرین افزوده، در دمای 150 درجه سانتی‌گراد و تا تشکیل مخلوطی سفت و سخت ، آن را حرارت می‌دهند. رزین سخت شده را در تکه های نازک جدا می‌کنند.

نتیجه آزمایش

ماده حاصله اولیه در صنعت کاربردهای فراوانی دارد. با افزایش دما و در PH اسیدی ، پلیمر یک‌بعدی به سه‌بعدی تبدیل می‌شود. با افزایش 20% کائولن تبدیل به "فرمیکال" می‌شود که ماده استخوانی روی میزهای کابینت است که در خلاء تحت فشار بالا ، پرس می‌شود. حال ، اگر %40-30 کربنات کلسیم اضافه کنیم، تبدیل به زیرسیگاری و مواد دیر‌اشتعال پذیر می‌شود که قیمت آن فوق‌العاده افت می‌کند، اما قدرت مکانیکی آن بالا می‌رود. کلید- پریز برق بدون استثنا از این ماده تهیه می‌شوند.

آزمایش تعیین نقطه جوش بنزن

هدف آزمایش

بررسی خواص فیزیکی بنزن

تئوری آزمایش

بنزن ، جزو هیدروکربنهای حلقوی سیر نشده است. آروماتیکها ، دسته وسیعی از ترکیبات را تشکیل می‌دهند که شامل بنزن و ترکیباتی می‌باشند که از نظر رفتار شیمیایی ، مشابه بنزن می‌باشند. برخی از این مواد ، حتی بظاهر ، شباهتی به بنزن ندارند. از ویژگیهای این مواد می‌توان به نکات زیر اشاره کرد:

• گرمای هیدروژن‌دار شدن و گرمای سوختن آنها پایین است.
• برای انجام واکنشهای افزایشی ، تمایل زیادی نشان نمی‌دهند.
• در واکنشهای جانشینی الکترونخواهی شرکت می‌کنند.
  
  

در این آزمایش نقطه جوش بنزن را تعیین می‌کنیم.

وسایل مورد نیاز

• دماسنج 100درجه سانتی‌گراد
• بشر
• لوله آزمایش بزرگ ومقاوم
• لوله باریک کوتاه شیشه‌ای که یک طرف آن بسته باشد
• توری نسوز
• سه پایه فلزی
• بنزن

شرح آزمایش

دستگاهی را مطابق شرح زیر سوار می‌کنیم:


بشر را بر روی سه‌پایه فلزی قرار می‌دهیم و چراغ را در زیر آن قرار می‌دهیم. در داخل لوله آزمایش بزرگ و مقاوم ، 12ml از مایع بنزن ریخته و لوله کوتاه شیشه‌ای یک طرف بسته را از طرف باز آن در مایع بنزن قرار دهید و لوله را همراه دماسنج 100درجه سانتی‌گراد در بشر دارای آب ، روی توری سیمی و سه‌پایه فلزی به آرامی حرارت دهید.

در اثر گرم شدن آب بشر ، ابتدا حباب‌هایی از طرف باز لوله باریک داخل بنزن ، خارج می‌گردد. زمانیکه خروج این حباب‌ها شدید و مسلسل‌وار گردید، از روی دماسنج ، درجه حرارت را تعیین و یادداشت کنید و با نقطه جوش دقیق بنزن که برابر با 80,2 درجه سانتی‌گراد است، مقایسه کنید.

نتیجه آزمایش

با استفاده از آزمایش بنزن ، می‌توان نقطه جوش بعضی از مواد شیمیایی را با حجم کم از آنها تعیین کرد. در ضمن ، نقطه جوش بنزن که بدست آورده‌اید، درجه خلوص و همینطور فشار محیطی که آزمایش در آن انجام گرفته، نشان می‌دهد

آزمایش تهیه یدوفرم از اتانول

هدف آزمایش

شناسایی اتانول (الکل اتیلیک)

تئوری آزمایش:

اتانول (C₂H₅OH) یا الکل معمولی، مایعی است بی‌رنگ با بوی مخصوص و در آب ، محلول. چگالی آن d=0.8 و نقطه جوش 78.3درجه سانتی‌گراد و بهترین حلال شیمی است. اتانول آزمایشگاه ، معمولا 96 درجه است. قند انگور یا گلوکز ، در دمای مناسب (25 تا 30 درجه سانتی‌گراد) می‌تواند به کمک باکتری مخصوص موجود در هوا به نام مخمر آبخو پس از مدتی به اتانول و گاز دی‌اکسید کربن تبدیل شود.

