Penentuan kualiti karbon diaktifkan yang digunakan untuk pemurnian penyelesaian alkohol air-vodka

Terdahulu [1], hasil penyiasatan pemurnian oleh penjerapan dengan karbon aktif dari kekotoran etil alkohol telah dibentangkan dan didapati bahawa penentuan penjerapan aldehid dan asid alkohol asetik tidak boleh menjadi kaedah untuk menentukan kualiti arang batu.

Memandangkan asas mekanisme tindakan karbon diaktifkan, yang meningkatkan kualiti penyelesaian alkohol air, bukan penjerapan, tetapi proses pertukaran ion kimia, kita beralih kepada kajian penyerapan asid dan pangkalan.

Kaedah penyerapan baru-baru ini digunakan secara meluas untuk penyerapan ion daripada larutan elektrolit, serta untuk pemisahan campuran kompleks mereka.

Penyerapan ion pertukaran adalah berdasarkan tindak balas kimia (pertukaran ion) antara sorben dan elektrolit dalam larutan. Sorben mesti mempunyai kumpulan ionogenik yang mampu melakukan tindak balas pertukaran.

Artikel oleh E.V. Trostyanskaya, I.P. Losev, A.S. Tevlin [2] menyediakan gambaran keseluruhan kerja terkini mengenai resin pertukaran pertukaran kation dan elektrik yang digunakan dalam pelbagai kajian dalam pelbagai industri.

Untuk penyerapan kation-pertukaran, sorben mesti mempunyai kumpulan berasid, hidrogen yang boleh dengan mudah ditukar untuk kation elektrolit yang hadir dalam larutan.

Penyerapan bahan organik berpunca terutamanya oleh jenis penyerapan molekul, kecuali dalam kes di mana sebatian organik boleh membentuk ion.

Penyerapan asid dan asas oleh karbon diaktifkan

Penjerapan elektrolit yang kuat berbeza secara mendadak dalam mekanisme dari penjerapan bahan berpecah yang rendah dan bukan elektrolit. Dalam kes ini, lebih tepat untuk bercakap tentang proses chemisorption.

Karbon aktif sebagai sorben tidak dapat menyerap oksigen, yang dijelaskan oleh interaksi kimia oksigen dengan permukaan arang batu.

Shilov et al. Percayalah bahawa interaksi oksigen dengan permukaan karbon aktif menghasilkan tiga oksida permukaan karbon aktif di bawah keadaan yang berbeza. Oleh itu, pada suhu biasa dan tekanan rendah, oksida dibentuk, yang mempunyai watak asas, dan apabila berinteraksi dengan air, oksida ini menyediakan asas.

Ion hidroksil, lulus dari permukaan karbon yang diaktifkan ke dalam larutan, dipegang oleh caj permukaan yang bertentangan, membentuk lapisan berganda elektrik.

Frumkin percaya bahawa pada suhu biasa interaksi kimia oksigen dengan permukaan arang batu tidak berlaku dan arang batu, yang berada dalam keseimbangan dengan oksigen, membentuk elektroda oksigen, seperti itu.

Oksigen terserap menghantar ion O "yang berinteraksi dengan molekul air. OH OH - membentuk lapisan elektrik berganda.

Kami memutuskan untuk membandingkan kapasiti kemoterapi arang segar dan dibelanjakan dengan mengkaji penyerapan asid dan asas.

Penjerapan alkali dan asid dengan karbon aktif

Kajian tentang penjerapan asid dan basa telah menunjukkan bahawa BAU arang yang aktif mempunyai kapasiti penjerapan rendah yang berkaitan dengan asas dan jauh lebih tinggi berkaitan dengan asid.

Selepas hubungan sepuluh minit sampel karbon aktif dengan larutan soda kaustik, penjerapan alkali yang sama berlaku di kedua arang batu segar dan dibelanjakan. Sebagai contoh, pada kepekatan alkali 100 mmol / l, kepekatan keseimbangan selepas penjerapan kedua-dua karbon aktif dan dibelanjakan menjadi sama dengan 81 mmol / l. Penjerapan jangka panjang (24 jam) juga tidak menunjukkan perbezaan dalam penyerapan alkali oleh karbon aktif dan dibelanjakan.

