Что будет если добавить в бензин марганцовку: Марганцовка в бензобак. Действенное средство или народная глупость?

шесть самых популярных мифов об автомобиле — Российская газета

Немало мифов среди автомобилистов рождено кинематографом или идет из народа. Картошка в выхлопной трубе, сахар в бензобаке, взорвавшаяся на жаре зажигалка — все эти легенды требуют того, чтобы их развенчали.

Начнем с картофелины или банана в выхлопной трубе: якобы инородное тело способно вывести мотор из строя. Этот миф знаком многим даже не из кино, а из мультиков. Действительно, закупорка выхлопной системы не идет на пользу работе двигателя. Но на практике заткнуть трубу непросто. Нужна специальная пробка с резьбой или скопившийся в сильный мороз комок льда. С таким препятствием мотор заглохнет через пару минут, пишет aif.ru.

Еще один миф про двигатель — про сахар в бензобаке. В середине прошлого века он действительно мог вывести из строя мотор. Растворенный сахар кристаллизовался в карбюраторе. В современном бензине сахар не растворится. Если смешать его с водой и все-таки залить в бензобак, то эмульсия все равно пройдет через фильтры и попадет в камеры сгорания. Там она превратится в сажу, которая будет оседать на стенках цилиндров и поршнях. Двигатель начнет барахлить, но для этого должны пройти несколько недель ежедневного использования сахара в качестве топлива.

Третий миф — из числа опасных. Многие автомобилисты думают, что если машина упадет в воду, из нее можно выбраться, открыв окно. Однако вода так сильно давит на двери, что открыть их невозможно. Стеклоподъемники тоже не будут работать. Единственный шанс выбраться наступает после полного погружения автомобиля и выравнивания давления. Но в стрессовой ситуации не каждый способен действовать как надо. Утонуть в машине можно даже на небольшой глубине. Поэтому при движении по ледовой переправе водителям рекомендуют ездить с открытыми настежь дверьми.

Есть миф про кондиционер. Точнее, про его прожорливость. Даже в жару многие ездят с открытыми окнами, лишь бы не тратить лишний бензин. Однако в таком случае нарушается аэродинамика машины, возникает область противодавления, тормозящая автомобиль. С закрытыми окнами преодолеть сопротивление воздуха проще. Но есть оговорка: это правило работает на скоростях свыше 80 км/ч.

Способен ли сабвуфер разбить окна автомобиля? Еще одна легенда, но на этот раз имеющая под собой основания. На низких частотах создается сильный поток воздуха. Но он не бьет, а выдавливает стекла машины. Образуются щели, нарушается однородность клея. Стекло может запросто выпасть наружу.

Последний миф — про взрыв зажигалки в закрытом салоне автомобиля на жаре. Действительно, под солнечными лучами температура внутри может доходить до 80 градусов. Но для подрыва зажигалки нужно не меньше 175. Но даже если допустить, что на каким-то образом взорвется, газ просто скопится внутри машины и при открывании дверей выйдет наружу.

Занимательные опыты

Почему чернеют фруктовые ножи?!

Почему чернеют фруктовые ножи

Если добавить к какому-нибудь фруктовому соку раствор соли железа (раствор соли железа можно легко получить в домашних условиях, если в медный купорос опустить на полчаса, например, гвоздь или несколько кнопок, скрепок), то жидкость сразу потемнеет. Мы получим раствор слабых чернил. Фрукты содержат дубильную кислоту, которая с солью железа образует чернила. Для того чтобы получить раствор соли железа дома, опустите гвоздь в раствор медного купороса и подождите минут десять. Потом слейте зеленоватый раствор. Полученный раствор сульфата железа (FeSO₄) можно использовать в реакциях.

Чай тоже содержит дубильную кислоту. Раствор соли железа, добавленный в слабый раствор чая, изменить окраску чая на чёрную. Именно по этому не рекомендуется заваривать чай в металлическом чайнике!

Химические реакции с поваренной солью

Иногда поваренную соль специально йодируют, т. е. добавляют к ней иодиды натрия или калия. Делается это потому, что йод входит в состав различных ферментов в организме, и при его недостатке ухудшается работа щитовидной железы.

Растворы медного купороса с поваренной солью (зелёного цвета)

Обнаружить добавку достаточно просто. Нужно сварить крахмальный клейстер: четверть чайной ложки крахмала развести в стакане холодной воды, нагреть до кипения, кипятить пять минут и охладить. Клейстер значительно более чувствителен к йоду, чем сухой крахмал. Далее треть чайной ложки соли растворяют в чайной ложке воды, в полученный раствор добавляют несколько капель уксусной эссенции (или половину чайной ложки уксуса), половину чайной ложки перекиси водорода и через две-три минуты — несколько капель клейстера. Если соль была йодирована, то перекись водорода вытеснит свободный иод:

2I^—+ Н₂О₂+2СН₃СООН→ I₂+2Н₂О+2СН₃СОО^—,

который окрасит крахмал в синий цвет. (Опыт не получится, если для иодирования соли использовали KClO₃ вместо KI). Можно провести опыт с медным купоросом и поваренной солью. Здесь не будет происходить ни одна из вышеперечисленных реакций. Но реакция красивая… При смешивании купороса и соли наблюдайте образование красивого зелёного раствора тетрахлорокупрата натрия Na₂[CuCl₄]

Занимательные опыты с марганцовкой:

Растворите в воде несколько кристалликов перманганата калия и подождите некоторое время. Вы заметите, что малиновая окраска раствора (объясняемая наличием перманганат-ионов в растворе) постепенно станет более бледной, а затем и совсем исчезнет, на стенках же сосуда образуется коричневый налёт оксида марганца (IV):

4КMnО₄+2Н₂О→ 4MnO₂+4КОН+3О₂

Посуду, в которой вы проводили опыт, легко очистить от налёта раствором лимонной или щавелевой кислоты. Эти вещества восстанавливают марганец до степени окисления +2 и переводят его в растворимые в воде комплексные соединения. В тёмных склянках растворы перманганата калия могут сохраняться годами. Многие считают, что перманганат калия хорошо растворим в воде. На самом деле растворимость этой соли при комнатной температуре (20 °С) составляет всего 6,4 г на 100 г воды. Однако раствор имеет настолько интенсивную окраску, что кажется концентрированным.

Если нагреть марганцовку до 200 ⁰C, то перманганат калия превратится в тёмно-зелёный манганат калия (К₂MnO₄). При этом выделяется большое количество чистого кислорода, который можно собрать и использовать для других химических реакций. Особенно быстро раствор марганцовки портится (распадается) в присутствии восстановителей. Например, восстановителем является этиловый спирт C₂H₅OH. Реакция марганцовки со спиртом протекает следующим образом:

2КMnO₄+3C₂H₅OH→ 2KOH+2MnO₂+3CH₃CHO+2H₂O.

Моющее средство из марганцовки:

Для того чтобы получить самодельное «моющее средство», надо смешать марганцовку с кислотой.

Конечно, не со всякой. Некоторые кислоты могут сами окисляться; в частности, если взять соляную кислоту, из неё выделится ядовитый хлор:

2КMnO₄+16HCl→ 2MnCl₂+5Cl₂+2KCl+8Н₂О.

Так его часто и получают в лабораторных условиях. Поэтому для наших целей лучше использовать разбавленную (примерно 5-процентную) серную кислоту. В крайнем случае её можно заменить разбавленной уксусной кислотой — столовым уксусом. Возьмём примерно 50 мл (четверть стакана) раствора кислоты, добавим 1—2 г перманганата калия (на кончике ножа) и тщательно перемешаем деревянной палочкой. Затем промоем её под струёй воды и привяжем к концу кусок поролоновой губки. Вот этой «кисточкой» быстро, но аккуратно размажем окислительную смесь по загрязнённому участку раковины. Вскоре жидкость начнёт менять цвет на тёмно-вишнёвый, а затем — на коричневый. Значит, реакция окисления пошла полным ходом. Здесь необходимо сделать несколько замечаний.

Работать надо очень осторожно, чтобы смесь не попала на руки и одежду; хорошо бы надеть клеёнчатый фартук. И не следует медлить, так как окислительная смесь очень едкая и со временем «съедает» даже поролон. После использования поролоновую «кисть» нужно погрузить в заранее приготовленную банку с водой, промыть и выбросить. Во время подобной очистки раковины может появиться неприятный запах, издаваемый продуктами неполного окисления органических загрязнений на фаянсе и самой уксусной кислоты, поэтому помещение должно проветриваться. Минут через 15—20 смоем побуревшую смесь струёй воды. И хотя раковина предстанет в ужасном виде — вся в бурых пятнах, волноваться не стоит: продукт восстановления перманганата калия — диоксид марганца MnO₂ легко удалить, восстановив нерастворимый марганец (IV) до хорошо растворимой в воде соли марганца.

А вот когда перманганат калия взаимодействует с концентрированной серной кислотой, образуется оксид марганца (VII) Mn₂О₇ — маслянистая тёмно-зелёная жидкость. Это единственный жидкий при нормальных условиях оксид металла (tпл=5,9°С). Он очень неустойчив и легко взрывается при незначительном нагревании (tразл=55°С) или при сотрясении. Mn₂О₇ является ещё более сильным окислителем, чем КMnO₄. При контакте с ним воспламеняются многие органические вещества, например этиловый спирт. Это, кстати, один из способов зажечь спиртовку, не имея спичек!

Занимательные опыты с перекисью водорода

Пероксид водорода может быть как окислителем (это его свойство широко известно), так и восстановителем! В последнем случае он реагирует с веществами-окислителями:

Н₂О₂-2е→ 2Н⁺+О₂. Диоксид марганца как раз и является таким веществом. Подобные реакции химики называют «восстановительным распадом пероксида водорода». Вместо аптечной перекиси можно использовать таблетки гидроперита — соединения пероксида водорода с мочевиной состава CO(NH₂)₂•Н₂О₂. Это не химическое соединение, поскольку между молекулами мочевины и пероксида водорода нет химических связей; молекулы Н₂О₂ как бы включены в длинные узкие каналы в кристаллах мочевины и не могут выйти оттуда, пока вещество не растворят в воде. Поэтому такие соединения называют канальными соединениями включения. Одна таблетка гидроперита соответствует 15 мл (столовой ложке) 3-процентного раствора Н₂О₂. Для получения 1-процентного раствора Н ₂О₂ берут две таблетки гидроперита и 100 мл воды. Используя диоксид марганца в качестве окислителя пероксида водорода, нужно знать одну тонкость. MnO₂ — хороший катализатор реакции разложения Н₂О₂ на воду и кислород:

2Н₂О₂→ 2Н₂О+О₂.

И если просто обработать раковину раствором Н₂О₂, то он мгновенно «вскипит», выделяя кислород, а бурый налёт так и останется, ведь катализатор в ходе реакции и не должен расходоваться. Чтобы избежать каталитического разложения Н₂О₂, нужна кислая среда. Здесь тоже подойдёт уксус. Сильно разбавим водой аптечную перекись, добавим немного уксуса и этой смесью протрём раковину. Произойдёт настоящее чудо: грязно-бурая поверхность засверкает белизной и станет как новая. А чудо случилось в полном соответствии с реакцией

MnO₂+Н₂О₂+2Н⁺→ Mn²⁺+2Н₂О+О₂.

Остаётся только смыть хорошо растворимую соль марганца струёй воды. Таким же способом можно попробовать почистить загрязнённую алюминиевую сковороду: в присутствии сильных окислителей на поверхности этого металла образуется прочная защитная плёнка оксида, которая предохранит его от растворения в кислоте. А вот чистить подобным методом эмалированные изделия (кастрюли, ванны) не стоит: кислая среда медленно разрушает эмаль. Для снятия налёта MnO₂ можно использовать также водные растворы органических кислот: щавелевой, лимонной, винной и др. Причём специально подкислять их не понадобится — кислоты сами создают в водном растворе достаточно кислую среду.

Занимательные опыты

Химическая реакция между йодидом калия и уксуснокислым в свинцом

«Золото» в колбе

Конечно, золото — не настоящее, но опыт красивый! Для Химической реакции нам потребуется растворимая соль свинца (подойдёт уксуснокислый синец (CH₃COO)₂Pb- соль образованная растворение свинца в уксусной кислоте) и соль йода (например, йодид калия KI). Уксуснокислый свинец можно получить и в домашних условиях, опустив кусочек свинца в уксусную кислоту. Йодид калия иногда используют для травления электронных плат

Йодид калия и уксуснокислый в свинец — две прозрачные жидкости, по внешнему виду не отличаются от воды.

Начнём реакцию: к раствору йодида калия прилейте раствор уксуснокислого свинца. Соединяя две прозрачные жидкости наблюдаем образование золотисто-жёлтого осадка — йодида свинца PbI₂, — эффектно! Реакция протекает следующим образом:

(CH₃COO)₂Pb+KI→ CH₃COOK+PbI₂

Занимательные опыты с канцелярским клеем

Канцелярский клей — это не что иное, как жидкое с текло или его химическое название «силикат натрия» Na₂SiO₃ Можно сказать также — это соль натрия кремниевой кислоты. Если добавить к силикатному клею раствор уксусной кислоты, в осадок выпадет нерастворимая кремниевая кислота — гидратированный оксид кремния:

Na₂SiO₃+2СН₃СООН→ 2CH₃COONa+H₂SiO₃.

Полученный осадок H₂SiO₃ можно высушить в духовке и развести разбавленным раствором водорастворимых чернил. В результате чернила осядут на поверхности оксида кремния, и смыть их не удастся. Такое явление называется адсорбцией (от лат. ad — «на» и sorbeo — «поглощаю»)

Ещё один красивый занимательный опыт с жидким стеклом. Нам понадобятся медный купорос CuSO₄, сульфат никеля NiS0₄, хлорид железа FeCl₃. Сделаем химический аквариум. В высокую стеклянную банку с силикатным клеем, разбавленным пополам водой, одновременно из двух стаканов выливают разбавленные водные растворы сульфата никеля и хлорида железа. В банке постепенно вырастают силикатные «водоросли» жёлто-зелёного цвета, которые, переплетаясь, опускаются сверху вниз. Теперь добавим в банку по каплям раствор медного купороса, заселим аквариум «морскими звёздами». Рост водорослей — это результат кристаллизации гидроксидов и силикатов железа, меди и никеля, которые образуются в результате обменных реакций.

Занимательные опыты с йодом

Добавим к йодной настойке несколько капель перекиси водорода H₂O₂ и перемешаем. Через некоторое время из раствора выделится чёрный поблёскивающий осадок. Это кристаллический йод — плохо растворимое в воде вещество. Иод выпадает быстрее, если раствор немного подогреть горячей водой. Перекись нужна для того, чтобы окислить содержащийся в настойке иодид калия KI (его добавляют, с целью увеличить растворимость иода). С плохой растворимостью иода в воде связана и другая его способность — экстрагироваться из воды жидкостями, состоящими из неполярных молекул (маслом, бензином и т. д.). В чайную ложку воды добавим несколько капель подсолнечного масла. Перемешаем и увидим, что масло с водой не смешивается. Если теперь туда капнуть две-три капли йодной настойки и сильно встряхнуть, то слой масла приобретёт тёмно-коричневую окраску, а слой воды — бледно-жёлтую, т.е. большая часть йода перейдёт в масло.