باکتری مخمر آبجو ، توسط ماده موثری که از خود ترشح می‌نماید به نام "زیمار" ، تبدیل را انجام می‌دهد. از اکسایش این الکل در بدن ، بترتیب تولید استالدئید ، اسید استیک ، دی‌اکسید کربن و آب می‌گردد.

در این آزمایش ، می‌خواهیم اتانول را در آزمایشگاه شناسایی کنیم.

مواد و وسایل مورد نیاز

• اتانول
• محلول سود 1 گرم در 100 میلی لیتر
• محلول لوگول (0.5 گرم ید جامد حل شده در یک گرم یدید پتاسیم و سپس حل در 5ml آب مقطر)
• چراغ الکلی
• لوله آزمایش
• بشر

روش آزمایش

در داخل یک لوله آزمایش ، 3ml اتانول را با 3ml محلول سود (4 گرم در 100 میلی لیتر محلول) مخلوط و روی آنها چند قطره محلول لوگول اضافه کنید. محلول داخل لوله آزمایش را ، در یک بشر دارای آب قرار داده و بمدت 10 دقیقه و با شعله ملایم و دمای 70درجه سانتی‌گراد حرارت دهید (آب بشر نباید به حالت جوش برسد). تشکیل رسوب زرد رنگ یدو فرم CH₃I دلیل بر وجود اتانول است.

نتیجه آزمایش

اتانول به روشهای مختلف در آزمایشگاه قابل شناسایی است. معرف لوگول یکی از راههای شناسایی الکلهاست. یعنی محلول I₂ و NaOH .

این آزمایش را تست یدو فرم می‌نامند.

تهیه استن

هدف آزمایش

تهیه کوچکترین عضو خانواده کتون‌ها یعنی استن به روش آزمایشگاهی و آشنایی با روشهای آزمایشگاهی شناسایی آن

تئوری آزمایش

کتون‌ها ترکیباتی هستند که در آنها ، گروه کربونیل به دو گروه آلکیل یا آریل متصل است. در کتون‌ها و آلدئیدها ، گروه کربونیل از یک پیوند σ و یک پیوند π تشکیل شده است که بعلت عدم پخش یکنواخت بار در طول پیوند قطبی می‌باشد. کتون‌های موجود در طبیعت ، بوی مطبوع دارند. آلدئیدها و کتون‌ها ، مواد شیمیایی بسیار ارزشمندی هستند و در صنعت ، به عنوان حلال یا ماده اولیه مصرف می‌شوند و بعضی‌ها مانند تستسترون ، به عنوان هورمون ، دارای اثرات دارویی و بیولوژیکی می‌باشند.

استن ، مایعی است بی‌رنگ با بوی مخصوص و نقطه جوش 56 درجه سانتی‌گراد. استن ، حلال بسیار عالی جهت اکثر مواد شیمیایی است.

در این آزمایش ، می‌خواهیم استن را در آزمایشگاه تهیه کنیم.

مواد و وسایل مورد نیاز

• بالن تقطیر 100ml
• هاون چینی
• مبرد
• ترازو
• گیره و پایه فلزی
• کلسیم استات خشک
• سدیم هیدروژن سولفیت

شرح آزمایش

در داخل بالن تقطیر ، 15 گرم کلسیم استات نرم وپ ودری شده را حرارت دهید تا کلسیم استات تجزیه گردد. گاز حاصل ، وارد مبرد شده، مایع حاصل به صورت قطراتی از سرد کننده خارج می‌شود که همان استن است.

استن حاصل را با هیدروژن سدیم سولفیت سیر شده (چند قطره) ترکیب کنید. رسوب سفید رنگ و متبلور استن بی‌سولفیتیک تولید می‌گردد.