Penyerapan alkali kayu yang rendah dengan karbon aktif (BAU) adalah akibat sifat dasar permukaan arang batu.

Shilov dan Lepine [3] menunjukkan bahawa, dengan kapasiti penyerapan, asid tak organik boleh diatur dalam baris berikut:

Kajian yang telah ditetapkan oleh kami telah menunjukkan bahawa karbon aktif segar menyerap asid (asetik, sulfurik, dan hidroklorik) lebih baik daripada yang dibelanjakan dan asid-asid ini boleh disusun dalam susunan berikut oleh aktiviti penjerapan:

Hasil penyelidikan dibentangkan dalam Rajah. 1.

Rajah. 1. isotherm adsorpsi dengan karbon aktif dan dibelanjakan.

Dengan penyelidikan yang sama, didapati bahawa interaksi dua hari karbon diaktifkan dengan air secara praktikal tidak dapat mengurangkan keupayaannya untuk menyerap asid.

Kajian penjerapan natrium klorida menunjukkan hampir adsorbability yang sama dengan arang batu segar dan dibelanjakan.

Kajian yang dilakukan oleh kami untuk menentukan perubahan dalam kekonduksian elektrik air selepas agitasi dengan arang batu menunjukkan perbezaan ketara dalam kekonduksian elektrik penyelesaian berair selepas rawatan dengan arang batu segar dan dibelanjakan.

Oleh itu, selepas 60 minit mengaduk 10 g arang batu baru dan 100 ml air, kekonduksian spesifik penyelesaian ialah 1.4 × 10 -3 ohm -1 · cm -1, dan selepas mengaduk jumlah yang sama dibelanjakan arang batu λ₀ = 6.6 • 10 -5, iaitu kekonduksian air selepas agitasi dengan menghabiskan karbon aktif adalah kira-kira 400 kali kurang daripada kekonduksian air selepas kegelisahan dengan arang batu segar.

Selepas pengadukan dengan arang batu baru, kekonduksian elektrik penyelesaian berair meningkat dengan peningkatan kandungan arang batu, dan pH penyelesaiannya terletak pada jarak 8-8.15. Kekonduksian elektrik ekstrak berair yang dibuang karbon diaktifkan hampir tidak berubah daripada perubahan dalam sampel arang batu dan pH penyelesaian adalah dalam 5.9-6.4. Seperti yang ditunjukkan oleh pengukuran kami, penambahan aldehida asetat dalam julat 0.0025-0.01% tidak menjejaskan perubahan dalam kekonduksian elektrik penyelesaian.

Perubahan kekonduksian elektrik tidak semestinya disebabkan oleh tahap kealkalian medium, yang kemungkinan besar disebabkan oleh peralihan kepada larutan elektrolit arang batu lain.

Oleh itu, dengan alkalinity 4.8 dan 6.0 (jumlah mililiter 0.01 N asid, diikuti dengan titrasi 100 ml larutan dengan penunjuk bromthymol biru), kekonduksian elektrik λ о = 2.4 • 10 -4.

Dengan tindak balas neutral dan lemah alkali (pH 7-7.2), kekonduksian elektrik tertentu terletak pada julat 1.0-1.3-10-4. Oleh itu, penentuan kekonduksian elektrik penyelesaian air (selepas agitasi air dengan arang batu) boleh mencirikan kualiti arang batu, tetapi disebabkan oleh fakta bahawa bukan sahaja asas, tetapi juga pelbagai elektrolit, yang komposisinya berubah-ubah, melepasi arang batu ke penyelesaian; lebih dipercayai untuk ciri-ciri arang batu yang disiasat adalah kaedah titrasi penyelesaian.