Йод — весьма едкое вещество. Чтобы убедиться в этом, несколько капель йодной настойки поместим на металлическую поверхность. Через некоторое время жидкость обесцветится, а на поверхности металла останется пятно. Металл прореагировал с иодом с образованием соли — йодида. На этом свойстве иода основан один из способов нанесения надписей на металл.

Цветной занимательный опыт с аммиаком

Под веществом «аммиак» мы подразумеваем водный раствор аммиака (нашатырный спирт). На самом же деле — аммиак — это газ, при растворении в воде который образует новый класс химических соединений — «основания». Именно с основанием мы и будем экспериментировать. Эффектный опыт можно проделать с раствором аммиака (нашатырным спиртом). Аммиак образует с ионами меди окрашенное соединение. Возьмите бронзовую или медную монету с тёмным налётом и залейте её нашатырным спиртом. Сразу или через несколько минут раствор окрасится в синий цвет. Это под действием кислорода воздуха медь образовала комплексное соединение — аммиакат:

2Cu+8NH₃+3Н₂О+О₂→ 2[Cu(NH₃)₄(H₂O)₂](OH)

Занимательные опыты: гашение извести

Гашение извести — это химическая реакция между оксидом кальция (СaO — негашеная известь) и водой. Она протекает следующим образом:

CaO + H₂O→ Ca(OH)₂.

Гидроксид кальция (Ca(OH)₂) ещё называется известковым молоком . Если через раствор гидроксида кальция пропустить углекислый газ (или подышать в трубочку через раствор), то выпадет белый нерастворимый осадок карбоната кальция:

Ca(OH)₂ + CO₂→ CaCO₃ + H₂O.

Эта реакция также является качественной реакцией на ионы кальция Ca⁺ в растворе. Образующееся вещество — карбонат кальция — это всем известный мел (извёстка, цветные мелки)

Реакция марганцовки с глицерином

 

 

 

Описание:

В горку из кристаллов перманганата калия капнули немного глицерина. Через некоторое время над смесью появляется дымок, а затем происходит загорание глицерина. Под действием сильных окислителей (марганцовки) глицерин сгорает с образованием углекислого газа и воды.

 

Для ускорения реакции мы добавили капельку воды. При добавлении алюминиевой стружки, она сгорает вместе со смесью с большим выделением света.

 

Меры предосторожности:

Соблюдать правила пожарной безопасности. Не допускать попадания перманганата калия на одежду и кожу (потом не отстираетесь). Берегите глаза от яркого света вспышки.

 

Подробнее:

В 1779 г. шведский аптекарь-химик Карл Шееле впервые получил глицерин и назвал полученную жидкость «сладкое масло».

 

Изучая свойства глицерина, он однажды смешал его с кристаллическим перманганатом калия. Неожиданно произошла яркая вспышка смеси.

 

Теперь этот эффектный опыт осуществляют следующим образом. В фарфоровую чашку или на керамическую плитку насыпают в виде горки тщательно растертый перманганат калия КМnО₄  (мы в своем опыте придерживались исторического варианта и не растирали кристаллы).

 

В вершине горки делают небольшое углубление и вносят туда несколько капель безводного глицерина С₃Н₅(ОН)₃.

 

Примерно через одну минуту смесь воспламеняется, при этом происходит вспышка фиолетового цвета, горение сопровождается разбросом раскаленных частиц продуктов реакции.

 

Реакцию можно выразить уравнением:

 

14КМnО₄ + 3С₃Н₅(ОН)₃ = 7K₂CO₃ + 14MnO₂ + 12H₂O + 2CO₂

 

Взаимодействие сопровождается выделением большого количества теплоты и газов (углекислый газ СО₂ и пары воды Н₂О), которые увлекают за собой горячие твердые частицы диоксида марганца МnО₂ и карбоната калия К₂CO₃.

 

Данная реакция получила название «вулкан Шееле».   

 

основные характеристики бензина – petrolcards.ru

Бензином регулярно пользуется практически каждый автовладелец. Нефтеперерабатывающие компании и АЗС по всей стране предлагают большое разнообразие горючего. Оно различается составом, наличием присадок, физическими и химическими свойствами, маркировкой. 

Несложно заметить, что использование бензина разных марок обычно сразу же сказывается на работе двигателя и общих ходовых характеристиках авто. Но от правильного выбора топлива зависит не только скорость, но также надежность, безопасность и долговечность топливной и иных систем. 

Какие параметры следует учитывать и на что обратить внимание владельцам автомобилей с бензиновыми двигателями?

Виды и типы бензинов

На отечественных заправках представлен бензин разного типа. Топливо различается составом, чистотой и некоторыми другими параметрами. Все они обычно маркируются с учетом их основного показателя – октанового числа. 

Требованиями ГОСТ, ТУ и других нормативных документов в РФ предусмотрены следующие марки бензинов: А-72, А-76, А-80, АИ-91, А-92, АИ-93, АИ-95, А-96, АИ-98. Потребление низкооктанового топлива в последнее время существенно снижается, высокооктанового, наоборот, растет. Бензин А-72 сегодня практически не используется, так как просто нет техники, которая бы на нем работала.

Более современная классификация бензинов насчитывает шесть основных видов этого топлива с различным октановым показателем:

• Нормаль – АИ-80.
• Регуляр – АИ-92.
• Премиум – АИ-95.
• Супер – АИ-95+.
• Экстра – АИ-98.
• ЭКТО – АИ-100.

Раньше в некоторые марки бензина для увеличения октанового числа добавлялись этиловые соединения, что позволяло повысить физико-химические свойства топлива с минимальным ростом его стоимости. Сегодня официально производство этилированного топлива прекращено.

Также современная маркировка предполагает указание не только отечественных, но и европейских стандартов: Евро-4, Евро-5 и т.д. Поэтому полное наименование бензина обычно выглядит следующим образом «АИ-98-5». Это означает, что бензин автомобильный (А), его октановое число определено по исследовательскому методу (И) и составляет 98, а по экологическим стандартам топливо соответствует техническим регламентам «Евро-5».

Октановое число бензина

Если говорить про основные параметры топлива, то его октановый показатель – едва ли не самая важная характеристика. При работе двигателя внутреннего сгорания топливная смесь сжимается под высоким давлением и потом воспламеняется. Происходит ее расширение. Для безопасности, надежности работы, сохранности двигателя и его отдельных элементов – важно, чтобы сгорание бензина происходило в нормальном режиме – без детонации. Октановое число как раз определяет детонационную стойкость топлива, что особенно важно в бензиновых двигателях с высокой степенью сжатия. Чем более качественный бензин, тем выше его октановое число. Кроме того, этот параметр сказывается и на расходе топлива при движении. 

Высокооктановые бензины расходуются медленнее, что заметно нивелирует разницу в цене разного топлива.

Определяется октановое число бензина соотношением содержания изомеров октана в сравнении с количеством гептана в топливе. То есть в топливе АИ-92 содержание изооктана в смеси с гептаном составляет 92%. Следует отметить, что октановое число не определяет именно содержание, а вычисляется путем сравнения антидетонационных качеств конкретного бензина с эталонной смесью. Поэтому у некоторых специализированных видов топлива октановое число может быть больше 100. Это означает, что по устойчивости к детонации данный бензин превосходит чистый изооктан.

На показатели октанового числа влияет фракционный состав топлива (более подробно о котором мы расскажем далее). Чем больше в бензине легких фракций, тем он качественнее и безопаснее в плане детонационной составляющей. 

Также изменить октановое число топлива можно путем добавления в него различных присадок. Раньше широко использовались соединения на основе свинца и этила (например, тетраэтилсвинец). Их введение в состав бензина позволяет легко превратить АИ-92 в АИ-95. Но с 2003 года из-за высокого вреда, наносимого атмосфере и окружающей среде, от использования соединений свинца в составе бензина отказались.

Также повысить октановый показатель можно добавлением этилового спирта. Но такой метод экономически невыгоден, поэтому в промышленных масштабах не применяется. Еще один способ повышения октанового показателя – добавление в бензин ацетона. Часто в качестве присадок используются соединения пропана и метана, у которых более высокая детонационная устойчивость, чем у изооктана.

Химическая стабильность бензина

Еще один важный показатель в бензине, особенно актуальный для топлива с присадками, – его химическая стабильность. С одной стороны, добавление присадок – например, метана и пропана в бензин позволяет повысить его октановое число. Но эти элементы достаточно легкие и летучие, а потому испаряются с большей скоростью и при более низких температурах, чем основная фракция топлива. 

Нормативными требованиями установлено, что бензин должен сохранять свои физико-химические свойства в течение пяти лет – при условии соблюдения норм и правил хранения. Поэтому, если производитель вводит в топливо присадки с целью повышения его детонационной устойчивости, то должен использовать устойчивые химические соединения. В противном случае бензин довольно быстро потеряет свои качества.

На недобросовестность производителя или продавца указывает сильный специфический запах газа, который нередко присутствует на АЗС. Это значит, что метан и/или пропан, добавленные в бензин, активно испаряются, а само топливо заведомо не соответствует маркировке.    

Другие показатели топлива

Одним из важных показателей ГСМ является его фракционный состав. Бензин состоит из различных нефтепродуктов – легких и тяжелых углеводородов, входящих в состав топлива в разном количестве. Именно фракционным составом в первую очередь определяются основные физико-химические параметры и эксплуатационные свойства бензина, такие как летучесть, вязкость, температура замерзания. Чем больше легких фракций в топливе, тем лучше оно испаряется и тем ниже температура его замерзания. Поэтому в условиях сверхнизких температур и сурового северного климата обычно используются специализированные бензины пониженной вязкости и с низкой температурой застывания. Стоит такой бензин дороже обычного, но в некоторых случаях его использование – неизбежная необходимость.

Еще один важный фактор, определяющий экологическую безопасность бензина, – содержание различных примесей. В основном оценивается количество соединений серы и ароматических углеводородов в бензинах. Эти вещества при сгорании образуют ядовитые соединения, которые наносят вред не только окружающей среде, но и топливной и выхлопной системе автомобиля, а также жизни и здоровью людей.

Содержание опасных примесей в бензине регламентируется соответствующими нормативными документами. Оптимальным выбором сейчас является бензин с маркировкой Евро-5, который наряду с более высококачественным топливом Евро-6 сегодня применяется в большинстве европейских стран. В России же на бензин приняты и действуют экологические стандарты Евро-4 и Евро-5.

Среди основных параметров следует отметить и испаряемость, которая также зависит от фракционного состава бензина. Этот показатель важен для климатических условий, в которых эксплуатируется автомобиль с бензиновым двигателем. Так для холодной полосы важно, чтобы показатель испаряемости был высоким. В противном случае будут неизбежно возникать проблемы с запуском двигателя. В жарком климате, наоборот, высокая испаряемость – это угроза взрывоопасности.

Параллельно испаряемости существует еще один значимый показатель – давление насыщенных паров. Оно дает дополнительное представление о фракционном составе и испаряемости топлива. Чем выше это значение, тем больше вероятность образования газовых пробок в бензиновых двигателях, что также представляет опасность из-за вероятности воспламенения и взрыва.

Как выбирать бензин

Правильно подобранное топливо – залог долгой и эффективной службы авто. При выборе мы советуем прислушиваться к рекомендации производителя конкретного автомобиля (и, соответственно, бензинового двигателя). Если в руководстве указано топливо с октановым показателем 95, то лучше использовать именно АИ-95, а не 92-й или 98-й бензины. В таком случае вы сможете быть уверены в надежности и стабильности работы авто.

Еще один важный момент, на который стоит обращать внимание, экологические параметры бензинов. Стандарты Евро – 4, 5 или 6 – гарантия того, что вы сможете не только беспрепятственно выезжать на авто за границу, но и залог долгой службы двигателя, топливной и выхлопной систем автомобиля.
К сожалению, оценить, насколько качественный бензин в конкретной АЗС сложно. Как уже упоминалось выше, ключевым фактором, что свидетельствует о невысоком качестве топлива, является наличие сильного запаха газа на заправке. Таким бензином авто лучше не заправлять.

Для проверки качества можно приобрести бензин, налив его в прозрачную емкость. Топливо должно быть прозрачным с легким бледно-желтым оттенком без осадков и примесей. Если добавить в бензин марганцовку, то качественное топливо не окрасится в розовый цвет. Появление же оттенка говорит о том, что в бензин добавлена вода.

Как проверить качество бензина самостоятельно

Все без исключения АЗС уверяют в строгом контроле качества своих продуктов — автолюбителям не остается ничего другого, как верить на слово. В крайнем случае можно сдать топливо для анализа в лабораторию, но можно ли проверить его качество самостоятельно? На самом деле можно, причем проверка начинается уже на АЗС. Для этого достаточно прислушаться к своим ощущениям.

Первое, что может насторожить, — запах. Регулярное посещение заправок так или иначе приучает к тому, как должно пахнуть топливо, и любое отклонение от привычного «аромата» — повод для беспокойства. Второе, на что нужно обратить внимание, — внутренняя часть «пистолета». Достаточно просто провести по ней пальцем — на коже не должно оставаться никаких жирных пятен.

Для проверки мы приобрели бензин АИ-92. Образец №1 — с белорусской АЗС, №2 — с российской. Визуально российский образец немного темнее белорусского, по запаху различий нет. О полномасштабной проверке речи не идет, наша цель — научиться выявлять некачественную продукцию дедовскими методами.

Сначала попробуем проверить топливо на содержание воды. Поможет в этом обычный пакетик марганцовки, которую необходимо добавить в бензин. В качественном топливе она не должна растворяться, не изменится и цвет топлива. В противном случае появится фиолетовый или розовый оттенок.

Засыпаем марганцовку в наши образцы. Изменения цвета не произошло, марганцовка осела на дне. Значит, воды в наших «пробниках» нет — добавим сами! При контакте воды с марганцовкой гранулы ожидаемо «дали» фиолетовый цвет, цвет бензина также изменился. Заливать такую смесь в бак уже не стоит.

Теперь проверим наши образцы на присадки. Для этого достаточно иметь под рукой белую бумагу. Посторонние примеси в составе бензина не способны испаряться и оставят после себя заметные пятна.

Капаем на лист: слева — топливо с белорусской АЗС, справа — с российской. И снова никаких различий. Теперь необходимо дождаться испарения бензина, благо происходит это быстро. Наши образцы не оставляют после себя никаких пятен — лист бумаги по-прежнему белоснежный. А это значит, что тест снова пройден успешно.

Следующий способ определить качество — проверить на концентрацию смол. Для этого необходимо капнуть бензин на стекло и поджечь. Если после сгорания топлива на стекле остались лишь едва различимые белые следы — концентрация смол безопасна для двигателя. Хуже, когда после сгорания останутся желтые или коричневые пятна. Это говорит о большом количестве смол, заливать такой бензин в автомобиль не стоит.

Чтобы не разглядывать результат после сгорания под увеличительным стеклом, не жалея капаем бензин на дно чашки и поджигаем. Топливо быстро выгорает, заполняя все вокруг въедливым запахом. На поверхности остаются едва различимые белые пятна — вновь два образца проявили себя одинаково. На всякий случай дублируем эксперимент, но уже на поверхности тарелки — вдруг на стекле желтые разводы не были заметны? Но результат остается прежним.

А вот так выглядит результат сгорания бензина с маслом в составе. Примерно та же картина будет, если в состав было подмешано дизельное топливо.

