Oxid uhličitý (CO2) je bezfarebný a bez zápachu, takže ho nemôžete zistiť priamym pozorovaním. Musíte zozbierať vzorku vzduchu (alebo vzorku CO2), potom vykoná jeden z niekoľkých jednoduchých testov na identifikáciu prítomnosti plynu. Môžete fúkať plyn ako bubliny cez vápennú vodu alebo držať niečo zapálené, aby ste zistili, či je oheň uhasený prítomnosťou CO2.
Krok
Metóda 1 z 3: Príprava vzorky
Krok 1. Odoberte vzorky CO2.
Na spustenie testu budete potrebovať zapečatenú skúmavku obsahujúcu zozbieraný plyn. Oxid uhličitý je možné vložiť do plynovej fľaše, vriacej trubice alebo inej vzduchotesnej nádoby. Proces zberu plynného oxidu uhličitého sa zvyčajne vykonáva na vode v kadičke. CO. Plyn2 hustejšia ako vzduch. Môžete ich teda zbierať pomocou ich vlastností, ktoré tečú nadol, alebo pomocou plynovej striekačky.
Krok 2. Uhličitan vápenatý sa zmieša s kyselinou chlorovodíkovou (HCl)
Najjednoduchším spôsobom zberu oxidu uhličitého je reakcia uhličitanu vápenatého (alebo vápencových štiepok) s kyselinou chlorovodíkovou. Najprv nalejte 20 ml HCl do kužeľovej banky. Do HCl pridajte lyžicu uhličitanu vápenatého (alebo vápencových štiepok). Akonáhle začne prebiehať chemická reakcia, prikryte kužeľovú banku zátkou a prívodnou trubicou a zozbierajte plyn cez dodávaciu trubicu do obrátenej skúmavky (a ponorte do misky s vodou). Ak je voda v skúmavke spotrebovaná, plyn sa zhromaždil.
- Môžete pokračovať v zhromažďovaní plynu, pokiaľ dôjde k reakcii.
- Na ukážky v triede budete potrebovať iba malé množstvo kyseliny chlorovodíkovej zriedenej na 1 M. Najlepšie je použiť koncentráciu 2 M, ale malo by sa používať iba s mimoriadnou opatrnosťou. Reakčná rovnica je: CaCO3(s) + 2HCl (aq) ==> CaCl2(aq) + H2O (l) + CO2g).
- Pri práci s kyselinou chlorovodíkovou musíte byť veľmi opatrní - noste rukavice, laboratórny plášť a ochranné okuliare. Nedovoľte, aby sa kyselina dostala na vašu pokožku! Najlepšie prostredie na vykonanie tejto reakcie je, ak máte prístup do laboratória.
Krok 3. Skúmavku uzatvorte zátkou
Skúmavku umiestnite na stojan, aby bola zaistená, kým sa nevykoná test. Zátka na skúmavku je malý korok alebo uzáver, ktorý vám umožní preniesť obsah skúmavky cez skúmavku do inej nádoby pomocou prívodnej trubice. Dôležité pre utesnenie plynu CO2 v kontajneri. Ak zostane otvorený, plyn sa zmieša so vzduchom a účinnosť testu sa výrazne zníži.
Metóda 2 z 3: Bublanie cez vápennú vodu
Krok 1. Bublinujte plyn cez vápennú vodu
Najúčinnejší spôsob testovania CO2 je prebublávaním plynu „vápennou vodou“, zriedeným roztokom hydroxidu vápenatého (mŕtveho vápna). Keď do roztoku vháňate oxid uhličitý, vytvorí sa tuhá zrazenina uhličitanu vápenatého - vápna alebo vápenca. Uhličitan vápenatý je nerozpustný vo vode. Ak teda existuje CO2 vo vzorke bude vápenná voda mliečna, zakalená.
Krok 2. Vytvorte roztok vápennej vody
Tento proces je jednoduchý, zriedi sa hydroxid vápenatý vodou. Hydroxid vápenatý (Ca (OH)2) je biely bezfarebný prášok, ktorý je možné zakúpiť u väčšiny dodávateľov chemikálií. Čistá vápenná voda je po zmiešaní číra a bezfarebná, mierne zemitá a má horkastú chuť, charakteristickú pre zásaditý hydroxid vápenatý. Pri výrobe vlastnej vápennej vody postupujte takto:
- Vložte 1 čajovú lyžičku hydroxidu vápenatého do 1 galónovej (alebo menšej) priehľadnej sklenenej nádoby. Vápenná voda je nasýtený roztok, čo znamená, že existuje niekoľko ďalších chemikálií, ktoré sú nerozpustné. Čajová lyžička vám poskytne plne nasýtený roztok, či už použijete galón alebo menšiu nádobu.