Penunjuk terbaik untuk definisi ini ialah bromethymnium, peralihan warna yang terletak di dalam pH 6-7,

Bukti proses pertukaran ion adalah, seperti B. Bauman menunjuk [4], perubahan dalam pH semasa pemindahan resin ion-pertukaran ke larutan garam. Arang aktif yang berkualiti tinggi juga menyebabkan peningkatan dalam pH penyelesaian, yang dikaitkan dengan proses reaksi pertukaran ion.

Penentuan pH jenis dan vodka kami menunjukkan bahawa arang, yang memberikan tindak balas alkali apabila mengalir dengan air, juga menyebabkan peningkatan dalam pH larutan alkohol-alkohol selepas melepasi mereka melalui lajur arang, iaitu pH vodka mestilah lebih tinggi daripada pH jenis yang sama; PH metropolitan dan 40% vodka adalah lebih tinggi daripada pH jenis ini, dan dengan peningkatan alkalinity air selepas diaduk dengan karbon diaktifkan, perbezaan antara pH jenis dan vodka meningkat (pH vodka khas Moscow tidak berbeza dari pH jenis, kerana ia disediakan soda bikarbonat dan asid asetik, menyebabkan penyerapan air alkohol penyelesaian).

Oleh itu, definisi ΔpH, iaitu perbezaan pH pemisahan dan vodka (kecuali Moscow Vodka), mungkin merupakan kriteria tambahan untuk menilai kualiti arang batu.

Apabila karbon aktif berfungsi, pH jenis ini akan menghampiri pH vodka, dan arang batu yang akan dihasilkan semula tidak akan menyebabkan perubahan dalam pH vodka.

Ia boleh diandaikan bahawa peningkatan kualiti organoleptik penyelesaian alkohol-alkohol selepas penapisan melalui arang juga dikaitkan dengan proses chemisorption penyingkiran atau pemusnahan bahan protein tertentu atau produk hidrolisisnya, yang mungkin dalam alkohol dalam kepekatan yang sangat kecil.

Reaksi pertukaran ion berlaku, kemungkinan besar, antara oksida permukaan arang batu dan kumpulan polar aktif bahan protein atau produk hidrolisisnya.

R. Blok [5] menganggap secara terperinci pemisahan asid amino oleh kromatografi pertukaran ion. Dalam artikel yang sama, ditunjukkan bahawa Thithermus, Klasson, dan lain-lain melakukan pemisahan asid amino aromatik menggunakan karbon aktif.

Kehadiran bahan-bahan protein atau produk hidrolisis, contohnya, prolamin (gliadin, hordein) dalam alkohol boleh, seperti BM Chagin [6] menunjukkan, kerosakan gegelung pemanasan bir atau akibat ablasi zarah bru dari lajur dalam epuration dan percikan alkohol mengikut plat lajur pembetulan. B. M. Chagin [6] menubuhkan reaksi positif terhadap protein (dalam alkohol) semasa pemprosesan gandum.

Eksperimen menunjukkan bahawa beberapa penyelesaian alkohol air sebelum penapisan melalui arang batu memberikan reaksi positif kepada ammonia (dengan reagen Nessler).

Selepas menambah larutan kalium permanganat dalam medium alkali ke larutan alkohol air sebelum melalui arang batu, reaksi ini tidak berlaku.

Oleh itu, mekanisme utama karbon diaktifkan kayu, yang meningkatkan kualiti rasa penyelesaian alkohol, kemungkinan besar akan dijelaskan oleh proses reaksi pertukaran ion antara pelapis oksida pada permukaan arang batu dan kekotoran dalam larutan alkohol-alkohol.