Остается прибегнуть к последнему способу проверки: о лучшем индикаторе — коже — мы уже упоминали вначале, а теперь попробуем проделать то же самое, но в больших объемах и при хорошем освещении. Оба образца быстро испаряются, не оставляя после себя никаких отметин.

Таким образом, если качество бензина вызывает подозрения, проверить его можно и в домашних условиях. Что касается самостоятельных проверок качества топлива, то несколько дальше в этом деле продвинулась Россия: там можно приобрести специальные экспресс-тесты, которые выявляют все примеси и присадки. Найти подобные тесты у нас, увы, не удалось. При изменении работы двигателя не будет лишним сменить АЗС. Если подозрения оправдались, это повод обратиться в лабораторию для профессиональный проверки бензина. В случае же удачного прохождения всех тестов различными заправками искать причины того, почему машина «не едет», стоит именно в автомобиле. 

Андрей ГОРЕЛИК
Фото автора
ABW.BY

Очистка самогона марганцовкой — большое заблуждение.

Многие горе самогонщики из поколения в поколение очищают самогон перманганатом калия, в народе марганцовка. И действительно, при добавлении в самогон раствора марганцовки происходит эффектное выпадение в осадок бурых хлопьев с последующим просветлением всего раствора, и многие сторонники этого способа очистки считают, что это вся вредная сивуха выпала в осадок и самогон очистился. Так же существует миф, что марганцовкой можно проверить качество спирта, мол в самом чистом спирте осадка не будет. Но что же происходит на самом деле? А на самом деле, марганцовка являясь по своей природе окислителем взаимодействует непосредственно с этанолом (спиртом) окисляя его с образованием довольно небезопасных веществ. В результате этой реакции образуется гидроксид калия — очень сильная щелочь, в пищевой промышленности именуется, как пищевая добавка «Е-525» и относится к группе консерваторов и регуляторов кислотности (РН), оксид марганца — который и выпадает в осадок в виде тех самых бурых хлопьев, вода и самое главное, так называемый, уксусный альдегид или ацетальдегид. Этот уксусный альдегид являенся довольно опасным канцерогеном, содержится так же в большом количестве к примеру в табачном дыме и помимо прочего вреда, вызавает более сильную зависимость. Более подробно описывать его я не буду, кому интересно можно прочитать о нем в Википедии. 

Вот такая происходит реакция:
2KMnO4 + 3C2H5OH = 2KOH + 2MnO2+ 3Ch4CHO + 2h3О
Так, что как вы понимаете, чистота спирта/самогона тут ни при чем, осадок будет всегда. При последующем окислении ацетальдегида образуется уксусная кислота, наличие которой в самогоне, как вы понимаете так же не желательно.
Ch4-CHO + [О] → Ch4-COOH
Подобные процессы окисления алкоголя происходят и в печени, только с другими естественно окислителями. Так что ко всему согласитесь, что как-то не правильно принимать изначально вместе с алкоголем вещества которые являются продуктами его окисления в вашем организме в ближайшем будущем. Вообще марганцовка, как сильный окислитель, может частично связать и вывести в осадок какую–то часть головных фракций, но не более того. ТАК ЧТО НЕ СТОИТ ВООБЩЕ ПРИ ОЧИСТКЕ СВЯЗЫВАТЬСЯ С МАРГАНЦОВКОЙ!

Как проверить качество бензина без тестов, как определить качественное топливо или нет

 

 Ситуация с топливом сейчас не самая лучшая, каждый день появляются все новые и новые марки бензина. Вспомнить старые времена лет 20 тому, бензин был нескольких марок, А-76, А-80, А-92, редко где можно было встретить А-95, так как в то время иномарки только начали появляться, и надобности как таковой в нем не было. Но посмотрите теперь, какая разновидность только А-95-го есть это и мустанг, зимний, эко. Сейчас цены на нефть скачут, и не понять какая стоимость бензина должна быть, и соответствует ли стандартам. Каждый раз автолюбитель едя на заправку, держится за сердце, смотря на повышение цены топливо. Заправившись, думаешь что качество бензина соответствует его цене, первые километры никогда не покажут на качество, так как от бака до мотора еще достаточно старого бензина что бы проехать определенное расстояние. Но потом начинается самые неприятные моменты, если вам заправили все-таки плохой бензин. Если заправить отечественную машину плохим бензином, то это особо не скажется на её работе, может немного «чхнуть» и снова поедет. Если же таким бензином заправить новую иномарку, то последствия могут быть куда хуже, чем просто заглохнет. В таком случае понадобится чистка топливной системы, регулировка инжектора и много чего другого. Так уж устроены иномарки. Увы, топливо сейчас первый товар по скорости продаже, ведь все поставки продуктов и вещей в супермаркеты, на рынок зависят от автомобилей, а они работают на топливе. На заправочных станциях сейчас много нечестных управляющих, которые постоянно хотят сэкономить и нажиться на покупателях, для этого идут на разные хитрости. Хорошо если недольют в бак, намного хуже, если начнут повышать октановое число бензина с помощью разных присадок. Думаю, что вряд ли, кто-то поедет в лабораторию проверять качество бензина. Поэтому зачастую автолюбители верят на слово работникам заправки, которые как не посмотри, будут хвалить бензин на своей заправке. Но все же, специалисты говорят, что есть основные способы как определить качество бензина.

Методы определения качества бензина

И так, рассмотрим эти методы, для любого варианта заправки и опыта автолюбителя. Самым первым, и самым старым методом считается определение на запах и цвет. Раньше было мало заправочный станций, и потому заливали бензин с канистр и прочей тары, видно было как его цвет, так и запах. Те, кто видел настоящий бензин и помнит его запах, сразу скажут, что нынче не тот продукт питания автомобилей. Запах – опытные автолюбители сразу отличат плохой бензин от качественного, особенно те, кто с хорошим опытом вождения и заправляют с канистры автомобиль. Если ощущается запах сжиженного газа, сероводорода, нафталина то не стоит заправлять такой бензин, это первый признак что бензин разбавляли. Цвет – думаю, такой метод может провести любой, даже не опытный. Достаточно знать, как выглядит чистый, хороший бензин без присадок. Для этого наливаем в банку бензин, и против света оцениваем его цвет. Качественный бензин должен быть бледно-желтого цвета, а вот если видите оттенки синего, зеленного, а хуже еще красного, то это сто процентов с примесями и всякими увеличителями октанового числа, то есть А-92 плюс специальная присадка для повышения октанового числа, получаем А-95-ый.

Следующий тест на марганцовке. Зачастую делаю для проверки наличия воды в бензине. Набрав в банку немного бензина, добавляем марганцовку и размешиваем, если топливо стало розоватого цвета, то однозначно есть наличие воды, а это значит, что бензин на данной АЗС размешивают с водой. Самый простой способ это на ощупь, капните немного бензина на пальцы, дайте ему испарится, и теперь смотрим. Если остается жирное пятно, и на ощупь нет сухости кожи то качество низкое, если появилась характерная сухость кожи то качество хорошее.

Далее рассмотрит тест на бумаге. Для этого нам понадобится белый лист бумаги, и немного смочить в бензине, даем высохнуть бумаге, и делаем вывод о качестве. Если на бумаге не осталось никаких других оттенков, это значит о качественном топливе. Если же наоборот, есть разводы и оттенки то, естественно не о каком качестве говорить не стоит. Последний и редко применяемый способ это горение. Для этого нужно капнуть пару капель на стекло и поджечь. Обычно такой тест проводят на наличие масел и прочих примесей в бензине. После того как бензин выгорит, смотрим что получилось. Если на стекле будут белые круги, это значит о качестве бензина. Появление пятен желтого и коричневого цвета говорит о домеси смол. Если же образовались капли, показатель примеси масел, которые очень пагубно влияют на топливную систему.

Иногда еще говорят, что качество бензина можно определить по звуку работы двигателя, по детонации пальцев и характерном звуке агрегата, при работе в холостую и нагрузку. Говорят, если во время работы двигателя слышно цокот пальцев, особенно это слышно когда резко наступить на газ, на максимальной передаче, это первый знак того, что качество бензина низкое или стоит посмотреть к двигателю, отрегулировать зазор клапанов. Что же касается работы на холостую, то зачастую на прогретом двигателе можно увидеть по датчику тахометра (показывает обороты двигателя) или по звуку который дергается. Обороты могут спонтанно подняться или упасть, двигатель будет дергаться без плавной работы. С выхлопной трубы будет идти дым с сажей черного цвета. Кстати, если же бензин качественный, то выхлопная будет сизого или коричневого цвета.

Каждый автолюбитель должен знать, что некачественный бензин может не только вывести двигатель из рабочего состояния, но и увеличить расход топлива. Так же может стать проблемой выход из строя карбюратора или еще хуже инжекторной системы. Ныне ремонт инжекторных систем стоит не дешево и чем дороже иномарка, тем чувствительней она будет к топливу.

Таким образом, можете вычислить заправку, на которой стоит заправлять автомобиль, а на которой не стоит. Старайтесь время от времени проверять даже надежную заправку, это вам не повредит.

Демонстраций — Instant Fire

Демонстраций — Instant Fire

Хлорат калия и сахар:

Мгновенный огонь

 

Хлорат калия , KClO ₃ , белый кристаллический или порошкообразное твердое вещество, которое является очень хорошим окислителем; используется во взрывчатых веществах, фейерверки, спички и т. д.  Когда он разлагается при нагревании (особенно в присутствии марганцевого катализатора), он выделяет молекулярный кислород, O ₂ :

2KClO ₃ (с) — ^тепло —> 2KCl(т) + 3O ₂ (г)

Сахар , конечно, чрезвычайно легко окисляется и является хорошим источником энергии, как вы знаете, если вы когда-либо ели шоколадный батончик.

При соединении хлората калия и обыкновенного столового сахара капля серная кислота добавляется в качестве катализатора, они бурно реагируют друг с другом, высвобождая большое количество тепловой энергии, эффектное пурпурное пламя и большое количество дыма. (Пурпурный оттенок пламени предположительно связан с нагрев калия.)

 

В следующей демонстрации примерно равные количества твердого калия хлорат и сахар (в виде мелкой кондитерской пудры) помещают в стеклянную банку и тщательно перемешивают.При добавлении капли серной кислоты химические вещества реагируют друг с другом, образуя высокий фиолетовый пламя, много дыма и довольно эффектный взрыв стекла банка. Затем та же демонстрация повторяется с более близким увеличение. Во втором ролике объединены те же химические вещества в стакане из пирекса с аналогичными результатами.

 

Видеоклип 1: НАСТОЯЩИЙ, 4,33 МБ

 

 

Видеоклип 2: НАСТОЯЩИЙ, 1. 10 КБ

 

 

Я обычно получаю наилучшие результаты с этой демонстрацией, используя обычный гранулированный столовый сахар или сахарная пудра кондитерская. Сахароза х. ч. часто состоит из более крупных гранул и требует больше серной кислоты, чтобы получить реакцию поддерживать себя. При использовании кондитерского сахара особенно важно добиться хорошего смешивания двух химикатов, в противном сахарная пудра может затушить огонь.

Эта реакция часто дает много дыма, и ее необходимо в хорошо проветриваемом помещении или в (рабочем) вытяжном шкафу. (я отправился дымовые извещатели при выполнении этой демонстрации в вытяжках, вентиляция которых ниже номинала)

Я видел видео, как эта демонстрация выполняется путем удаления источника сахара (например, конфеты) в пробирку с расплавленным калием хлорат. Однако один раз я экспериментировал с такой процедурой (с использованием леденца в качестве источника сахара), это привело к громкому взрыву, который разорвал дно пробирки на куски, и мне не хватило смелости попробуйте повторить исполнение.

 

 

!!! Опасности !!!

Хлорат калия является сильным окислителем; не храните смесь сахар и хлорат калия, так как они могут неожиданно взорваться.

Будьте осторожны при извлечении хлората калия из флакона; соскребая состав может привести к искрообразованию, которое может привести к воспламенению бутылки или взорваться.

Эта реакция должна проводиться в хорошо проветриваемом помещении или в вытяжном шкафу.

 

 

Процедуры

Реакция хлората калия и сахара: Bassam Z. Shakhashiri, Chemical Демонстрации: Пособие для учителей химии, том 1. Мэдисон: Издательство Висконсинского университета, 1983, с. 79-80.

 

 

Каталожные номера

Ф.Альберт Коттон и Джеффри Уилкинсон, Advanced Inorganic Chemistry, 5-е изд. Нью-Йорк: John Wiley & Sons, 1988, с. 152-153.

Джон Эмсли, Элементы, 3-е изд. Оксфорд, Clarendon Press, 1998, с. 120-121.

Дэвид Л. Хейзерман, Изучение химических элементов и их Соединения. Нью-Йорк: TAB Books, 1992, с. 49-53.

Марта Виндхольц (изд.), Индекс Merck, 10-е изд. Рэуэй: Merck & Co., Inc., 1983.

 

Выявление физических и химических изменений

Эта основная идея исследуется посредством:

Противопоставление студенческих и научных взглядов

Повседневный опыт студентов

Студенты с трудом различают физические и химические изменения, несмотря на формальное обучение, и это различие является несколько произвольным. Однако понимание различий между чисто физическими процессами, такими как плавление, испарение и кипение, и изменениями, происходящими в химических реакциях, особенно представление об образовании новых веществ, важно для понимания химии, и учащиеся очень часто путают эти два явления. .Типичны следующие разговоры:

Пэт (записывая записи группы о праке): Что случилось?
Ким: Он зашипел.
Пэт: Вы видели какие-нибудь новые вещества?
Ким: Нет.

Сэм: Что мне записать образовалось?
Крис: Синий цвет.

Исследование: Loughran, Mulhall & Berry (2002)

Исследования показывают, что учащиеся часто используют термин «химическое изменение» для описания изменений в физическом состоянии. Замораживание и кипение считаются примерами химических реакций.Это зависит от их представления о субстанции. Если учащиеся рассматривают лед как вещество, отличное от жидкой воды, они, вероятно, будут классифицировать таяние льда как химическое изменение. Одно исследование показало, что 80% студентов считают разницу в цвете между реагентом и продуктом свидетельством химического изменения. Учащиеся могут рассматривать растворение перманганата калия (кристаллы Конди) в воде как химическое изменение из-за сильной разницы в цвете. Некоторые студенты также считали плавление и расширение при нагревании свидетельством химических изменений.

Исследования: Driver, Rushworth & Wood-Robinson (1994)

Многие студенты не понимали, что химическое изменение характеризуется образованием вещества, обладающего свойствами, отличными от свойств исходного вещества, и значительная часть учащихся, которые это понимали, не могли привести подходящих причин для выделения «нового» вещества.

Исследования: Driver, Rushworth & Wood-Robinson (1994)

Студенты могут полагать, что вспенивание пива является примером химического изменения, а созревание яблока — физическим изменением.

Исследование: Цапарлис (2003)

Студенты обычно считают, что физические изменения обратимы, а химические – нет. Студенты также часто считают, что исходное вещество в химической реакции полностью и навсегда исчезает. Обычным повседневным применением обратимой химической реакции является зарядка и разрядка перезаряжаемых аккумуляторов, в том числе автомобильных аккумуляторов; однако учащиеся могут полагать, что батареи являются контейнером накопленного электричества, а не химических веществ, которые реагируют таким образом, что химическая энергия преобразуется в электрическую.