نتیجه آزمایش

واکنش تجزیه کلسیم استات به قرار زیر است:

Ca(CH₃COO)₂ → CaCO₃ + CH₃-CO-CH₃

واکنش استن با هیدروژن سویم سولفیت نیز به قرار زیر است:

CH₃-CO-CH₃ + NaHSO₃ → CH₃-COH(SO₃Na)-CH₃

واکنش اخیر ، یک راه برای شناسایی استن در آزمایشگاه بشمار می‌رود. باید توجه داشت که شناساگرهای آلدئیدها ، اثری بر کتون ندارند.

تهیه تولوئن

هدف آزمایش

تهیه یکی از مشتقات بنزن از گروه آرماتیکها

تئوری آزمایش

آروماتیکها ، دسته وسیعی از ترکیبات که شامل بنزن و ترکیباتی می‌باشند که از نظر رفتار شیمیایی ، مشابه بنزن می‌باشند. برخی از این مواد حتی به ظاهر شباهتی به بنزن ندارند. برخلاف آلکن‌ها و آلکین‌ها ، بنزن و سایر ترکیبات آروماتیک تمایلی برای انجام واکنش‌های افزایشی از خود نشان نمی‌دهند، ولی در واکنش‌های جانشینی شرکت می‌کنند که یکی از صفات شاخص این دسته از مواد می‌باشد.

تولوئن ، مایعی است بی‌رنگ با نقطه انجماد 95.1- درجه سانتی‌گراد و جوش 110.6درجه سانتی‌گراد و در ساختار دماسنج‌های دمای پایین بکار می‌رود. همینطور تولوئن ، حلال خوبی در شیمی آلی بشمار می‌رود.

در این آزمایش ، می‌خواهیم تولوئن را به روش آزمایشگاهی تهیه کنیم.

وسایل مورد نیاز

• لوله آزمایش بزرگ
• چراغ
• کاغذ تورنسل
• بنزن
• یدید متیل (CH₃I)
• آلومینیوم کلراید (AlCl₃) پودری شکل

شرح آزمایش

در داخل یک لوله آزمایش بزرگ و مقاوم ، 2ml از مایع بنزن را با چند قطره از یدید متیل ( CH₃I ) و 0.4 گرم آلومینیوم کلراید (AlCl₃ ) پودری شکل به آرامی حرارت دهید تا هنگامی که کاغذ تورنسل مرطوب شده در بالای لوله آزمایش ، از رنگ آبی به سرخ تبدیل شده و پایان واکنش را مشخص نماید.

نتیجه آزمایش

واکنش صورت گرفته به صورت زیر است:

C₆H₆ + CH₃I (+AlCl₃ + Heat ) → HI + C₆H₅CH₃

این ، یک واکنش جانشینی الکترونخواهی از نوع واکنشهای فریدل- کرافت است. این واکنش ، نشان می‌دهد که بنزن ، تمایلی برای انجام واکنشهای افزایشی ندارد و با حفظ هر سه پیوند دو گانه خود ، در واکنش جانشینی شرکت می‌کند.

تهیه گاز اتیلن

هدف آزمایش

تهیه کوچکترین و مهمترین هیدروکربن زنجیری سیر نشده از گروه آلکن‌ها یعنی اتیلن و مشاهده اثر آن بر روی مواد مختلف.

تئوری آزمایش

آلکن‌ها ، دسته بزرگی از هیدروکربن‌ها را شامل می‌شوند که به هیدروکربنهای غیر اشباع موسومند. تعداد هیدروژنهای این ترکیبات ، کمتر از آلکانهای هم‌کربن می‌باشد. آلکن‌ها ممکن است یک یا چند پیوند دو گانه مجزا و دور از هم یا مزدوج داشته باشند.
اتیلن کوچکترین عضو خانواده آلکن‌ها و به فرمول C₂H₄ می‌باشد که دو اتم هیدروژن کمتر از آلکان هم‌کربن (اتان) دارد. بررسی ساختمان اتیلن به طریقه کوانتوم مکانیکی نشان داده است که کربن برای این که در ساختمان اتیلن شرکت نماید، لازم است که با استفاده از اوربیتالهای 2s و دو اوربیتال 2p خود ، سه اوربیتال هیبریدی یکسان بوجود آورد.