- Naplňte galón destilovanou alebo vodovodnou vodou. Destilovaná voda vždy poskytne čistejší roztok, ale minerály vo vode z vodovodu by testu nemali brániť.
- Na nádobu nasaďte veko. Roztok silne potraste 1-2 minúty, potom nechajte 24 hodín.
- Nalejte číry roztok v hornej časti nádoby cez kávu alebo čistý filtračný papier. Buďte veľmi opatrní, aby ste nenarušili sediment. V prípade potreby opakujte krok filtrácie, kým nezískate číry roztok vápennej vody. Uchovávajte v čistej nádobe alebo fľaši.
Krok 3. Fúkajte plyn cez vápennú vodu
Do polovice naplňte skúmavku vápennou vodou - potom ju priveďte k varu. Na dodanie vzorky CO použite dodaciu skúmavku2 v skúmavke priamo do vriacej vápennej vody. Ak nie je nič lepšie, môžete ako dodávaciu trubicu použiť flexibilnú rúrku alebo (kovovú) hadicu. Zachytený plyn nechajte „prebublávať“kvapalinou a počkajte, kým sa reakcia prejaví.
Ak nechcete nič variť, použite plynovú striekačku na uvoľnenie plynu CO2 priamo do skúmavky napoly naplnenej vápennou vodou. Skúmavku uzatvorte zátkou a potom intenzívne pretrepávajte 1-2 minúty. Ak vzorka obsahuje oxid uhličitý, roztok sa zakalí.
Krok 4. Všimnite si, či je voda zakalená
Ak existuje CO2, vápenná voda sa zmení na zakalenú s časticovým uhličitanom vápenatým. Ak vápenná voda vrie a plyn je vedený priamo do vápennej vody, reakcia sa uskutoční okamžite. Ak sa nič nestane ani po minúte, možno predpokladať, že vaša vzorka neobsahuje oxid uhličitý.
Krok 5. Poznáte chemickú reakciu
Pochopenie toho, čo sa skutočne deje, naznačuje prítomnosť CO2. Reakčná rovnica pre tento test je: Ca (OH)2 (aq) + CO2 (g) -> CaCO3 (s) + H2O (l). Nechemickým pojmom: vápenná voda + plyn (ktorý obsahuje CO2) reaguje s tuhým vápnom (časticami) a vodou.
Metóda 3 z 3: Testujte s rozsvietenou tyčinkou
Krok 1. Skúste oheň vypnúť pomocou vzorky
Oxid uhličitý vo vysokých koncentráciách uhasí požiar. Stačí, ak do skúmavky vložíte malú zapálenú tyčinku, o ktorej sa predpokladá, že obsahuje CO2. Ak je tam plyn CO2, plameň čoskoro zhasne. Spaľovanie (výskyt plameňa) je reakcia medzi kyslíkom a inými látkami, vo forme rýchlej oxidácie organických zlúčenín a redukcie kyslíka. Oheň hasí, pretože kyslík je nahradený CO2, čo je nehorľavý plyn.
Nezabudnite, že plamene uhasia aj plyny, ktoré neobsahujú kyslík. Preto je to nespoľahlivý test oxidu uhličitého, pretože by vás to mohlo viesť k nesprávnej identifikácii plynu
Krok 2. Zozbierajte plynný oxid uhličitý do obrátenej skúmavky
Pred testovaním na CO sa presvedčte, či je vzorka správne skladovaná a zazátkovaná2. Zaistite, aby skúmavka neobsahovala horľavé alebo výbušné plyny. V takom prípade môže byť vystavenie ohňu nebezpečné alebo prinajmenšom veľmi desivé.
Krok 3. Do skúmavky vložte malý plameň
Použite dlahu alebo malú dlhú palicu. V prípade núdze je možné použiť zápalky - ale čím bude vaša ruka ďalej od úst skúmavky, tým bude experiment bezpečnejší. Ak plameň rýchlo zhasne, môže dôjsť ku koncentrácii CO2 vysoko v skúmavke.
Krok 4. Alternatívne skúste na zhasnutie sviečky použiť plynovú striekačku
Naplňte injekčnú striekačku oxidom uhličitým. Potom kvapkou roztopeného vosku pripevnite krátky vosk na povrch mince. Potom vložte sviečku a mincu do šálky so širokými ústami - a zapáľte sviečku. Doplňte striekačku malou hadicou a stlačením striekačky vytlačte CO2 na dno pohára. Ak do sekundy alebo dvoch vytiahnete celú injekčnú striekačku, plameň zhasne.