Другие широко распространенные взгляды заключаются в том, что химические изменения вызываются смешиванием веществ/реагентов или что необходимо добавить тепло (которое считается некоторой формой материала).

Научная точка зрения

При физическом изменении внешний вид или форма материи меняется, но вид материи в веществе не меняется. Однако при химическом изменении изменяется вид материи и образуется по крайней мере одно новое вещество с новыми свойствами.

Различие между физическими и химическими изменениями нечеткое.Часто студентов убеждают, что изменение является либо физическим, либо химическим. На самом деле это следует рассматривать скорее как континуум. Например, растворение соли в воде обычно считается физическим изменением, однако химические вещества в солевом растворе (гидратированные ионы натрия и хлора) отличаются от веществ в твердой соли. Растворение растворимого кофе в воде кажется физическим изменением, но в большинстве случаев растворение сопровождается изменением энергии и, вероятно, лучше рассматривать его как химический процесс, хотя исходные компоненты можно восстановить физическими средствами. Многие примеры растворения материалов (например, алка-зельтер в воде, металл в кислоте и воздействие кислотных дождей на мрамор и бетон) связаны как с химическими, так и с физическими процессами.

– Исследования: Fensham (1994)

Все химические реакции обратимы, хотя на практике это может быть сложно. Во многих учебниках по естествознанию для младших классов утверждается, что химические изменения необратимы, в то время как физические изменения можно обратить вспять. Разрезание бумаги на мелкие кусочки или дробление камня — очевидные физические изменения, но восстановить первоначальный лист бумаги или камень сложно.Аккумуляторы используют одну химическую реакцию при разрядке, а перезарядка включает обратную реакцию, превращая продукты обратно в исходные реагенты. Электрический генератор (генератор переменного тока) в автомобиле постоянно подзаряжает автомобильный аккумулятор при работающем двигателе автомобиля.

Критические идеи обучения

• При физическом изменении природа вещества, частицы, из которых оно состоит, и число частиц остаются неизменными.
• При химическом изменении свойства новых веществ отличаются от исходных, частицы другие и количество частиц может измениться.
• Хотя различие между физическими и химическими изменениями является полезным, его следует рассматривать скорее как континуум.
• Химические реакции можно обратить вспять, но на практике это может быть сложно.

Изучение взаимосвязи между представлениями о физических и химических изменениях на картах разработки концепций — (состояния вещества, химические реакции)

При обучении физическим и химическим изменениям важно, чтобы учащиеся рассматривали классификацию как континуум.Они должны уметь наблюдать ряд изменений и формулировать свое мнение о видах изменений и проблемах, связанных с процессом классификации. Студенты должны прийти к пониманию того, что химические реакции производят новые химические вещества, отличные от исходных материалов, но химические процессы можно обратить вспять. Изучение примеров обратимых химических реакций и рассмотрение того, почему многие химические изменения трудно обратить вспять, может быть очень полезным.

Преподавательская деятельность

Способствовать осмыслению и уточнению существующих идей
Следующие задания предназначены для того, чтобы учащиеся определили, а затем усовершенствовали свои идеи о физических и химических изменениях.Студентам важно наблюдать за рядом изменений и фиксировать свое мнение о происходящем. Они могли бы зафиксировать это в буклете, где они пишут и рисуют результаты и наблюдения. Их следует поощрять формулировать и фиксировать гипотезы о том, что происходит, зная, что их мнения не будут оцениваться на данном этапе.

Пример этой методики см. в разделе Использование журналов учета электроэнергии в 10-м году.

Это может помочь выявить их существующие идеи и помочь им бросить вызов и расширить свои существующие убеждения.

Студенты могли исследовать:

• Нагрев стальной ваты на воздухе и сбор полученного черного порошка, затем взвешивание реагента и продукта (должно быть увеличение). Это можно сделать как POE (Предсказать-Наблюдать-Объяснить): студентов просят предсказать, что произойдет с весом стальной ваты, когда она сгорит. Что было добавлено к стальной вате во время горения?
• Растворение сахара и соли в воде и сравнение того, что происходит с электропроводностью двух растворов в процессе растворения.Восстановление соли путем испарения показывает, что соль все еще там, но проводимость указывает на то, что образуется что-то новое.
• Сравнивая кипящую воду со смесью уксуса и пищевой соды — оба производят пузыри, но в чем разница? Пищевая сода и уксус могут быть смешаны в пакете для сэндвичей Ziploc, чтобы показать производство нового вещества, которое взрывает пакет.
• Реакции осаждения, особенно те, которые приводят к явному изменению цвета, например, соли Эпсома и раствор аммиака.Это можно сравнить с добавлением марганцовки в воду. Каковы различия?
• Кислотно-основные реакции можно проиллюстрировать с помощью индикаторов как природных (капустный сок), так и синтетических. Изменения цвета помогают проиллюстрировать, что могут образовываться новые материалы.

Практикуйте использование и создавайте предполагаемую полезность научной модели или идеи
Важно, чтобы примеры изменений не ограничивались только материалами и химическими веществами, с которыми учащиеся сталкиваются в классе.В качестве домашнего задания учащихся можно попросить собрать примеры изменений, которые они видят вокруг себя, и классифицировать их по своей шкале физических и химических изменений. Некоторые примеры, которые они могут собрать, включают сжигание топлива, приготовление пищи и такие процессы, как пищеварение, дыхание и фотосинтез.

Прояснить и закрепить идеи для/путем общения с другими и с другими
Чтобы закрепить свои взгляды, студентов в группах можно попросить выбрать два изменения, одно из которых находится на физическом конце континуума, а другое – на химическом конце, и объяснить класс, в чем отличия.Общение своих идей с другими может помочь учащимся прояснить и закрепить новые и существующие идеи об изменениях.

Практика использования научной модели или идеи и построение воспринимаемой полезности
Наука — это область, в которой более глубокое значение для ряда ключевых идей создается постепенно путем их использования в различных ситуациях и акцентирования внимания на том, как одна и та же идея помогает найти смысл из многих ситуаций. Это особенно касается ключевых идей в химических науках, которые нельзя «открыть», «доказать» или даже продемонстрировать с помощью экспериментов в классе.И элементы, и соединения (ключевая идея на макроуровне), и атомы и молекулы (которые предполагают то же самое мышление на микроуровне) являются примерами этого, но их полезность можно развить, показав (среди прочего), как они могут помогают разобраться в физических и химических изменениях. Эти идеи могут быть представлены здесь или упомянуты, если они были представлены ранее. Написание химических уравнений в словесной и символической форме может быть введено как полезный способ описания некоторых изменений, которые наблюдали учащиеся, а также для демонстрации преимуществ химических символов в отслеживании элементов (или атомов) способами, недоступными для слов. Если точные химические формулы не могут быть написаны (как в случае с большинством биохимических веществ), радикальное упрощение все же может быть полезным. Например, древесина в основном состоит из целлюлозы, полимера глюкозы, и такое представление, как (C ₆ H ₁₀ O ₅ ) _n , можно использовать для отслеживания изменений в таких процессах, как горение.

Здесь могут помочь модели и диаграммы. Например, в большинстве школ есть наборы для молекулярного моделирования, которые можно адаптировать, чтобы показать, как молекулы изменились, а атомы перегруппировались в результате изменений.Схемы размеров плакатов также могут быть нарисованы учащимися для помощи в объяснениях.

Оспорить некоторые существующие идеи
Хотя трудно продемонстрировать обратимость химических изменений, учащиеся хорошо знакомы с необходимостью подзарядки своих мобильных телефонов, фотоаппаратов и других перезаряжаемых устройств. Это можно было бы просто обсудить, хотя исследование химических реакций, приводящих в действие эти устройства, могло бы стать полезным исследовательским проектом. Предупреждение здесь заключается в том, что большая часть доступной информации может быть очень технической.

Поощряйте размышления о том, как изменились идеи учащихся
Повторное изучение их оригинальных записей в дневнике может способствовать размышлению о том, как изменились взгляды учащихся. Затем учащиеся могут применить свои новые идеи к большему количеству примеров изменений. Для обсуждения видов происходящих изменений и трудностей классификации некоторых изменений как физических или химических можно использовать следующие мероприятия:

• Растворение металлов в кислоте (магния и цинка) и тестирование полученного газа.
• Исследование известняка и кислотных реакций (образование известняковых пещер — что это за изменение?)
• Добавление цинка в раствор сульфата меди и наблюдение за происходящим изменением цвета.
• Сравнение схватывания клеев на водной основе, таких как Clag и Aquadhere , с двухкомпонентными клеями, такими как Araldite . Первый работает за счет испарения растворителя (воды) и является обратимым; последний включает химическую реакцию (реакцию термореактивной полимеризации) между двумя компонентами и не является обратимым.

Термитная реакция

Краткое описание:

Добавление небольшого количества глицерина к куче оксида железа (III), порошка алюминия и перманганата калия вызывает пламя, искры и расплавленное железо.

Цель/Задача:

Иллюстрирует концепцию экзотермических реакций, металлургию железа и энергию активации.

Объяснение эксперимента:

Реакция оксида железа (III) и алюминия может быть представлена ​​уравнением:

Fe ₂ O ₃ (т) + 2 Al (т) → Al ₂ O ₃ (т) + 2 Fe (т)

Эта реакция относится к классу реакций, известных как «термитный» процесс, который используется в промышленности для сварки, получения металлов из их оксидов и производства зажигательных устройств. Процесс инициируется теплом, но затем становится самоподдерживающимся.

Термитная реакция инициируется теплом, выделяющимся из смеси перманганата калия и глицерина. Использование воспламенения магниевой ленты для инициирования желаемой реакции не так надежно, как приведено.

Подготовка материалов:

• 50 – 55 г порошка оксида железа (III), Fe ₂ O ₃
• 15 г алюминиевой пудры
• 20 – 25 г перманганата калия, KMnO ₄
• 5–6 мл глицерина (глицерина), C ​​ ₃ H ₅ (OH) ₃
• Скупула
• 2 терракотовых цветочных горшка, ок.Внутренний верхний диаметр 2 ½ дюйма с отверстием 1 см в нижней части
• Фильтровальная бумага или бумажное полотенце на дно одного горшка
• Железное кольцо с внутренним диаметром 6 – 7 см
• Подставка для колец 1 м
• Цементная плита – термостойкая – ок. 1 м x 1 м
• Большое металлическое ведро с сухим песком
• Прозрачный защитный экран
• Стакан на 10 мл
• Щипцы
• Термозащитные перчатки

Эту демонстрацию следует проводить только в большом хорошо проветриваемом помещении или на открытом воздухе. В результате реакции образуется большое количество дыма. Искры можно разбрасывать на расстояние 2 м по вертикали и 5 м по горизонтали. Держите легковоспламеняющиеся материалы вдали от экспериментальной зоны. Поместите клочок бумажного полотенца или фильтровальной бумаги на дно одного глиняного горшка и поместите этот горшок в другой глиняный горшок. Тщательно смешайте оксид железа (III) и порошок алюминия. Перелейте смесь в кастрюлю. Сформируйте небольшое конусообразное углубление в центре смеси ок. 2 см в глубину и 1-2 см в ширину. Заполните это углубление 20-25 г кристаллов перманганата калия.Сформируйте еще одно небольшое конусообразное углубление в кристаллах KmnO4.

Поместите глиняные горшки внутрь металлического кольца, прикрепленного к верхней части кольцевой подставки. Поместите кольцевую подставку в середину термостойкой цементной плиты. Чтобы уловить расплавленное железо, поместите песчаную баню примерно на 1 м ниже реакционного сосуда. Используйте защитный экран для защиты от искр.

Презентация:

Поместите 5–6 мл глицерина в небольшой химический стакан. Быстро налейте глицерин на углубление в кристаллах KMnO4.Немедленно отойдите назад. Воспламенение смеси достигается примерно за 15 секунд. Образуется пламя, летящие искры, дым и пыль. Расплавленное железо вытекает через отверстие в котле в ванну с песком. Когда реакция закончится, используйте щипцы, чтобы взять раскаленное добела железо. Дайте утюгу остыть, прежде чем прикасаться к нему.

Опасности:

Эта демонстрация производит сильный жар и расплавленный металл. Огнетушитель всегда должен быть под рукой. Не следует использовать воду для гашения реакции, поскольку добавление воды к горячему утюгу приводит к образованию потенциально взрывоопасного газообразного водорода.Поскольку пожары, возникающие в результате термитных реакций, трудно контролировать, химические вещества не следует использовать в больших количествах, чем рекомендуется. Для защиты от искр следует использовать защитный экран. Следует соблюдать осторожность, чтобы избежать контакта с расплавленным железом. Следует надевать теплозащитные перчатки, а с горячими продуктами обращаться только щипцами. Обращайтесь с KMnO ₄ с большой осторожностью, так как при контакте с органическими или другими легко окисляющимися веществами, как в растворе, так и в сухом состоянии, может произойти взрыв.Из-за выделяющегося дыма и пыли демонстрацию следует проводить в хорошо проветриваемом помещении в конце лекции.

Утилизация:

Дать полученным твердым веществам остыть до комнатной температуры. Все твердые частицы можно соскоблить в контейнер для отходов. Внутренний цветочный горшок всегда трескается, и его нельзя использовать повторно.