Proses pertukaran ion yang berlaku pada permukaan karbon diaktifkan boleh diwakili oleh persamaan berikut:

-C - OH + MA = -C - A + MON (1)

Jika kekotoran dalam penyelesaian alkohol air adalah produk hidrolisis bahan protein, maka persamaan di atas mengambil bentuk

-C - OH + R - COOH = -C - COOH (2)

Dalam ketiadaan karbon aktif pada permukaan pelapis oksida jenis:

arang batu tidak akan mempunyai keupayaan untuk reaksi pertukaran ion dan, oleh itu, ekstrak berair tidak akan mempunyai tindak balas alkali.

tindak balas alkali ekstrak akueus boleh dijelaskan oleh fakta bahawa bersama-sama dengan tindak balas pertukaran ion yang berlaku antara permukaan karbon aktif dan kekotoran berada di dalam regia (mis, sebatian nitrogen asal protein), proses pertukaran ion berlaku antara lapisan karbon oleh oksida dan garam larut dalam air dan penyelesaian alkohol (dalam penyediaan penyortiran), yang juga membawa kepada pembentukan asas.

Oleh itu, kaedah yang dicadangkan untuk menentukan aktiviti arang batu dikurangkan kepada penentuan lapisan oksida bebas karbon aktif

Berdasarkan penyelidikan, satu kaedah untuk menilai kualiti karbon diaktifkan yang digunakan untuk membersihkan larutan alkohol-alkohol dicadangkan dengan menentukan kealkalian air setelah pengekstrakan arang batu di dalam penyiasatan.

Diasaskan bahawa apabila timbulnya kelantangan karbon aktif dengan air, reaksi media menjadi neutral atau sedikit berasid. Karbon aktif yang berkualiti tinggi apabila dikacau dengan air memberikan tindak balas alkali. Oleh itu, satu ukuran kualiti arang batu yang digunakan untuk pembersihan boleh menjadi tahap kealkalian air setelah mengalir dengan arang batu.

Penilaian kualiti arang batu dilakukan seperti berikut.

Sampel rata-rata karbon aktif, diambil dari lajur arang batu, ditekan ringan di antara kepingan kertas penapis, dicampur dengan teliti, dan 30 g arang yang diselidiki ditimbang dengan skala teknikal.

Sebahagian daripada arang batu digoncang dengan 150 ml air selama 10 minit pada shaker atau secara manual. Pada akhir pergolakan, karbon disaring melalui kertas penapis biasa. Untuk 100 ml filtrat yang diperoleh, lima titisan brothymol biru (0.1 g setiap 100 ml 20% alkohol) ditambah sebagai penunjuk.

Jika filtrat itu berasid, penyelesaiannya menjadi kuning. Apabila alkali, penyelesaian menjadi biru. 100 ml filtrat dititikberatkan dengan penyelesaian 0.01 N asid sulfurik atau hidroklorik (penunjuk - 5 titisan metil bromida).

Arang perlu diperbaharui jika kurang daripada 0.2 ml larutan asid 0.01 N digunakan untuk titrasi 100 ml filtrat, iaitu reaksi hampir neutral medium.

Rajah. 2. Aktiviti arang batu dalam satu ml penyelesaian asid 0.01 N. Garis putik menunjukkan aktiviti arang batu selepas regenerasi.

Akhir titrasi ditentukan oleh peralihan warna biru penyelesaian kepada hijau dengan warna kuning yang lemah (saat peralihan warna dicatat).

Kualiti arang batu yang tertakluk kepada regenerasi ditentukan selepas membasuh arang batu dengan mengasingkan, apa yang dipanggil "penyelenggaraan".

Seperti yang telah ditunjukkan oleh kajian, kualiti arang batu baru perlu ditentukan seperti berikut: 200 g arang batu baru dituangkan lebih dari 1 liter air suling, selepas 2 jam, 1 liter air dicurahkan dan arang batu dituangkan semula. Selepas dua jam penyerapan, air itu dikeringkan dan sampel arang batu diperah, seperti yang dinyatakan di atas. Pada skala teknikal, 30 g arang batu ditimbang dan digoncang dengan 150 ml air sulingan. 100 ml filtrat dititrasi dengan larutan asid 0.01 N di hadapan penunjuk (5 titisan metil bromida); sekurang-kurangnya 2 ml larutan asid 0.01 N harus digunakan untuk titrasi.

Penilaian kualiti karbon diaktifkan, kedua-dua segar dan dalam lajur, dilakukan berdasarkan dua definisi selari.

