دی اکسید کربن (CO2) بی رنگ و بی بو است بنابراین نمی توانید آن را با مشاهده مستقیم تشخیص دهید. شما باید یک نمونه هوا (یا یک نمونه CO) جمع آوری کنید2) ، سپس یکی از چندین آزمایش ساده را برای شناسایی وجود گاز انجام می دهد. می توانید گاز را به صورت حباب در آب آهک دمیده یا چیزی را روشن نگه دارید تا ببینید آیا وجود CO با آتش خاموش می شود یا خیر.2.
گام
روش 1 از 3: آماده سازی نمونه
مرحله 1. نمونه های CO را جمع آوری کنید2.
برای شروع آزمایش ، به یک لوله آزمایش مهر و موم شده حاوی گاز جمع آوری شده نیاز دارید. دی اکسید کربن را می توان در یک سیلندر گاز ، لوله جوش یا سایر محفظه های هوا بسته قرار داد. فرآیند جمع آوری گاز دی اکسید کربن معمولاً روی آب در یک لیوان انجام می شود. گاز CO2 متراکم تر از هوا بنابراین می توانید آنها را با استفاده از ویژگی های جریان رو به پایین یا با یک سرنگ گاز جمع آوری کنید.
مرحله 2. کربنات کلسیم را با اسید کلریدریک (HCl) مخلوط کنید
ساده ترین راه برای جمع آوری دی اکسید کربن واکنش کربنات کلسیم (یا تراشه های سنگ آهک) با اسید کلریدریک است. ابتدا 20 میلی لیتر HCl را در یک فلاسک مخروطی بریزید. یک قاشق کربنات کلسیم (یا تراشه های سنگ آهک) به HCl اضافه کنید. هنگامی که واکنش شیمیایی شروع می شود ، فلاسک مخروطی را با دریچه و لوله تحویل بپوشانید ، گاز را از طریق لوله تحویل در یک لوله آزمایش معکوس (و غوطه ور در یک کاسه آب) جمع کنید. اگر آب لوله آزمایش تمام شود ، گاز جمع شده است.
- تا زمانی که واکنش رخ دهد می توانید به جمع آوری گاز ادامه دهید.
- برای تظاهرات در کلاس ، شما فقط به مقدار کمی اسید کلریدریک رقیق شده به 1M نیاز دارید غلظت 2 M بهترین است ، اما فقط باید با احتیاط زیاد استفاده شود. معادله واکنش: CaCO است3(ها) + 2HCl (aq) ==> CaCl2(aq) + H2O (l) + CO2(g)
- هنگام کار با اسید کلریدریک باید بسیار مراقب باشید - دستکش ، کت آزمایشگاهی و عینک محافظ بپوشید. اجازه ندهید اسید روی پوست شما برود! بهترین محیط برای انجام این واکنش ، دسترسی به آزمایشگاه است.
مرحله 3. لوله آزمایش را با درپوش ببندید
لوله را روی قفسه قرار دهید تا ایمن بماند تا آزمایش انجام شود. درپوش لوله یک چوب پنبه یا درپوش کوچک است که به شما امکان می دهد محتویات یک لوله آزمایش را از طریق لوله به ظرف دیگری از طریق لوله تحویل منتقل کنید. برای آب بندی گاز CO مهم است2 در ظرف در صورت باز ماندن ، گاز با هوا مخلوط می شود و اثربخشی آزمایش به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.
روش 2 از 3: حباب زدن از طریق آب آهک
مرحله 1. گاز را از طریق آب آهک حباب کنید
م effectiveثرترین روش برای آزمایش CO2 با حباب کردن گاز از طریق "آب آهک" ، یک محلول رقیق شده از هیدروکسید کلسیم (آهک مرده) است. هنگامی که دی اکسید کربن را در محلول دمیده اید ، رسوب جامد کربنات کلسیم ایجاد می کند - آهک یا سنگ آهک. کربنات کلسیم در آب نامحلول است. بنابراین ، اگر CO وجود داشته باشد2 در نمونه ، آب آهک شیری ، سفید کدر می شود.
مرحله 2. یک محلول آب آهک تهیه کنید
این فرآیند ساده است ، هیدروکسید کلسیم را با آب رقیق کنید. هیدروکسید کلسیم (Ca (OH)2) یک پودر سفید و بی رنگ است که در اکثر تامین کنندگان مواد شیمیایی قابل خرید است. آب آهک خالص ، پس از مخلوط شدن ، شفاف و بی رنگ است ، بوی کمی خاکی و طعم تلخ ، مشخصه هیدروکسید کلسیم قلیایی دارد. برای تهیه آب آهک خود مراحل زیر را دنبال کنید:
- 1 قاشق چایخوری هیدروکسید کلسیم را در یک شیشه شیشه ای شفاف با یک گالن (یا کوچکتر) قرار دهید. آب آهک یک محلول اشباع شده است ، به این معنی که مواد شیمیایی اضافی نامحلول وجود دارد. یک قاشق چایخوری به شما یک محلول کاملاً اشباع می دهد ، چه از گالن استفاده کنید یا از ظرف کوچکتر.
- گالن را با آب مقطر یا شیر آب پر کنید. آب مقطر همیشه محلول خالص تری تولید می کند ، اما مواد معدنی موجود در آب لوله نباید مانع آزمایش شوند.