Видео:

Общая концепция:

Тип реакции:

Основной номер:

• Шахашири Б.Z. 1983, Химические демонстрации — Справочник для учителей химии, том. 1 стр. 85-89

Вторичный номер:

• Шахашири Б.З. и Шрайнер, Р., 2008, Демонстрационные видеоролики Shakhashiri Chemical – Учебное руководство с. 45

Теги:

Калий (K) и вода

Морская вода содержит около 400 ppm калия. Он имеет тенденцию оседать и, следовательно, в основном попадает в осадок. Реки обычно содержат около 2-3 частей на миллион калия.Это различие в основном обусловлено большой концентрацией калия в океанических базальтах. Богатый кальцием гранит содержит до 2,5% калия. В воде этот элемент в основном присутствует в виде ионов K + (водн.). 40 K — распространенный в природе радиоактивный изотоп калия. Морская вода содержит естественную концентрацию около 4,5 . 10 -5 г/л. Как и в какой форме калий реагирует с водой? Калий быстро и интенсивно реагирует с водой с образованием бесцветного основного раствора гидроксида калия и газообразного водорода по следующему механизму реакции: + H 2 (g) Это экзотермическая реакция, и калий нагревается до такой степени, что горит фиолетовым пламенем. Кроме того, выделяющийся в ходе реакции водород сильно реагирует с кислородом и воспламеняется. Калий реагирует с водой медленнее, чем рубидий, который в периодической таблице стоит под калием. Он реагирует с водой быстрее, чем натрий, который находится выше в периодической таблице. Растворимость калия и соединений калия Калий не растворяется в воде, но реагирует с водой, как было объяснено ранее. Соединения калия могут быть водорастворимыми.Примерами являются бихромат калия с растворимостью в воде 115 г/л, перманганат калия с растворимостью в воде 76 г/л, йодид калия с растворимостью в воде 92 г/л и йодид калия, из которых даже до 1480 г может растворить в одном литре воды. Почему в воде присутствует калий? Калий содержится в различных минералах, из которых он может быть растворен в результате процессов выветривания. Примерами являются полевые шпаты (ортоклаз и микроклин), которые, однако, не имеют большого значения для получения калийных соединений, и наиболее благоприятные для производственных целей хлорсодержащие минералы карналит и сильвит. Некоторые глинистые минералы содержат калий. Он попадает в морскую воду в результате естественных процессов, где в основном оседает в отложениях. Элементарный калий извлекается из хлорида калия, но не используется для многих целей из-за его большой реактивной мощности. Применяется в сплавах и в органическом синтезе. Ряд соединений калия, в основном нитрат калия, являются популярными синтетическими удобрениями. 95% применяемого в промышленных масштабах калия добавляется к синтетическим удобрениям. Также регулярно применяются соли калия и смеси соединений магния и кальция.При регенерации выделяются сточные воды, опасные при сбросе в поверхностные воды и трудно поддающиеся очистке. Калий применяется в производстве стекла, чтобы сделать его более прочным и твердым. Это стекло в основном применяется в телевизионных экранах. Другие соединения калия применяются в производстве жидкого мыла, добавляются в лекарства или настои, применяются в фотографии или дублении. В большинстве случаев калий является не активным ингредиентом, а соседним анионом. Это также относится к применению хлората калия в спичках и фейерверках, а также к нитрату калия в виде порошка.Калиевые квасцы являются основой бумажного клея и применяются в качестве наполнителя синтетического каучука. Соединения калия являются наиболее реакционноспособными основными химическими соединениями, что, например, относится к гидроксидам и нитратам калия. Гидроксид калия образует едкий кали и применяется в моющих средствах, смягчителях, зеленом мыле, обессеривании масла и поглотителях углекислого газа. Другие примеры применения соединения калия включают йодид калия для измерения окислительной способности образцов отходов, дихромат калия для измерения окислительной способности органических веществ в почвоведении и биологической очистке сточных вод, а также дицианоуреат калия, который представляет собой чрезвычайно токсичное водорастворимое соединение золота, которое применяется для технического золочения.Соединения калия могут попасть в сточные воды с мочой. Необычное применение — увеличение количества дождя в засушливых регионах с помощью хлорида калия. Он высвобождается из самолетов прямо под облаками, поднимается вверх и удваивает количество влаги в облаках, вызывая усиление дождя. Поскольку выбросы калия со свалок бытовых отходов обычно исключительно высоки, это соединение может применяться в качестве индикатора других токсичных соединений в подземных водах. Каково воздействие калия в воде на окружающую среду? Калий необходим почти любому организму, кроме ряда бактерий, поскольку он играет важную роль в функционировании нервной системы. Калий играет центральную роль в росте растений и часто его ограничивает. Калий из мертвых растений и животных часто связывается с глинистыми минералами в почве, прежде чем он растворится в воде. Следовательно, он легко снова усваивается растениями. Вспашка может нарушить этот естественный процесс. Следовательно, калийные удобрения часто добавляют в сельскохозяйственные почвы. Растения содержат в среднем около 2% калия (сухая масса), но значения могут варьироваться от 0,1 до 6,8%. Личинки комаров содержат от 0,5 до 0.6% калия, а жуки содержат от 0,6 до 0,9% калия (сухая масса). Соли калия могут убивать растительные клетки из-за высокой осмотической активности. Калий слабо опасен в воде, но довольно быстро распространяется из-за своей относительно высокой подвижности и низкого потенциала трансформации. Токсичность калия обычно вызывается другими компонентами соединения, например, цианидом в цианиде калия. Значение LD 50 для крыс составляет 5 мг/кг. Для бромата калия это 321 мг/кг, для фторида калия — 245 мг/кг.Примеры значений LD 50 для водных организмов включают 132 мг/л для рыб и 1,16 мг/л для дафний. Один из трех встречающихся в природе изотопов калия — 40 К, который является радиоактивным. Предполагается, что это соединение вызывает модификации генов растений и животных. Однако он не имеет класса радиотоксичности из-за своего природного происхождения. Всего существует двенадцать нестабильных изотопов калия. Какое влияние на здоровье оказывает содержание калия в воде? Калий необходим нам с пищей, и мы потребляем около 1-6 г в день при потребности 2-3.5 г в день. Общее количество калия в организме человека составляет от 110 до 140 г и в основном зависит от мышечной массы. Мышцы содержат больше всего калия после эритроцитов и ткани мозга. В то время как его противник натрий присутствует во внутриклеточной жидкости, калий в основном присутствует в клетках. Сохраняет осмотическое давление. Отношение калия в клетках к калию в плазме составляет 27:1 и регулируется с помощью натрий-калиевых насосов. Жизненно важные функции калия включают его роль в нервном возбуждении, мышечных сокращениях, регуляции артериального давления и растворении белков.Он защищает сердце и артерии и может даже предотвратить сердечно-сосудистые заболевания. Отношение натрия к калию раньше было 1:16, а теперь составляет около 3:1, что в основном предотвращает высокое поглощение натрия. Дефицит калия встречается относительно редко, но может привести к депрессии, мышечной слабости, нарушению сердечного ритма и спутанности сознания. Потеря калия может быть следствием хронической диареи или заболевания почек, поскольку физический баланс калия регулируется почками. Когда почки работают недостаточно, необходимо ограничить потребление калия, чтобы предотвратить его большие потери. Контакт кожи с металлами калия приводит к коррозии едким калием. Это более опасно, чем кислотная коррозия, потому что продолжается неограниченно. Капли едкого калия очень вредны для глаз. Потребление ряда соединений калия может быть особенно вредным. В высоких дозах хлористый калий препятствует проведению нервных импульсов, что прерывает практически все функции организма и в основном влияет на работу сердца. Калийные квасцы могут вызывать жалобы на желудок и тошноту при таких низких концентрациях, как 2 г, и могут вызывать коррозию и даже летальный исход при более высоких концентрациях. Карбонат калия смертелен для взрослых в дозах выше 15 г. То же самое касается тартрата калия в количестве 1 г и цианида калия в количестве всего 50 мг. Дихромат калия смертелен при дозе от 6 до 8 г, а 30 г нитрата калия вызывают сильную интоксикацию, которая может привести к смерти. Из-за его сильного коррозионного механизма концентрации гидроксида калия от 10 до 12 мл в 15%-м каустике могут быть смертельными. Перманганат калия применяется в отбеливателях и дезинфекциях и смертоносен при дозе от 5 до 8 г. Какие технологии очистки воды можно применить для удаления калия из воды? Калий может быть удален из воды с помощью обратного осмоса. Калий применяется в очистке воды. Например, перманганат калия применим для окисления соединений в воде, например, для удаления железа или марганца, а также для дезинфекции. Однако обычно это не рекомендуется. Применение перманганата калия позволяет определить окислительную способность органических веществ в воде.Как правило, это превышает БПК. Дихромат калия применяют для определения ХПК. Литература и другие элементы и их взаимодействие с водой

Растворы

Решения

---

Подобное Растворяется Подобное

По соглашению мы предполагаем, что одно или несколько растворенных веществ растворить в растворителе с образованием смеси известное как решение .Фотографии которые сопровождают этот раздел, иллюстрируют, что происходит, когда мы добавляем пары растворенных веществ к паре растворителей.

Растворенные вещества:		I 2 и КМнО 4
Растворители:		H 2 O и CCl 4

Растворенные вещества имеют две общие черты. Оба они твердые, и оба они имеют темно-фиолетовый или фиолетовый цвет. Растворители обе бесцветные жидкости, которые не смешиваются.

Разницу между растворенными веществами легко понять. Йод состоит из отдельных молекул I ₂ , удерживаемых вместе относительно слабыми межмолекулярными связями. Калий перманганат состоит из K ⁺ и MnO ₄ ^— ионы удерживаются вместе сильной силой притяжения между ионами противоположного заряда.Поэтому гораздо проще отделить I ₂ молекул йода, чем разделить ионы в KMnO ₄ .

Также есть существенная разница между растворителями: CCl ₄ и H ₂ O. Разница между электроотрицательности атомов углерода и хлора в CCl ₄ настолько мал ( EN = 0,56), что относительно мало ионный характер связей CCl.

Даже если бы в этих облигациях было какое-то разделение ответственности, молекула CCl ₄ не будет полярной, потому что она имеет симметричная форма, в которой четыре атома хлора направлены в сторону углы тетраэдра, как показано на рисунке ниже. ККл ₄ поэтому лучше всего описывается как неполярный растворитель .

Разница между электроотрицательностями водорода а атомов кислорода в воде намного больше ( EN = 1,24), поэтому связи НО в этой молекуле полярны. Если H ₂ O молекула была линейной, полярность двух связей ОН сократится, и у молекулы не будет чистого дипольного момента.Молекулы воды нелинейны, однако имеют изгиб, или угловатая форма. В результате молекулы воды имеют различные положительный и отрицательный полюса, а вода – полярная молекула, т.к. показано на рисунке ниже. Поэтому вода классифицируется как полярных растворитель .

Поскольку молекулы воды изогнуты или угловаты, они имеют ярко выраженные отрицательный и положительный полюса. Н 2 О поэтому является примером полярного растворителя

Поскольку растворители не смешиваются, когда вода и углерод тетрахлорид добавляют в делительную воронку, два отдельных жидкие фазы хорошо видны. Мы можем использовать относительное плотности CCl ₄ (1,594 г/см ³ ) и H ₂ O (1,0 г/см ³ ), чтобы определить, какая фаза является водой, а какая представляет собой четыреххлористый углерод. Более плотный CCl ₄ оседает на дно воронки.

При добавлении нескольких кристаллов йода в разделительную воронку и содержимое воронки встряхивают, I ₂ растворяется в слое CCl ₄ с образованием фиолетового решение.Водный слой остается практически бесцветным, что предполагает, что I ₂ практически не растворяется в воде.

Когда этот эксперимент повторяется с перманганатом калия, слой воды приобретает характерный фиолетовый цвет ион MnO ₄ ^— и слой CCl ₄ остается бесцветным. Это говорит о том, что KMnO ₄ растворяется в воде, но не в четыреххлористом углероде. Результаты этого эксперимент сведен в таблицу ниже.

Растворимость I ₂ и KMnO ₄ в CCl ₄ и вода

		Н 2 О		ККл 4
I 2		нерастворимый		хорошо растворим
КМНО 4		хорошо растворим		нерастворимый

Эта таблица поднимает два важных вопроса. Почему KMnO ₄ растворяется в воде, но не в четыреххлористом углероде? Почему я ₂ растворяется в четыреххлористом углероде, но не в воде?

Требуется много энергии для разделения K ⁺ и MnO ₄ ^— ионов в перманганате калия. Но эти ионы могут образовывать слабые связывается с соседними молекулами воды, как показано на рисунке ниже.

KMnO 4 растворяется в воде, потому что энергия, высвобождаемая при образовании связей между K + ион и отрицательный конец соседней воды молекул и между MnO 4 — ион а положительный конец молекул растворителя компенсирует для энергии, необходимой для разделения K + и MnO 4 — ионы.

Энергия, выделяющаяся при образовании этих связей, компенсирует энергия, которую необходимо вложить, чтобы разорвать KMnO ₄ кристалл. Такие связи не могут образовываться между K ⁺ или MnO ₄ ^— ионы и неполярные молекулы CCl ₄ . Как результат, KMnO ₄ не растворяется в CCl ₄ .

Молекулы I ₂ в йоде и CCl ₄ молекулы четыреххлористого углерода удерживаются вместе слабыми межмолекулярные связи.Подобные межмолекулярные связи могут образовываться между молекулами I ₂ и CCl ₄ в растворе I ₂ в CCL ₄ . I ₂ поэтому легко растворяется в CCl ₄ . Молекулы в воде находятся удерживаются вместе водородными связями, которые сильнее, чем большинство межмолекулярные связи. Нет взаимодействия между I ₂ и H ₂ O молекулы достаточно сильны, чтобы компенсировать водородные связи которые должны быть разрушены, чтобы растворить йод в воде, поэтому относительно немного I ₂ растворяется в H ₂ O.

Мы можем подвести итоги этого поэкспериментируйте, отметив, что неполярных растворенных веществ (например, I ₂ ) растворяется в неполярных растворителях (таких как CCl ₄ ), тогда как полярные растворенные вещества (например, KMnO ₄ ) растворяется в полярных растворителях (таких как H ₂ O). В виде общее правило, мы можем заключить, что подобное растворяется как .

Практическая задача 1: Элементаль фосфор часто хранят под водой, потому что он не растворяться в воде.Элементарный фосфор хорошо растворим. однако в сероуглероде. Объясните, почему P 4 растворим в CS 2 , но не в воде. Нажмите здесь, чтобы проверить свой ответ практиковать задачу 1

 

Практическая задача 2: иодид-ион реагирует с йодом в водном растворе с образованием I 3 — , или трийодид, ион. I — ( aq ) + I 2 ( aq ) I 3 — ( aq ) Что произойдет, если CCl 4 добавить в водный раствор, содержащий смесь KI, I 2 , и КИ 3 ? Нажмите здесь, чтобы проверить свой ответ на практическое задание 2

---

Гидрофильные и Гидрофобные молекулы

Семейство соединений, известных как углеводороды содержат только углерод и водород. Потому что разница между электроотрицательность углерода и водорода мала ( EN = 0,40), углеводороды неполярны. В результате они не растворяются в полярных растворителях, таких как вода. Углеводороды поэтому описывается как несмешивающийся (буквально, «не смешивается») с водой.

При замещении одного из атомов водорода в углеводороде с группой -ОН соединение известно как спирт , как показано на рисунке ниже.Как и следовало ожидать, спирты свойства между крайними значениями углеводородов и воды. Когда углеводородная цепь короткая, спирт растворим в воде. Метанол (CH ₃ OH) и этанол (CH ₃ CH ₂ OH) бесконечно растворимы в воде, например. Нет предела от количества этих спиртов, которые могут раствориться в данном количество воды. Алкоголь в пиве, вине и крепких напитках этанол, а смеси этанола и воды могут иметь любое концентрация между крайностями чистого спирта (доказательство 200) и чистая вода (доказательство 0).

Структура спирта, известного как этиловый спирт.

По мере того, как углеводородная цепь становится длиннее, спирт становится менее растворим в воде, как показано в таблице ниже.

Растворимость спиртов в воде

Формула		Имя		Растворимость в воде (г/100 г)
CH 3 OH		метанол		бесконечно растворимый
CH 3 CH 2 ОН		этанол		бесконечно растворимый
CH 3 (CH 2 ) 2 OH		пропанол		бесконечно растворимый
CH 3 (CH 2 ) 3 OH		бутанол		9
CH 3 (CH 2 ) 4 OH		пентанол		2. 7
CH 3 (CH 2 ) 5 OH		гексанол		0,6
CH 3 (CH 2 ) 6 OH		гептанол		0,18
CH 3 (CH 2 ) 7 OH		октанол		0.054
CH 3 (CH 2 ) 9 OH		деканол		нерастворим в воде

На одном конце молекулы спирта столько неполярных символ называется гидрофобный (буквально, «ненавидящий воду»), как показано на рисунке ниже. То другой конец содержит группу -ОН, которая может образовывать водородные связи с соседними молекулами воды и поэтому считается гидрофильным (буквально «водолюбивый»). Как углеводородная цепь становится длиннее, гидрофобный характер молекулы увеличивается, а растворимость спирта в воде постепенно уменьшается до тех пор, пока не станет практически нерастворимым в воде.