Di dalam meja dan di ara. 2 menunjukkan hasil pemeriksaan kualiti arang batu dari salah satu tiang arang batu Penyulingan Moscow.

Jumlah penyisihan terlepas dalam dkl

Penggunaan 0.01 N asid per titrasi dalam ml

Buku Panduan Kimia 21

Kimia dan teknologi kimia

Interaksi gas batu dan air

(. Rajah 3.31) melalui BI-Gas kepada 0.07 mm arang batu dihancurkan dan wap (atau pes arang batu-air) dibekalkan ke peringkat pengegasan kedua - dalam zon atas penjana gas 1, di mana mereka dihubungi dengan gas sintesis panas yang semakin meningkat dari bawah bahagian alat. Suhu pada tahap kedua ialah 925 ° C. Apabila ini terjadi, hidrogasifikasi beberapa bahan bakar yang diperkenalkan. karbon tidak bertindakbalas (kok) yang dikenakan hasil tindak balas gas melalui muncung atas dipisahkan daripada zarah terperangkap dalam taufan luar dan ke dalam bahagian tengah 3 radas (langkah pengegasan pertama), di mana ia gasified sepenuhnya oleh tindak balas dengan wap dan oksigen pada 1480 ° C. Abu dalam keadaan lebur mengalir ke dalam tangki air yang terletak di bahagian bawah, [c.130]

Proses dalam cair adalah sejenis pengegasan arang batu dalam mod ablation. Di dalamnya, ejen arang batu dan bahan gas diberi makan ke permukaan logam cair, slag atau garam, yang memainkan peranan pembawa haba. Proses dengan besi cair adalah paling menjanjikan, kerana ia mungkin untuk menggunakan kapasiti bebas penukar oksigen dalam metalurgi ferrous yang terdapat di beberapa negara [97]. Dalam proses ini, penjana gas adalah berongga, dipenuhi dengan bahan refraktori, unit penukar dengan mandi besi lebur (suhu 1400-1600 ° C). Debu arang batu yang dicampur dengan oksigen dan wap air dibekalkan dari bahagian atas alat berserenjang ke permukaan cair pada kelajuan tinggi. Aliran ini seolah-olah pukulan dari lendir terbentuk di permukaan cair dan mencampurkan cair, meningkatkan permukaan sentuhannya dengan arang batu. Kerana gasifikasi suhu tinggi berlaku sangat cepat. Tahap penukaran karbon mencapai 98%, dan kecekapan terma ialah 75-80%. Dianggap bahawa besi juga berperanan sebagai pemangkin untuk pengegasan. Apabila kapur ditambahkan ke cair, yang terakhir berinteraksi dengan sulfur arang batu, membentuk kalsium sulfida, yang terus dikeluarkan bersama dengan sanga. Oleh itu, adalah mungkin untuk membebaskan gas sintesis daripada sulfur yang terkandung dalam arang batu sebanyak 95%. Gas sintesis yang diperolehi dalam proses cair mengandungi 677 ° (vol.) CO dan 28% (vol.) Hg. Kehilangan zat besi, yang mesti diisi semula, adalah 5-15 g / m gas. [c.97]

Penyelesaian yang paling asas untuk masalah melindungi lembangan udara ialah pembangunan kaedah penukaran tenaga baru yang memberikan pelepasan yang tidak berbahaya. Salah satu kaedah tersebut ialah elektrokimia, yang memberikan penukaran langsung tenaga bahan api bahan api ke dalam tenaga elektrik. Proses penukaran tenaga berlaku dalam sel bahan bakar (lihat xvi.). Gas pra-semula jadi atau arang batu dirawat, biasanya dengan wap air, yang menghasilkan gas dengan kandungan hidrogen yang tinggi, yang kemudiannya disalurkan ke sel bahan bakar. Oleh kerana pengoksida dan ejen pengurangan secara spasial dipisahkan dalam sel bahan bakar, interaksi langsung mereka tidak berlaku, oleh itu [c.390]