وسایل و مواد مورد نیاز

• بالن تقطیر 250ml
• قیف شیردار
• دماسنج 300درجه سانتی‌گراد
• تشک فلزی
• دو بطری شستشوی گاز
• سه عدد لوله آزمایش معمولی
• در لاستیکی
• لوله شیشه‌ای باریک
• ارتباط لاستیکی
• ترازو
• پی پت
• اتانول 96 درجه
• اسید سولفوریک غلیظ
• سولفات مس II
• سود یا پتاس جامد
• شن و ماسه نرم
• پرمنگنات پتاسیم جامد
• کربنات سدیم
• آب برم

تهیه محلولهای مورد نیاز

ابتدا محلولهای مورد نیاز را تهیه می‌کنیم:

1. محلول پرمنگنات پتاسیم یک درصد (یک گرم پرمنگنات در 99 میلی لیتر آب مقطر)
2. محلول کربنات سدیم ده درصد (ده گرم کربنات در 90 میلی‌متر آب مقطر)
3. محلول آب برم رقیق (حجم بسیار کمی از برم غلیظ را در زیر هود با آب مقطر رقیق نمایید.)
   
   

در داخل سه لوله آزمایش هر یک 5ml از محلولهای تهیه شده ریخته و آنها را برای آزمایش با گاز اتیلن آماده نمایید.

• لوله اول ، 5mlاز محلول آب برم رقیق
• لوله دوم ، 5ml از محلول پرمنگنات پتاسیم یک درصد همراه چند قطره محلول اسید سولفوریک رقیق (محلول پرمنگنات اسیدی)
• لوله سوم ، 5ml از محلول پرمنگنات پتاسیم یک درصد همراه چند قطره از محلول کربنات سدیم 10% (محلول پرمنگنات قلیایی)

شرح آزمایش

بالن تقطیر را به سه ظرف متوالی متصل کنید. در داخل بالن تقطیر ، مقداری شن و ماسه نرم ریخته و روی آن به آرامی 50ml از اسید سولفوریک غلیظ اضافه کرده و مخلوط نمایید تا به صوزرت خمیر درآید و مجددا دو گرم سولفات مس II را به مخلوط اضافه کنید. در داخل قیف شیردار نیز 40ml اتانول 96 درجه ریخته و وسیله را جهت انجام آزمایش آماده کنید.

چراغ گاز را روشن کرده و زیر بالن قرار داده و قطره قطره 30ml از اتانول را وارد بالن نموده و شیر قیف را ببندید. به کمک دماسنج ، دما را روی 160 درجه سانتی‌گراد ثابت نگهدارید. با افزایش دما شعله را کنار کشیده و با کاهش به محل اولیه برگردانید. در این عمل، اتانول یک مولکول آب از دست داده و گاز اتیلن تولید می‌شود و این گاز ، از دو بطری شستشوی گاز دارای محلول پتاس یا سود غلیظ و اسید سولفوریک غلیظ عبور می‌نماید.

با آن ، می‌توانید سه آزمایش زیر را انجام دهید:

1. لوله خروجی گاز اتیلن را وارد لوله آزمایش شماره یک که دارای آب برم رقیق است نمایید. رنگ آب برم از بین می‌رود.
2. لوله خروجی گاز اتیلن را وارد لوله آزمایش شماره دو که دارای محلول پرمنگنات پتاسیم اسیدی است، نمایید. رنگ محلول از بین می‌رود.
3. لوله خروجی گاز اتیلن را وارد لوله آزمایش شماره سه که دارای محلول پرمنگنات پتاسیم قلیایی است، نمایید. رسوب قهوه‌ای رنگ دی‌اکسید منگنز تولید می‌گردد. (این خواص نشان می‌دهد که اتیلن جزو هیدروکربن‌های سیر نشده است.)