Один конец этой молекулы спирта неполярный, а поэтому гидрофобный . Другой конец полярный, и поэтому гидрофильный .

Люди, встречающие термины гидрофильный и гидрофобный в первый раз иногда с трудом вспоминают, какие означает ненавидящий воду и любящий воду.если ты помнит, что девушку Гамлета звали Офелия (не офобия), возможно, вы помните, что префикс philo — обычно используется для описания любви, например, в филантроп , филармония , философ и так далее.

Данные в таблице выше показывают одно последствие Общее правило: подобное растворяется в подобном. По мере того, как молекулы становятся более неполярные, они становятся менее растворимыми в воде.Таблица ниже показывает еще один пример этого правила. NaCl относительно растворим в вода. По мере того, как растворитель становится более неполярным, растворимость это полярное растворенное вещество уменьшается.

Растворимость хлорида натрия в воде и в спиртах

Формула растворителя		Название растворителя		Растворимость NaCl (г/100 г растворителя)
Н 2 О		вода		35.92
CH 3 OH		метанол		1,40
CH 3 CH 2 ОН		этанол		0,065
CH 3 (CH 2 ) 2 OH		пропанол		0. 012
CH 3 (CH 2 ) 3 OH		бутанол		0,005
CH 3 (CH 2 ) 4 OH		пентанол		0,0018

---

Мыло, моющие средства, и средства для химической чистки

Химия производства мыла не изменилась так как он был сделан из животного жира и золы от дров почти 5000 лет назад.Твердые животные жиры (например, жир полученный при разделке овец или крупного рогатого скота) и жидкие растительные масла (такие как пальмовое масло и кокосовое масло) все еще нагреваются в наличие прочной основы для образования мягкого воскообразного материала, который повышает способность воды смывать жир и масло которые формируются на наших телах и нашей одежде.

Животные жиры и растительные масла содержат соединения, известные как жирные кислоты. кислоты . Жирные кислоты, такие как стеариновая кислота (см. рисунок ниже), имеют маленькие, полярные, гидрофильные головки, прикрепленные к длинным, неполярным, гидрофобные хвосты.

Жирные кислоты редко встречаются в природе сами по себе. Они есть обычно связан с молекулами глицерина (HOCH ₂ CHOHCH ₂ OH) с образованием триглицеридов, таких как триглицерид, известный как тримиристин , который может быть выделен с высоким выходом из мускатного ореха, показанного на рисунок ниже.

Эти триглицериды разрушаются в присутствии сильного основания для образования соли Na ⁺ или K ⁺ жирной кислоты, как показано на рисунке ниже.Эта реакция называется омыление , что буквально означает «создание мыла. »

Омыление тримиристина, извлеченного из мускатный орех.

Частично очищающее действие мыла обусловлено тем, что молекулы мыла поверхностно-активные вещества они стремятся сосредоточиться на поверхности воды. Они цепляются за поверхность потому что они пытаются сориентировать свой полярный CO ₂ ^— направляется к молекулам воды и их неполярным СН ₃ СН ₂ СН ₂ … хвосты от соседних молекул воды.

Вода не может сама по себе смыть грязь с одежды, потому что частицы почвы, прилипшие к текстильным волокнам, покрыты слой неполярной смазки или молекул масла, который отталкивает воду. Неполярные хвосты молекул мыла на поверхности воды растворяются в жире или масле, окружающем частицу почвы, как показано на рисунке ниже. Таким образом, молекулы мыла рассеиваются. или эмульгируют частицы почвы, что делает возможным чтобы вымыть эти частицы из одежды.

Большинство мыл более плотные, чем вода. Их можно заставить плавают, однако, путем включения воздуха в мыло во время его производство. Большинство мыл также непрозрачны; они поглощают, а не передавать свет. Полупрозрачное мыло можно сделать, добавив спирт, сахар и глицерин, которые замедляют рост кристаллов мыла. пока мыло застывает. Жидкое мыло производится путем замены натриевые соли жирных кислот с более растворимой K ⁺ или NH ₄ ⁺ соли.

Сорок лет назад более 90% чистящих средств, продаваемых в Соединенные Штаты были мылами. Сегодня мыло составляет менее 20% рынка моющих средств. Основная причина появления снижение популярности мыла — это реакция между мылом и «жесткой» воде. Больше всего положительных ионов в водопроводная вода содержит Na ⁺ , Ca ²⁺ и Mg ²⁺ . ионы. Вода, особенно богатая Ca ²⁺ , Mg ²⁺ , или ионов Fe ³⁺ называют жесткими. Жесткая вода мешает с действием мыла, потому что эти ионы соединяются с мылом молекул с образованием нерастворимых осадков, не поддающихся очистке сила. Эти соли не только снижают концентрацию молекулы мыла в растворе, они фактически связывают частицы почвы с одежду, оставляя тусклую, серую пленку.

Один из способов решить эту проблему — «смягчить» воду. заменой ионов Ca ²⁺ и Mg ²⁺ на Na ⁺ ионы.Многие умягчители воды наполнены смолой, содержащей -SO ₃ ^— ионов, присоединенных к полимеру, как показано на рисунке ниже. Смолу обрабатывают NaCl до тех пор, пока каждый -SO ₃ ^— ион захватывает ион Na ⁺ . Когда через эту смолу течет жесткая вода, Ca ²⁺ и Mg ²⁺ ионы связываются с ионами -SO ₃ ^— на полимере цепь и ионы Na ⁺ выделяются в раствор.Периодически смола насыщается Ca ²⁺ ионы Mg ²⁺ . Когда это произойдет, это должно быть регенерируют промывкой концентрированным раствором NaCl.

Когда установка для смягчения воды «заряжена», она промывают концентрированным раствором NaCl до полного Ионы -SO 3 — захватывают ион Na + . Затем умягчитель улавливает Ca 2+ и Mg 2+ . ионы из жесткой воды, заменив их ионами Na + .

Есть еще один способ решения проблемы жесткой воды. Вместо удаления ионов Ca ²⁺ и Mg ²⁺ из воды, мы можем найти чистящее средство, которое не образует нерастворимых солей с этими ионами. Синтетические моющие средства являются примерами таких чистящие средства. Молекулы моющих средств состоят из длинных гидрофобных углеводородные хвосты, прикрепленные к полярным, гидрофильным -SO ₃ ^— или -OSO ₃ ^— головок, как показано на рисунке ниже.

Структура одного из компонентов синтетического моющего средства.

Сами по себе моющие средства не обладают очищающей способностью мыло. Поэтому к синтетическим добавляют «строители». моющие средства для повышения прочности. Эти строители часто соли высокозаряженных ионов, такие как трифосфат (P ₃ O ₁₀ ^5-) ион.

Волокна ткани набухают при стирке в воде. Это приводит к изменениям размеров ткани, которые могут вызвать появление складок — представляющие собой локальные искажения в структуре волокна или даже более серьезные повреждения, такие как усадка. Эти проблемы могут быть избежать с помощью «сухой чистки», в которой используется неполярный растворитель, который не прилипает к волокнам ткани и не смачивает их. То неполярные растворители, используемые в химической чистке, растворяют неполярные жировой или масляный слой, который покрывает частицы почвы, освобождая почву частицы, подлежащие удалению с помощью моющих средств, добавляемых к растворителю, или с помощью кувыркающееся действие внутри машины. Химчистка имеет Дополнительным преимуществом является то, что он может удалять маслянистую почву при более низкой температуры, чем мыло или моющее средство, растворенное в воде, поэтому безопаснее для деликатных тканей.

Когда химчистка впервые появилась в США между 1910 и 1920 годами растворителем была смесь углеводородов выделяют из нефти при очистке бензина. Над лет эти легковоспламеняющиеся углеводородные растворители были заменены галогенированные углеводороды, такие как трихлорэтан (Cl ₃ C-CH ₃ ), трихлорэтилен (Cl ₂ C=CHCl) и перхлорэтилен (Cl ₂ C=CCl ₂ ).

---

Единицы Концентрация

Концентрация раствора определяется как количество растворенного вещества, растворенного в данном количестве растворителя или решение.

Концентрация		=		количество растворенного вещества
				количество растворителя или раствора

Существует много способов, которыми концентрация раствора можно описать.

Молярность ( M ) раствора равна определяется как отношение количества молей растворенного вещества в раствора разделить на объем раствора в литрах.

М		=		моль растворенного вещества
				литра раствора

 

Массовые проценты буквально процент от общего масса раствора, обусловленная растворенным веществом.

Массовые проценты		=		масса растворенного вещества		х		100%
				масса раствора

А 3. 5% раствор соляной кислоты, например, имеет 3,5 граммов HCl на каждые 100 граммов раствора. Концентрация раствор в единицах моль на литр можно рассчитать из массовые проценты и плотность раствора.

Также можно описать концентрацию раствор в пересчете на объемных процентов . Эта единица используется для описания растворов одной жидкости, растворенной в другой или смеси газов. Винные этикетки, например, описывают содержание алкоголя 12% по объему, потому что 12% от общего объем — спирт.

Проценты по объему		=		объем растворенного вещества		х		100%
				объем раствора

Молярность — это единица концентрации, наиболее часто используемая химики. У него есть один недостаток. Он говорит нам, сколько растворенного вещества нам нужно сделать раствор, и он дает нам объем раствора произведено, но это не говорит нам, сколько растворитель будет потребуется для приготовления раствора. Можем сделать 0,100 М раствор CuSO ₄ , например, путем растворения 0,100 моль CuSO ₄ 5 H ₂ O в воде, достаточной для дать один литр раствора. Но сколько воды достаточно? Так как кристаллы CuSO ₄ 5 H ₂ O занимают некоторое объема, требуется меньше литра воды, но мы понятия не имеем насколько меньше.

Когда важно знать, сколько растворенного вещества и растворителя присутствующих в растворе, химики используют две другие концентрации ед.: моляльность и молярная доля .

Моляльность ( m ) раствора равна определяется как количество молей растворенного вещества в растворе, деленное на по массе в килограммах растворителя, использованного для приготовления решение.

Моляльность ( m )		=		моль растворенного вещества
				кг растворителя

А 0.100 м раствор CuSO ₄ , например, можно приготовить растворением 0,100 моль CuSO ₄ в 1 кг воды. Так как плотность воды около 1 г/см ³ , или 1 г/мл, объем воды, использованный для приготовления этого раствора будет приблизительно один литр. Общий объем раствора, однако, будет больше 1 литра, потому что CuSO ₄ 5 H ₂ Кристаллы O, несомненно, занимают некоторый объем. В результате получается раствор 0,100 м . немного более разбавленный, чем 0,100 М раствор того же растворенный.

Моляльность имеет важное преимущество перед молярностью. То молярность водного раствора изменяется с температурой, потому что плотность воды чувствительна к температуре. Так как моляльность определяется массой растворителя, а не его объем, моляльность раствора не меняется при температура.

Отношение растворенного вещества к растворителю в растворе также может быть описывается молярной долей растворенного вещества или растворитель в растворе.По определению, молярная доля любого компонента раствора является долей общего количество молей растворенного вещества и растворителя, которые получаются при этом компонент. Обозначение мольной доли — заглавная греческая буква. Чи: C . Мольная доля растворенное вещество определяется как количество молей растворенного вещества разделить на общее количество молей растворенного вещества и растворителя.

C растворенное вещество		=		молей растворенного вещества
				моль растворенного вещества + моль растворителя

И наоборот, мольная доля растворителя равна количество молей растворителя, деленное на общее количество молей растворенного вещества и растворителя.

C растворитель		=		моль растворителя
				моль растворенного вещества + моль растворителя

В растворе, содержащем одно растворенное вещество, растворенное в растворителя, сумма мольных долей растворенного вещества и растворитель должен быть равен 1.

С _{растворенное вещество} + C _{растворитель} = 1

Использование формальдегида в фумигации

Формальдегид представляет собой простое химическое соединение, состоящее из водорода, кислорода и углерода. НЧО.

Все формы жизни — бактерии, растения, рыбы, животные и люди — естественным образом производят формальдегид как часть клеточного метаболизма. Формальдегид также вырабатывается в организме человека как часть нормальных функций по созданию основных материалов, необходимых для важных жизненных процессов.Исследования показывают, что формальдегид не накапливается в организме человека или животных, потому что он быстро расщепляется естественными метаболическими процессами организма . В окружающей среде формальдегид быстро разрушается в воздухе под воздействием влаги и солнечного света или под действием бактерий в почве или воде . Использование формальдегида эффективно регулируется, и государственный надзор был обширным. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) рассмотрело безопасность формальдегида и одобрило его использование в качестве непрямой пищевой добавки в ряде материалов, контактирующих с пищевыми продуктами. Управления по охране труда и технике безопасности США (OSHA) содержит стандарты для воздействия формальдегида на рабочем месте, которые обеспечивают всестороннюю защиту сотрудников за счет внедрения надлежащих методов промышленной гигиены.

Факты о Формальдегид :

• Формальдегид представляет собой простое химическое соединение, состоящее из водорода, кислорода и углерода. Молекулярная формула: Ch3O или HO(Ch3O)xH или h3CO или HCHO
• Формальдегид представляет собой бесцветный ядовитый газ, синтезируемый путем окисления метанола и используемый в качестве антисептика, дезинфектанта, гистологического фиксатора и химического реагента общего назначения для лабораторных применений.
• Формальдегид хорошо растворим в воде и продается в виде 37-50%, что наиболее коммерчески целесообразно (37-40)% раствора в водном формалине. При нагревании формалина образуются пары формальдегида.
• Формальдегид — легковоспламеняющийся газ с сильным запахом. Его причина Раздражение кожи, глаз, носа, слизистых оболочек и горла возникало у некоторых лиц при кратковременном воздействии концентраций формальдегида в воздухе. С ним следует обращаться с осторожностью при использовании в качестве дезинфицирующего средства.

Риск заражения инкубационных яиц :

Хорошие методы очистки и дезинфекции широко признаны как часть оптимизации производства жизнеспособных суточных цыплят (DOC) в инкубаторе.Доказано, что хорошая гигиена яиц улучшает жизнеспособность и качество DOC. Влияние проникновения бактерий через яичную скорлупу будет влиять на качество вывода, например, на раннюю эмбриональную смертность, инфекцию яичного желтка, смертность DOC до вывода, помимо значительно более высокой смертности и неоднородности цыплят в течение первой недели жизни. Очевидно, что различные микроорганизмы могут контаминировать инкубационные яйца через вертикальное и/или горизонтальное заражение (например, виды Salmonella, виды Mycoplasma.E.coli, Pseudomonas, Staphylococcus, Proteus spp. и аспергилл фумигатус).

Основным источником заражения в инкубаторе является плохое санитарное состояние инкубационных яиц по прибытии в инкубаторий. Таким образом, уровень чистоты инкубатория в значительной степени зависит от гигиенических норм содержания стада-несушки и, в частности, от регулярного и частого сбора яиц, транспортировки яиц с фермы в инкубаторий, очистки от кормов, вода, оборудование для сбора яиц на ферме, условия для подстилки, корм, вода, пыль, циркуляция воздуха, работники, насекомые, мыши и т. д.В каждом инкубаторе должна быть обязательна закладка только чистых яиц. Эти яйца следует хранить вдали от источников загрязнения на ферме как можно скорее после сбора, чтобы обеспечить уничтожение микроорганизмов до того, как они успеют проникнуть через яичную скорлупу.