Pada masa ini, berkaitan dengan pengurangan rizab gas asli dan minyak, produk pengegasan arang batu semakin banyak digunakan. Apabila proses ini dijalankan, batubara berinteraksi dengan suhu tinggi dengan pelbagai agen pengoksidaan melalui udara, wap air, dan oksida karbon (IV). Oleh itu, pelbagai campuran gas terbentuk, di samping komponen bukan organik mengandungi metana dan hidrokarbon lain. [c.349]

Tetapi dalam penjana gas, anda boleh mendapatkan gas yang kaya. Jika, bukan udara, wap air dilalui melalui arang batu panas, maka akibat interaksi karbon dengannya, hidrogen dan karbon oksida CO dan CO2 terbentuk. Bahagian undecomposed dari wap air ditambah kepada produk gasifikasi lain dan gas air terbentuk, yang terdiri daripada hidrogen, oksida karbon dan air. [ms.52]

Reaksi wap air. Semasa dehidrogenasi butilena di hadapan wap air, karbon yang terbentuk pada pemangkin sebahagiannya bertindak balas dengan wap air. [c.91]

Interaksi wap air dengan arang batu. Karbon terbentuk semasa penguraian divinil mengikut reaksi (51) sebahagiannya berinteraksi dengan wap air mengikut tindak balas (52), dan sebahagiannya didepositkan pada pemangkin. Jumlah arang batu yang bereaksi dengan wap air dapat dikira dari jumlah CO2 dan CO dihasilkan. Berdasarkan jadual data. 23, kuantiti arang reaktif ditentukan dalam eksperimen dengan tempoh 1 h (Jadual 26). [c.111]

kaedah yang berkesan bagi penggunaan bahan api pepejal untuk pengeluaran produk dan bahan-bahan kimia juga boleh didapati apabila terdedah kepada radiasi, interaksi pelbagai bahan (gas, wap air, halogen, dan lain-lain) dengan debu halus arang batu di jet plasma oleh tindakan korona yang dihasilkan di yang sangat tinggi voltan dan kekerapan dengan jangkaan bahawa pada akhirnya gabungan kimia dan tenaga akan mewujudkan proses yang mana hanya arang batu, air dan udara akan menjadi bahan mentah. [c.15]

Reaksi wap air. Semasa dehidrogenasi butilena di hadapan wap air, karbon yang terbentuk pada pemangkin sebahagiannya bertindak balas dengan wap air. Ia dianggap [76] bahawa tindak balas berikut berlaku apabila wap air berinteraksi dengan arang batu [c.19]

Interaksi wap air dengan arang batu [10]. Arang batu terbentuk semasa penguraian butadiena oleh reaksi (IV, 32) sebahagiannya bertindak balas dengan wap air oleh tindak balas (, 33), dan sebahagiannya didepositkan pada pemangkin. Jumlah arang reaktif dengan [p.111]

Dalam kes oksidasi karbon rendah suhu, mekanisme penyerapan proses pembangunan sepenuhnya menentukan intensiti pembakaran karbon, kuantiti dan kualiti produk yang diperolehi. Ambil perhatian bahawa konsep pengoksidaan suhu rendah bahan api karbon sangat sewenang-wenangnya. Mekanisme penyerapan interaksi dengan oksigen, walaupun karbon-kurangnya aktif (grafit, elektrod karbon, kok suhu tinggi) terhenti jelas menjejaskan sudah pada suhu 600-800 ° K, dan proses menjadi watak stabil dan pegun. Pada masa yang sama, dalam interaksi karbon dengan karbon dioksida atau wap air, fenomena penyerapan mengenakan pengaruh mereka walaupun pada suhu 1000-1200 ° K. [c.144]