- درب ظرف را بگذارید. محلول را به مدت 1-2 دقیقه به شدت تکان دهید ، سپس 24 ساعت بگذارید.
- محلول شفاف تر را در بالای شیشه از طریق قهوه یا کاغذ صافی تمیز بریزید. بسیار مراقب باشید که رسوب را مختل نکنید. در صورت نیاز ، مرحله فیلتر کردن را تکرار کنید تا یک محلول آب آهکی شفاف دریافت کنید. در شیشه یا بطری تمیز نگهداری کنید.
مرحله 3. گاز را از طریق آب آهک عبور دهید
نصف یک لوله آزمایش را با آب آهک پر کنید - سپس آن را به جوش بیاورید. برای تحویل نمونه CO از لوله تحویل استفاده کنید2 در یک لوله آزمایش مستقیماً در آب جوش آهک قرار دهید. اگر چیز دیگری بهتر نیست ، می توانید از لوله انعطاف پذیر یا شلنگ (فلزی) به عنوان لوله تحویل استفاده کنید. اجازه دهید گاز به دام افتاده در مایع "حباب" شود و منتظر بمانید تا واکنش انجام شود.
اگر نمی خواهید چیزی را بجوشانید ، از یک سرنگ گاز برای انتشار گاز CO استفاده کنید2 مستقیماً در یک لوله آزمایش که نصف آن از آب آهک پر شده است. لوله آزمایش را وصل کنید ، سپس به مدت 1-2 دقیقه به شدت تکان دهید. اگر نمونه حاوی دی اکسید کربن باشد ، محلول کدر می شود.
مرحله 4. توجه داشته باشید که آب کدر است
اگر CO وجود دارد2، آب آهک با ذرات کربنات کلسیم سفید کدر می شود. اگر آب آهک بجوشد و گاز مستقیماً به آب آهک لوله شود ، واکنش بلافاصله انجام می شود. اگر چیزی بعد از یک دقیقه اتفاق نیفتاد ، می توان فرض کرد که نمونه شما حاوی دی اکسید کربن نیست.
مرحله 5. واکنش شیمیایی را بشناسید
درک کنید که واقعاً چه اتفاقی می افتد تا نشان دهنده وجود CO باشد2به معادله واکنش برای این آزمایش عبارت است از: Ca (OH)2 (aq) + CO2 (g) -> CaCO3 (ها) + H2O (l) از نظر غیر شیمیایی: آب آهک + گاز (که حاوی CO است2) با آهک جامد (ذرات) و آب واکنش نشان می دهد.
روش 3 از 3: تست با یک Lit Bar
مرحله 1. سعی کنید از یک نمونه برای خاموش کردن آتش استفاده کنید
دی اکسید کربن با غلظت زیاد آتش را خاموش می کند. شما فقط باید یک میله کوچک روشن را در یک لوله آزمایش نگه دارید که تصور می شود حاوی CO است2به در صورت وجود گاز CO2، شعله به زودی خاموش می شود. احتراق (وقوع شعله) یک واکنش بین اکسیژن و سایر مواد ، به شکل اکسیداسیون سریع ترکیبات آلی و کاهش اکسیژن است. آتش خاموش می شود زیرا اکسیژن با CO جایگزین می شود2، که یک گاز غیر قابل احتراق است.
به یاد داشته باشید که گازهایی که حاوی اکسیژن نیستند نیز شعله را خاموش می کنند. بنابراین ، این یک آزمایش دی اکسید کربن غیرقابل اعتماد است زیرا می تواند شما را به شناسایی نادرست گاز سوق دهد
مرحله 2. گاز دی اکسید کربن را در یک لوله آزمایش معکوس جمع آوری کنید
قبل از اینکه نمونه را برای آزمایش CO بررسی کنید ، مطمئن شوید که نمونه به درستی ذخیره شده و بسته شده است2به اطمینان حاصل کنید که لوله آزمایش حاوی گازهای قابل اشتعال یا مواد منفجره نباشد. در این حالت ، قرار گرفتن در معرض آتش می تواند خطرناک یا حداقل بسیار ترسناک باشد.
مرحله 3. یک شعله کوچک را داخل لوله آزمایش قرار دهید
از آتل یا چوب بلند کوچک استفاده کنید. در موارد اضطراری ، می توان از کبریت استفاده کرد - اما هرچه دست شما از دهانه لوله آزمایش بیشتر باشد ، آزمایش ایمن تر خواهد بود. اگر شعله به سرعت خاموش شود ، ممکن است غلظت CO وجود داشته باشد2 بالا در لوله آزمایش
مرحله 4. روش دیگر ، سعی کنید از یک سرنگ گاز برای خاموش کردن شمع استفاده کنید
سرنگ را با دی اکسید کربن پر کنید. در مرحله بعد ، از یک قطره موم ذوب شده استفاده کنید تا موم کوتاه را به سطح سکه وصل کنید. سپس ، شمع و سکه را در یک فنجان با دهانه پهن قرار دهید - و شمع را روشن کنید. سرنگ را با یک شلنگ کوچک کامل کنید و سرنگ را فشار دهید تا CO جابجا شود2 تا انتهای فنجان. اگر کل سرنگ را در عرض یک یا دو ثانیه بردارید ، شعله خاموش می شود.