Гигиенические меры при работе с яйцом и суточной цыплятой (источник: МЭБ/ВОЗ):

1. Обработчики яиц в инкубатории должны мыть руки с мылом и водой и переодеваться в чистую верхнюю одежду перед работой с инкубационными яйцами получено от птицефабрики.
2. Специалисты по определению пола цыплят и обработчики цыплят должны вымыть и продезинфицировать руки и переодеться в чистую защитную одежду и обувь перед началом работы и между разными партиями цыплят.
3. Суточные цыплята или другая домашняя птица должны доставляться или распределяться в новых ящиках для цыплят; или в использованных коробках из подходящего материала, которые были тщательно очищены и продезинфицированы или фумигированы.
4. Цыплята должны доставляться непосредственно из инкубатория персоналом в чистой продезинфицированной верхней одежде.Верхнюю одежду следует менять или дезинфицировать между каждой доставкой.
5. Грузовик для доставки должен быть очищен и продезинфицирован перед загрузкой каждой партии цыплят.

Рекомендации по гигиене и транспортировке инкубационных яиц (источник: МЭБ/ВОЗ):

1. Подстилка в птичнике должна содержаться в сухости и хорошем состоянии. Подстилка в гнездовом ящике должна быть чистой и в достаточном количестве.
2. Яйца следует собирать с частыми интервалами не менее двух раз в день и помещать в чистые продезинфицированные контейнеры.
3. Грязные, разбитые, треснутые, протекающие и помятые яйца следует собирать в отдельный контейнер и не использовать для целей инкубации.
4. Чистые яйца должны быть продезинфицированы как можно скорее после сбора.
5. Продезинфицированные яйца следует хранить в чистом, незапыленном помещении, используемом исключительно для этой цели, при низкой температуре ниже 20°C и относительной влажности 70-80%.
6. Яйца следует транспортировать в инкубаторий в новых или чистых ящиках, продезинфицированных жидким дезинфицирующим средством.Очистка и дезинфекция транспортных средств должны быть регулярной частью работы инкубатория.

Фумигация яиц формальдегидом:

Формальдегид широко используется в инкубаториях в качестве наиболее эффективного дезинфицирующего средства, предотвращающего и убивающего большинство микроорганизмов, поступающих с инкубационными яйцами или другими объектами, хотя формальдегид запрещен к использованию в некоторых странах, а в некоторых компаний, ищущих альтернативные методы дезинфекции вместо использования формальдегида, но до сих пор не могут достичь этой цели из-за способности формальдегида убивать болезнетворные микроорганизмы с минимальными финансовыми затратами.

Требования для обеспечения максимальной бактерицидной активности формальдегида : 1) Температура: диапазон температур 21-25°С. 2) Влажность: 60-80 %. 3) Время воздействия: время, необходимое для уничтожения микроорганизмов, зависит от температуры, влажности и концентрации формальдегида, в основном занимает 20 минут. 4) Концентрация формальдегида, размер фумигационной камеры или зала по кубатуре (ШхДхВ) 5) циркуляция газа: как в итоге распределить газ вокруг яичной скорлупы. 6) количество органического вещества на поверхности скорлупы. 7) Используемый метод получения паров формальдегида: три основных метода, в которых используется только жидкий формалин, добавление перманганата калия к жидкому формалину и порошку параформальдегида, как указано ниже:

• Улетучивание полимерного параформальдегида при контролируемой температуре. В среднем 60 С; Нагревание 91-процентного параформальдегида из расчета 5-10 граммов на кубический метр площади в электроиспарителе. От 10 до 20 минут.
• Другим распространенным способом, используемым в птицеводстве, было добавление жидкого формалина к перманганату калия (KMnO4) в соотношении 2:1 (по объему). Добавление 35 мл формалина (40-процентного формальдегида) к 17,5 г перманганата калия «KMNO4» на один кубический метр помещения в течение 20 минут. При смешивании с перманганатом калия для окуривания всегда добавляйте формалин к перманганату калия, а не наоборот. Формальдегид в бактерицидных концентрациях очень раздражает глаза, нос и горло. Персонал инкубатория должен использовать респиратор и избегать ненужного воздействия газа. Для выпуска газа следует использовать соответствующий контейнер. Стороны контейнера должны быть наклонены наружу, чтобы избежать чрезмерного накопления тепла, которое может привести к воспламенению формальдегида. Емкость должна быть изготовлена ​​из термостойкого материала, такого как металл или глиняная посуда, и должна быть достаточно большой, чтобы предотвратить выкипание химикатов.
• Жидкий формалин 45-60 мл/куб.м можно использовать в электроиспарителе для различных помещений внутри инкубатория или внутри выводных шкафов нормальные пары.Кроме того, некоторые добавляют воду в формалин для разбавления до 5% и распыляют на различные объекты в инкубаторе.

Нейтрализация газообразного формальдегида; Газообразный формальдегид можно нейтрализовать за 10-15 мин гидроксидом аммония в количестве, равном половине объема используемого формалина.

Опасность фумигации : Риски для здоровья человека при фумигации формальдегидом вызывают большую озабоченность. Использование формальдегида запрещено в некоторых странах. Следует избегать воздействия на человека, и необходимы противогазы и защитная одежда.

Сравнение формальдегида и альтернативных средств дезинфекции яиц: (обзор)

В исследовании WLdosS.Cliranco et.al.2018 для оценки влияния различных процедур дезинфекции в качестве альтернатив фумигации формальдегидом на микробную нагрузку яичной скорлупы и качество яиц; результаты показали, что общее количество аэробных мезофильных бактерий и Enterobacteriaceae до и после дезинфекции яичной скорлупы яиц бройлеров показано в Таблице 1 ниже, можно четко отметить, что формальдегид использовал 13.3 грамма / 1 кубический метр, было самое низкое количество бактерий после обработки по сравнению с другими альтернативными дифинфактантами, использованными в их экспериментах.

Таблица 1. Подсчет общего количества аэробных мезофильных бактерий  и Enterobacteriaceae до и после дезинфекции скорлупы яиц 42-недельного родительского стада бройлеров Кобб с использованием формальдегида, озона, ультрафиолетового света, перекиси водорода, надуксусной кислоты , влажный контроль (распыление воды) и сухой контроль (без дезинфекции) с последующими соответствующими стандартными отклонениями (SD).

В то время как в другом исследовании Melo et.al.2019 использовалась другая концентрация формальдегида (5,03 г/м3/30 мин), WLdosS.Cliranco et.al.2018 пришел к выводу, что из-за их значительного бактерицидного действия на яичной скорлупы и отсутствия отрицательного влияния на качество яичной скорлупы и параметры инкубации, УФ-С и ПАА показаны как эффективные альтернативы для дезинфекции инкубационных яиц в старых родительских стадах бройлеров.

Введение высоких концентраций вплоть до фумигации формальдегидом отрицательно повлияет на эпителий трахеи куриных эмбрионов и цыплят, как исследовано Хайретда и Коланкая; (2008) , применялись методы фумигации формальдегидом, применявшиеся к 18-дневным эмбрионам и 1-дневным цыплятам только один раз, в 1 из 2 различных концентраций (3×, 42 мл формалина и 21 г калия марганцовки на м3 и 4×, 56 мл формалина и 28 г марганцовки на м3) в течение 1 из 2 различных периодов времени (20 мин и 40 мин). Они пришли к выводу, что эпителиальные клетки трахеи исследовали с помощью просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ). По данным ПЭМ, после фумигации реснички в эпителиальных клетках становились короче и меньше, а у испытуемых наблюдались вакуолизация, набухание митохондрий и порча крист, которые варьировали в зависимости от концентрации и продолжительности фумигации.

Рис. 1 Рис. 2

Набухание митохондрий, портит кристалей (стрелка головки) и вакуолиза (стрелка) в трахеи эпителиальные клетки 18-дневного эмбриона, подвергающегося воздействию 4 × FUMIGAL мин (рис. 1), вакуолизация (стрелка), митохондриальные дефекты (острие стрелки) и лизосомы (двойная стрелка) в эпителиальных клетках трахеи однодневного эмбриона, подвергшегося 4-кратной фумигации в течение 40 мин (рис. 2).

Наконец, другие резюмировали, что, согласно исследованию ПЭМ, укорочение и потеря ресничек в эпителиальных клетках, вакуолизация, набухание митохондрий и порча их крист присутствовали как у 18-дневных эмбрионов, так и у 1-дневных эмбрионов. -старые цыплята. Продление периода фумигации вызвало усиление этих эффектов. Важным фактором действия формальдегида на слизистую оболочку трахеи является растворение газа в секрете. Формальдегид, растворенный в слизистых выделениях, вызывает сдвиг pH в сторону кислотности, и эти изменения pH вызывают повреждение структуры мембраны и активность ресничек.Это исследование также показывает, что изменение жидкости и ионов может вызывать повреждение митохондрий и вакуолизацию эпителиальных клеток.

Badran A.M.M et.al 2018 исследовали влияние некоторых химических дезинфицирующих средств для яиц (формальдегид, перекись водорода h3O2 и Th5) на бактерии и изучали их влияние на эмбриональную смертность, выводимость и некоторые биохимические параметры крови. (формальдегид, полученный из 60 мл формалина, 30 мл воды и 48 г перманганата калия при температуре 37оС, влажности воздуха 80% и времени выдержки 30 минут) в отношении влияния дезинфицирующих средств на выводимость праматеры были положительными по сравнению с h3O2 и Th5, как показано в таблицах 2, 3 ниже:

Таблица 2: Влияние некоторых дезинфицирующих средств на эмбриональную смертность.

Таблица 3: Влияние некоторых дезинфицирующих средств на показатели оплодотворяемости и выводимости.

Хотя Формальдегид имел лучшие показатели выводимости, % можно было заметить из приведенных выше таблиц, но показатели крови были меньше по сравнению с h3O2 и Th5. Аднан. J. et.al (2019) изучали использование фумигации двойной силы газообразным формальдегидом в отношении выводимости яиц родительского поголовья, просвечивания, взрывания/гниения, гибели в скорлупе, качества цыплят и смертности в более позднем возрасте.Фумигация обеих групп проводилась с помощью автоматической системы фумигации, предоставленной мастером по выращиванию цыплят. Яйца из группы А подвергались фумигации 20 грамм KMNO4 40 мл (40% водный раствор) формалина в 40 мл воды на 100 футов3 в течение 20 минут по формуле L*W*H. *20/100 фут3 (для одинарной крепости), тогда как яйца из группы B подвергались фумигации Д*Ш*В*40/100 фут3 (двойная сила) в течение 20 минут. После фумигации обе группы были немедленно переведены на инкубацию (1 м3 = 35,3146667 фут3).

Результаты представлены в таблице (4), авторы пришли к выводу, что фумигация обеих групп проводилась с помощью автоматической системы фумигации, предоставленной мастером цыплят.Выводимость и просвечивание стад SSR1AIC, SSR2AIB, SSR3AID и SSF5 были значительно <0,05 лучше при фумигации двойной концентрации по сравнению с фумигацией одинарной концентрации. Погибшие в панцире для лечения были незначимы. Состояние гнилостных/подрывных и низкокачественных цыплят было значительно <0,05 лучше при фумигации с двойной силой для SSR2AIB, SSR3AID и SSF5, в то время как в остальных стадах качество цыплят и гниение были незначительными из-за силы фумигации. Каждый цыпленок (n = 30 000) был перемещен в птичники из обеих групп, чтобы узнать влияние силы фумигации на дальнейшую жизнь цыплят.Прибавка в весе, потребление корма и FCR были незначительными для обеих групп, в то время как смертность была значительно лучше при фумигации с двойной силой по сравнению с фумигацией с одной силой. Короче говоря, фумигация двойной силы безопасна и может быть использована для улучшения параметров инкубатория и более поздней жизни цыплят.

Таблица 4: Влияние прочности фумигации на инкубатуру, свечение и взрывное / дубификация и B сорт цыпленок AB обозначает разницу в строках (P <0,05)

Рассел (1976) Указал, что формальдегид действует на белки, а также на нуклеиновые кислоты.Вполне возможно, что газообразный формальдегид, диффундирующий в яйцо на ранней стадии эмбрионального развития, будет алкилировать атомы азота пуриновых и пиримидиновых оснований в ДНК и РНК, тем самым подавляя их функцию. Это, в свою очередь, может блокировать эмбриональное развитие на ранней стадии, даже до инкубации. Фумигация незадолго до вылупления также может привести к гибели эмбрионов. Причина в том, что опасный газ формальдегид может повредить дыхательные пути и легкие при вдыхании.

Cadirci. S (2009) резюмировал в своем обзоре, что для дезинфекции против видов сальмонелл чистые яйца следует окурить перед инкубацией при комнатной температуре (25°C) и влажности окружающей среды в течение не менее 20 минут с минимальной концентрация газообразного формальдегида 600 мг на м3 (т.е. 10 г параформальдегида или 45 мл 40% формалина и 30 г KMnO4). Фумигация в этих условиях убивает 99,8% микроорганизмов на поверхности скорлупы и не связана с повышенной эмбриональной гибелью.Фумигацию не следует проводить в течение первых 9 дней инкубации. Фумигация при проклеве может повредить дыхательную систему цыплят и оказать неблагоприятное воздействие на здоровье и продуктивность. Кроме того, формальдегид также опасен для здоровья человека.

Паула Джонсон, 2018 пришла к выводу, что использование формальдегида оказалось чрезвычайно эффективным для множества применений, включая производство одежды, пиломатериалов, производство косметики, общее дезинфицирующее средство, дезинфекцию яиц домашней птицы и даже использование в инкубационных шкафах. в процессе вылупления.Эта молекула очень эффективна в качестве дезинфицирующего средства в птицеводстве для снижения количества микроорганизмов. Его роль в снижении количества патогенных микроорганизмов способствует уменьшению возможности проникновения патогенных или условно-патогенных микроорганизмов к эмбриону, что приводит к снижению выводимости и эмбриональной гибели, или к неонатальным инфекциям, приводящим к ранней смертности после размещения. В отсутствие экономически эффективных и трудоемких альтернатив использование формальдегида будет продолжаться.

Резюме и рекомендации:

В настоящее время формальдегид является наиболее распространенным мощным дезинфицирующим средством в птицеводстве и дезинфицирует инкубационные яйца в инкубаториях для предотвращения передачи патогенов. он обладает широкой эффективностью для уничтожения большинства микроорганизмов и патогенов и низкой стоимостью. существует несколько методов получения формальдегида, наиболее часто используемым является добавление формалина к перманганату калия (KMnO4) в соотношении 2:1 (по объему), недавно его можно было заменить испарением формальдегида полимерного параформальдегида в системе с регулируемой температурой.

Существует несколько факторов, влияющих на эффективность фумигации формальдегидом для максимизации бактерицидной активности формальдегида, т.е. температура, влажность, время воздействия, концентрация формальдегида, циркуляция газа, количество органических веществ на поверхности скорлупы и метод, используемый для получения пары формальдегида.

Применение фумигации формальдегидом в высокой концентрации или при длительном воздействии вызывает раннюю гибель эмбрионов до инкубации, а на поздних стадиях эмбрионы будут иметь негативное влияние, Эпителий трахеи куриных эмбрионов и цыплят, реснички в эпителиальных клетках были короче и меньше у испытуемых наблюдались вакуолизация, набухание митохондрий и порча крист, которые варьировали в зависимости от концентрации и продолжительности фумигации.