Lebih banyak CO mengandungi t. gas air, yang terdiri daripada (dalam kes yang ideal) campuran jumlah CO dan On sama dan memberikan 2800 kcal / m semasa pembakaran. Gas ini diperoleh dengan meniup wap air melalui lapisan arang panas, dengan kira-kira 1000 ° C interaksi berlaku mengikut persamaan NaO + C + 31 kcal = CO + Na. Sejak tindak balas pembentukan gas air penyerapan haba, arang batu dan secara beransur-ansur sejuk untuk mengekalkan ia dalam keadaan pijar mempunyai wap air alternatif penghantaran dengan peredaran udara di dalam penjana gas (atau oksigen). Dalam hal ini, gas air mengandungi lebih kurang CO - 44, Na - 45, COa - 5 dan N3 - 6%. Ia digunakan secara meluas untuk sintesis pelbagai sebatian organik. Mengenai isu ini terdapat artikel umum. [c.513]

Karbon monoksida (II) sangat penting sebagai sebahagian daripada bahan bakar gas (udara, air dan gas bercampur). Gas udara dihasilkan dengan meniup udara melalui arang batu panas. Proses ini dijalankan dalam relau silinder tinggi, yang dipanggil penjana (Rajah 67). Arang dimuatkan ke dalam penjana dari atas, dan udara dibekalkan dari bawah. Di zon rendah penjana, di bawah keadaan aliran udara berterusan (oksigen) yang tinggi, pengoksidaan lengkap karbon C + 02 = C0 g berlaku. CO2 yang dihasilkan meningkat dan, melalui lapisan arang batu panas, berinteraksi dengan CO2 + C = 2C0 yang terakhir. Karbon monoksida (II) bersama-sama dengan nitrogen udara keluar dari penjana. Campuran gas (CO dan N2) dalam nisbah isipadu 1 2 dipanggil penjana atau gas udara. [c.354]

Campuran hidrogen dan karbon monoksida (gas sintesis) yang digunakan dalam pengoksidaan mempunyai nisbah volum stoikiometri yang lebih kurang. Dalam erti kata lain, ia adalah sama dengan gas air. Ia boleh didapati dengan interaksi karbon (arang batu atau kok) dengan wap air mengikut persamaan [h.262]

Dalam kedua-dua kes ini, hasil daripada pemanasan, produk penguraian wap dan gas (campuran stim gas) dikeluarkan dari kayu, dan arang kekal. Sekiranya mereka mahu menjadikan kayu menjadi bahan api gas, mereka tidak mendapat arang, dan kerana interaksi dengan oksigen suhu tinggi dan wap udara, mereka mendapat gas mudah terbakar dan memanaskan pirolisis kayu. Proses sebegini dipanggil pengegasan, dan campuran wap-gas yang dihasilkan dipanggil gas syngas. [c.16]

Hidrogen adalah salah satu unsur yang paling biasa dalam sistem berkala, tetapi ia praktikal tidak berlaku dalam bentuk bebas, ia memerlukan peralatan kompleks yang khusus untuk menghasilkan hidrogen. Kandungan (mengikut jumlah) hidrogen di udara hanya 5-10%. Adalah jelas bahawa tidak praktikal untuk mengeluarkannya dari udara. Sumber utama pengeluaran hidrogen adalah gas semulajadi dan yang berkaitan, minyak, arang batu dan air. Hidrogen dihasilkan dari gas asli dengan kaedah penukaran katalitik (interaksi metana dengan wap air) [c.97]

Gas yang dipisahkan itu diberi makan berlawanan dengan penjerap bergerak dalam bahagian penjerapan melalui plat pengedaran khas. Komponen yang diserap dengan baik diserap dan gas yang tidak menentu dikeluarkan sebagai produk utama. Sebahagian daripada produk ini digunakan sebagai gas pembawa untuk sistem gas-lift. Arang pula bergerak ke bawah bahagian pembetulan, di mana ia berinteraksi dengan komponen berat yang dilepaskan di bahagian pelucutan semasa pengayaan interaksi ini fasa terserap dengan komponen berat, menggantikan kurang gas yang terserap (dengan analogi dengan penyulingan). Dalam fasa wap, gas ketidakstabilan perantaraan tertumpu, yang mana pecahan kedua dikeluarkan dari bahagian pertengahan seksyen penyulingan. Komponen berat yang dilepaskan dalam bahagian pelucutan membentuk pecahan ketiga - produk bawah, yang dilepaskan dalam campuran dengan wap air. Pemasangan direka [c.185]