نتیجه آزمایش

می‌دانیم که در ساختار اتیلن ، یک اتصال دو گانه یا مضاعف موجود است: CH₂=CH₂ به این علت ، گاز اتیلن تمایل زیادی برای انجام واکنش دارد. در آزمایش اول ، گاز اتیلن طبق واکنش زیر تولید می‌شود:

C₂H₅OH (+H₂SO₄ + Heat) → H₂O + C₂H₄

واکنش های سه آزمایش بعدی به قرار زیرند:

اثر گاز اتیلن بر آب برم

CH₂=CH₂ + Br₂ → CH₂Br-CH₂Br

اثر گاز اتیلن بر محلول رقیق پرمنگنات اسیدی شده

C₂H₄ + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄ → 2MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂C₂O₄ + 4H₂O

اثر گاز اتیلن بر محلول پرمنگنات قلیایی شده

3C₂H₄ + 2KMnO₄ + 4H₂O → 3C₂H₄(OH)₂ + 2MnO₂↓+ 2KOH

C₂H₄(OH)₂ ، یک الکل دارای دو عامل هیدروکسیل است و به نام گلیکول نامیده می‌شود.

تهیه گاز متان در آزمایشگاه

هدف آزمایش

تهیه کوچکترین و مهم‌ترین هیدروکربن زنجیری سیرشده یعنی متان CH₄

تئوری آزمایش

متان ، گازی است بی‌رنگ ، بی‌بو و در آب نامحلول که نقطه ذوب آن -182درجه سانتی‌گراد و نقطه جوش آن 162-درجه سانتی‌گراد است. متان از گروه هیدروکربن‌های سیر شده زنجیری یا آلکانها می‌باشد که فرمول عمومی آنها C_nH_2n+2 می‌باشد. گاز طبیعی که در منازل وجود دارد و مورد استفاده قرار می‌گیرد، مخلوطی از هیدروکربن‌های زنجیری سیر شده است که %95 از آن ، گاز متان است و در اثر ترکیب با گاز اکسیژن ، تولید گاز دی‌اکسید کربن و بخار آب و حرارت می‌کند.

مخلوطی از یک حجم از گاز متان و ده حجم از هوا در اثر جرقه ، تولید انفجار بسیار شدید می‌نماید که انفجار معادن زغال سنگ از آن ناشی می‌شود.

می‌خواهیم گاز متان را به صورت آزمایشگاهی تهیه کنیم.

وسایل مورد نیاز

• کپسول چینی
• هاون
• ترازو
• مثلث نسوز
• لوله آزمایش بزرگ و مقاوم
• چاقو
• پنس یا انبر فلزی
• گیره و پایه فلزی
• سدیم استات (CH₃COONa , 3H₂O)
• آهک زنده (CaO)
• سود جامد (NaOH جامد)

شرح آزمایش

10 گرم سدیم استات متبلور را در یک کپسول چینی و روی مثلث نسوز حرارت دهید تا ذوب شده و آب تبلور را از دست بدهد. چراغ گاز را خاموش و پس از سرد شدن کپسول محتویات ، داخل آن را با نوک چاقو تراشیده و در یک هاون چینی همراه 3 گرم آهک زنده و 3 گرم سود جامد ، نرم کوبیده تا به صورت پودر در آید. مخلوط را در داخل یک لوله آزمایش بزرگ و مقاوم که دهانه آن را با در لاستیکی که از آن ، لوله باریک شیشه‌ای عبور داده شده است بسته‌اید، حرارت دهید.

در اثر حرارت ، مخلوط ذوب گردیده و پس از آن به مدت یک دقیقه همچنان عمل حرارت دادن را ادامه دهید تا هوای لوله کاملا خارج گردد و پس از آن ، گاز را مشتعل و سوختن گاز متان را مشاهده نمایید.

نتیجه آزمایش

واکنش تولید گاز متان در این آزمایش طبق واکنش زیر است:

CH₃COONa + NaOH → Na₂CO₃ + CH₄

از مخلوط آهک با سدیم هیدروکسید ، تولید آهک سُده (آهک سود دار) می‌شود که جاذب گازهایی نظیر CO₂ ، SO₂ است و به جای سدیم هیدروکسید در تهیه بسیاری از واکنش‌ها مثلا تهیه متان بکار می‌رود. گاز متان امروزه در زندگی بشر جایگاه بسیار مهمی دارد و در زندگی روزمره با این ماده حیاتی استفاده نماید.

منبع:دانشنامه رشد