Для получения максимальных преимуществ формальдегида для уничтожения 99,8 % микроорганизмов, патогенов и пренебрежительного негативного воздействия на кутикулу яичной скорлупы, а также для улучшения выводимости и получения здоровых цыплят, хорошо работающих на ферме с низким % смертности и лучшим FCR, следует рассмотреть надлежащий способ обсуждаются в этих работах. Меры предосторожности при использовании формальдегида следует принимать в надлежащей практике, чтобы избежать какой-либо опасности для здоровья человека.

Инкубатории должны иметь специальное помещение или камеру для фумигации, чтобы предотвратить опасность воздействия формальдегида на рабочих и продукцию инкубатория.Таким образом, помещение должно соответствовать следующим требованиям и условиям:

1. Камера должна быть хорошо изолирована.
2. Обеспечьте хорошую вентиляцию.
3. Между тележками достаточно места для хорошей циркуляции воздуха.
4. Установка мощных вытяжных вентиляторов в атмосферу после нейтрализации, когда это необходимо.
5. Контроль температуры и влажности.
6. Обеспечьте источник нагрева параформальдегида или/и соответствующий металлический резервуар при использовании формалин-перманганат калия.
7. Материал, из которого изготовлена ​​камера, не способен поглощать или удерживать остаточный газообразный формальдегид.
8. Предпочитаю автоматизацию управления фумигационной камерой.

Другие рекомендации:

После фумигации инкубационных яиц лучше оставить яйца в камере на несколько часов, чтобы убедиться, что на яичной скорлупе не осталось остаточного газа (запах), чтобы не повлиять отрицательно на самую раннюю стадию эмбрионов.

EmTech Fumigation Room Technology (EFRT):

Система инкубатория EmTech предоставляет самые передовые технологии для фумигации инкубационных яиц с использованием формальдегида в инкубаториях. фумигационной комнаты.

Комната фумигации, построенная с различными размерами (Ш х Д х В) в зависимости от производственных мощностей инкубатория и потребностей клиентов, с полной изоляцией помещения, с использованием противопожарных сертифицированных панелей PIR и панелей безопасности пищевых продуктов против микроорганизмов, отвечающих международным стандартам, и Двери из нержавеющей звезды имеют магнитные замки (см. Фотографии1,2)

Фото: 1 Фото: 2

Эти двери и панели полностью изолированы предотвращение утечки газа формальдегида вне комнаты, для здоровья персонала и сохранить инкубаторию. как (OSHA)  рекомендации.Кроме того, используемый материал не способен поглощать газообразный формальдегид или удерживать какие-либо остаточные газы после операции окуривания яиц, чтобы не оказывать негативного влияния на очень раннее эмбриональное развитие в современных инкубаторах.

Помещение для фумигации оборудовано системой вентиляции, состоящей из заслонки приточного воздуха и канала вытяжного вентилятора, а также 6 вентиляторов со стороны стены для газообразного формальдегида, равномерно распределяемого вокруг всех яиц внутри помещения для фумигации. (см. фото 3, 4 и Digram1) И управление воздухораспределителями.

Photo 3 Photo Photo 4

Диаграмма 1

1

Emtech Fumigation Column имеет передний элемент управления для автоматического контроля всего процесса фумигации, температуру, влажность, нагревателями и таймером, представленные также с нагревателем Pan для использования параформалдегида и панорамирования / с активирует второй электрический выход для поддона(ов) нагревателя, содержащего нейтрализатор (см. схему 2).Кроме того, управление помещением для фумигации может управляться дистанционно с помощью мониторинга системы инкубатория EmTch и возможности сохранять данные для каждой операции в помещении для фумигации, чтобы помочь команде управления инкубатория в дальнейшем расследовании и обеспечить стандартный контроль процесса в помещении для фумигации.

Диаграмма:2

Управление помещением для фумигации имеет ручную/автоматическую проверку для каждой опции перед запуском фумигации, чтобы убедиться, что все функции помещения работают правильно. Кроме того, если не работает только один вариант, вся система не будет работать в целях безопасности человека и окружающей среды снаружи и внутри инкубатория.

Существует множество других опций для пользователей фумигационных помещений, включая вход пользователя в систему, сигналы тревоги при низких и высоких значениях температуры, влажности, скорости вращения вентиляторов и давления воздуха, аварийный останов, как описано в РУКОВОДСТВЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ EmTech ДЛЯ ФУМИГАЦИОННЫХ КОМНАТ.

Mohamed El-Ashram — Emtech Глобальный инкубаторий Директор поддержки
Mobiles +44 7795538884 или +20103338884 или +201033383880

383880

www.emtech-systems.com
Бизнес-парк Lopen, Mill Lane, Lonopen,
Южный Петертон, Сомерсет, Та135JS , Великобритания

Ссылки:

Аднан Джаббар, Аднан Юсаф, Абдул Хамид, Амджад Риаз, Ясир Аллах Дитта., 2019: Влияние силы фумигации на параметры инкубатория и дальнейшую жизнь цыплят. J Holistic Vet Sci Ani Care 1(1): 101.

Badran A.M.M; А.М.Р. Осман и Д.М.М. Яссейн., 2018: СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НЕКОТОРЫХ ДЕЗИНФИЦИРУЮЩИХ СРЕДСТВ НА ЭМБРИОНАЛЬНУЮ СМЕРТНОСТЬ, ВЫВОДИМОСТЬ И НЕКОТОРЫЕ КОМПОНЕНТЫ КРОВИ . Египет. Поулт. науч. Том. (38)(IV): (1069-1081).

Кадирджи С. (2009 г.). Дезинфекция инкубационных яиц фумигацией формальдегидом – обзор . Арка Гефлюгельк 73. 2 S: 116-23.

Хайретда. С. и Коланкая Д., 2008: Исследование воздействия формальдегидной фумигации перед инкубацией на эпителий трахеи куриных эмбрионов и цыплят. тюрк. Дж. Вет. Аним. науч. 32(4): 263-267

Melo EF, WLS Cl’ımaco, MV Triginelli, DP Vaz, MR de Souza, NC Bai˜ao, MA Pompeu и LJC Lara., 2019: Оценка альтернативных методов дезинфекции инкубационных яиц. Поулт. науч. 98:2466–2473.

RUSSELL, AD, 1976: Инактивация неспорообразующих бактерий газами . соц. заявл. бактериол. 5, 61-68.

Paula Johnson., 2018: Оценка влияния формальдегида на параметры роста цыплят-бройлеров. Магистерские диссертации; Университет Арканзаса, Фейетвилл. http://scholarworks.uark.edu/etd .

1183. Л. С. Климако ., Мело Э. Ф., М.V. Triginelli, DP Vaz, MR de Souza, NC Bai˜ao, MA Pompeu и LJC Lara., Mariana MS, Maria FV, Letícia CF, Nelson CB, Felipe M. de Souzaand., 2018: Микробиология и качество яичной скорлупы инкубационных яиц, подвергнутых различным процедурам санитарной обработки . песк. агропец. bras., Brasília, т. 53, № 10, стр. 1177–1183.

https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Формальдегид

https://www.chemicalsafetyfacts.org/formальдегид

https://www.epa.gov/indoor-air-quality-iaq

https://www.osha.gov/pls/oshaweb/owadisp.show_document?p_id=10075&p_table=STANDARDS

https://www.oie.int

www .emtech-systems.com

Скорость реакции манганата калия(VII) и щавелевой кислоты | Эксперимент

В этом эксперименте учащиеся используют палочки ревеня, содержащие щавелевую кислоту, для восстановления и обесцвечивания раствора манганата калия(VII). Практическое задание состоит из двух частей, которые можно использовать, чтобы показать, как на скорость реакции влияют площадь поверхности и концентрация соответственно.

Этот эксперимент, вероятно, больше всего подходит для младших школьников или групп учащихся, которым не нужно сообщать подробности самой реакции. Трудно соотнести скорость обратно с уравнением. Это связано с тем, что результаты могут быть сложными из-за происходящих конкурирующих реакций. (См. примечания по обучению ниже.) На простом уровне эксперимент работает хорошо и представляет собой необычную альтернативу соляной кислоте и мраморной крошке.

Всю практическую работу можно легко выполнить за одночасовое занятие, а результаты можно построить в виде графиков.В качестве альтернативы практическая работа и последующие действия могут быть разделены на две отдельные сессии. Вы также можете обсудить со студентами, в чем этот эксперимент не является честным испытанием.

Предупредите студентов, чтобы они ничего не употребляли в лаборатории – у них может возникнуть соблазн попробовать ревень (хотя без сахара он не очень вкусный).

Если вы используете ревень из дома или чьего-то сада, убедитесь, что у него удалены листья, прежде чем вы дадите его учащимся. Листья ревеня содержат гораздо больше щавелевой кислоты, чем стебель, и ВРЕДНЫ.

Оборудование

Аппарат

Для исследования влияния площади поверхности

• Защита для глаз
• Стаканы, 100 см ³ , 2 шт. или более
• Мерный цилиндр, 50 см ³
• Таймер
• Белая плитка или лист бумаги
• Доступ к ножам, x4–6 на класс (обычные столовые ножи, вероятно, наиболее подходят)

Дополнительные требования к исследованию влияния концентрации

• Доступ к фильтрующим воронкам и фильтровальной бумаге или чайным сита
• Стакан, 250 см ³
• Горелка Бунзена
• Термостойкий коврик
• Штатив
• Марля

Химикаты

• Стебли ревеня (можно также использовать замороженный ревень, если кусочки достаточно длинные) (см. примечание 5 ниже)
• Для раствора манганата калия (VII) (см. примечание 6):
  • Манганат калия(VII) (ОКИСЛЯЮЩИЙ, ВРЕДНЫЙ, ОПАСНЫЙ ДЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ), менее 1 г
  • Разбавленная серная кислота, 1 М (РАЗДРАЖАЮЩАЯ), требуемый объем зависит от количества групп учащихся

Здоровье, безопасность и технические примечания

1. Прочтите наше стандартное руководство по охране труда и технике безопасности.
2. Всегда используйте защитные очки.
3. Манганат калия(VII), KMnO ₄ (s), (ОКИСЛЯЮЩИЙ, ВРЕДНЫЙ, ОПАСНЫЙ ДЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ) – см. CLEAPSS Hazcard HC081.
4. Разбавленная серная кислота, H ₂ SO ₄ (водн.), (РАЗДРАЖАЮЩЕЕ СРЕДСТВО) – см. карточку опасности CLEAPSS HC098a и книгу рецептов CLEAPSS RB098.
5. Щавелевая кислота в ревене (ВРЕДНО) – см. карточку опасности CLEAPSS HC036A. Поскольку содержание щавелевой кислоты в ревене может быть разным, стоит убедиться, что раствор манганата калия (VII) дает соответствующие результаты при использовании ревеня, который вы используете.
6. Чтобы приготовить раствор манганата калия (VII): поместите 4 или 5 кристаллов (или достаточное количество порошка, чтобы только покрыть кончик шпателя) в стакан 2 дм ³ (или большой кувшин) объемом около 500 см ³ 1 М серная кислота (РАЗДРАЖАЮЩЕЕ СРЕДСТВО). Перемешивайте, пока кристаллы не растворятся. Добавьте еще 500 см ³ 1 М серной кислоты. Перемешайте. Решение должно быть помечено как РАЗДРАЖАЮЩЕЕ. Раствор должен быть светло-фиолетового цвета – при необходимости разбавьте еще немного водой.Точная концентрация не имеет решающего значения. Каждой группе учащихся потребуется примерно 300 см ³ раствора в сумме (для обоих экспериментов). Отрегулируйте громкость, указанную выше, соответствующим образом.

Процедура

Исследование влияния площади поверхности

1. Отрежьте три куска ревеня по 5 см длиной. Одну часть оставьте как есть, одну часть разрежьте вдоль пополам, а третью часть разрежьте на четыре части одинакового размера.
2. Отмерьте 30 см ³  подкисленного раствора манганата калия (VII) в химический стакан.Налейте такое же количество воды в другой стакан.
3. Поместите стаканы на белую плитку. Положите целый кусок ревеня длиной 5 см в манганат калия (VII) и включите таймер. Перемешивайте раствор, содержащий ревень, до тех пор, пока фиолетовый цвет не исчезнет. Если вы не уверены, ненадолго извлеките ревень и сравните цвет раствора с цветом стакана с водой. Когда они будут выглядеть одинаково, остановите таймер.
4. Промойте и высушите реакционный стакан.
5. Повторите эксперимент, используя кусок ревеня, разрезанный на две части (используйте обе половинки).Промойте и высушите стакан.
6. Повторите эксперимент еще раз, на этот раз используя кусок ревеня, разрезанный на четыре части.

Исследование эффекта концентрации

1. Нарежьте палочку ревеня (на этот раз по ширине) тонкими ломтиками (около 0,5 см) и положите их в стакан ³ 250 см. Залейте ревень дистиллированной водой и осторожно нагрейте.
2. Доведите ревень до кипения и продолжайте осторожно нагревать, пока ревень не распадется на кусочки.Это займет около пяти минут. Выключите Бунзен и дайте смеси ревеня остыть.
3. Когда смесь остынет достаточно, отфильтруйте или процедите смесь и СОХРАНИТЕ фильтрат (жидкий).
4. Отмерьте 30 см ³  раствора подкисленного манганата калия (VII) в один из 100 см ³  стаканов и такое же количество воды в другой.
5. Добавьте одну каплю фильтрата ревеня в раствор манганата калия (VII) и включите таймер.Остановите таймер, когда цвет исчезнет и станет таким же, как у обычной воды.
6. Повторите эксперимент с двумя, тремя, четырьмя, пятью и шестью каплями экстракта ревеня.

Учебные заметки

Ревень содержит щавелевую кислоту (этандиовую кислоту), которая имеет формулу C ₂ H ₂ O ₄ .

Щавелевая кислота реагирует с манганатом калия(VII) в кислых растворах и окисляется до углекислого газа и воды:

2mno ₄ ^— + 5C ^— + 5C ₂ H ₂ O ₄ + 6H ₃ O ⁺ → 2mn ²⁺ + 10CO ₂ + 14H ₂ O

Манганат калия (VII) обесцвечивается, что обеспечивает удобную и легко измеряемую конечную точку реакции. Водные растворы Mn ²⁺ на самом деле бледно-розовые, но при таких концентрациях кажутся почти бесцветными.

Учащиеся должны заметить, что по мере увеличения площади поверхности ревеня увеличивается и скорость реакции. Аналогично для увеличения концентрации сока ревеня. Концентрация была изменена путем добавления большего количества капель экстракта ревеня, поэтому общий объем был увеличен. Вы можете обсудить последствия этого со студентами.

Стоит отметить, что реакция автокатализируется (катализируется продуктом реакции) ионами Mn ²⁺  . Это может привести к некоторым запутанным закономерностям для студентов, если результаты будут проанализированы слишком тщательно, и будет предпринята попытка связать результаты с уравнением.

Дополнительная информация

Это ресурс проекта «Практическая химия», разработанного Фондом Наффилда и Королевским химическим обществом. Эта коллекция из более чем 200 практических заданий демонстрирует широкий спектр химических концепций и процессов.