Pengujian gasifikasi arang batu menggunakan haba reaktor atom di kilang perintis menunjukkan bahawa batubara coklat secara intensif berinteraksi dengan wap air pada suhu 800-850 ° C, dan arang batu dan pada suhu hampir 100 ° C lebih tinggi. [c.106]

Gasifikasi adalah transformasi sebahagian organik dari arang batu fosil ke dalam gas mudah terbakar pada suhu tinggi (1000-2000 ° C) interaksi dengan agen pengoksida (Oz, udara, wap air, CO2). Pada masa yang sama, arang batu hampir sepenuhnya diubah menjadi penjana dan gas air (sisa pepejal adalah abu). Untuk pengegasan menggunakan arang batu coklat dan produk pemprosesan arang batu - kok. [c.474]

Pengoksidaan asetonilena pada 400-410 ° 1) wap air ke acetaldehyde, 2) wap air ke aseton dan karbon dioksida 3) interaksi molekul asetilena dengan dua molekul aseton besi percuma, zink asetat dan mangan asetat Arang berliang (200 g arang batu dengan 35 g asetat zink dan 10 g manganat asetat) 112 [c.458]

Begitu juga dengan α-logam, mereka berinteraksi dengan wap air dan yang paling electropositive di kalangan bukan logam, khususnya, arang batu. Apabila jet wap air dilalui melalui lapisan panas, ia hampir putih sehingga [c.193]

Begitu juga, interaksi CO2 dengan arang batu dalam amalan menghasilkan bahan api gas memainkan peranan yang besar dalam tindak balas pembentukan gas air yang dipanggil, iaitu campuran yang mudah terbakar yang diperoleh di bawah tindakan wap air panas pada arang batu. [p.212]

Kadar gasifikasi bergantung kepada kereaktifan bahan bakar (iaitu keupayaannya untuk berinteraksi dengan agen pemanfaatan - oksigen dan wap air), saiz zarah, kelembapan dan kandungan abu, dan lain-lain. Arang, kokas gambut mempunyai kereaktifan tertinggi dan antrasit.. [c.189]

Dalam eksperimen dengan pemangkin oksida besi, didapati CO tidak hanya mengurangkan oksida besi, tetapi juga terurai kepada CO2 dan C. Wap air terutamanya mengoksida arang batu, bukan besi metalik. Reuter dan kakitangannya mencadangkan skema mekanisme berikut untuk penukaran karbon monoksida dengan wap air: molekul wap air terserap pada tapak aktif pemangkin dan dibawa ke dalam keadaan reaktif untuk berinteraksi dengan molekul karbon monoksida yang menarik. [c.162]

Persamaan tindak balas menunjukkan bahawa haba diserap apabila wap air berinteraksi dengan arang batu. Akibatnya, suhu di relau penjana semasa penghantaran wap air akan berkurangan. Oleh itu, bekalan udara dan wap air kepada penggali ganti, dengan hasil arang batu itu dikekalkan dalam keadaan panas. Gas penjana tetap adalah campuran udara dan gas air. Jika penjana dibekalkan dengan campuran wap dan oksigen, peralihan bekalan stim dan udara hilang. Penjana sedemikian beroperasi secara berterusan dan pada masa yang sama gas diperolehi yang hampir dengan komposisi air. [c.204]

Pemasangan terdiri daripada penjana gas 2 dan regenerator oksida 3. Arang batu halus dari bunker 1 dan oksida logam dari regenerator 3 dengan suhu 1000-1050 ° serentak tiba di penjana. Proses pembentukan gas adalah disebabkan oleh interaksi oksigen oksida logam dan wap air dengan karbon. Gas hasil dan nerazlozhennogo air [hlm.52]

Pemanasan dan kesan pengaktifan lain digunakan untuk mendapatkan sebatian organik. Walau bagaimanapun, percubaan tersebut tidak berjaya. Apabila berinteraksi antara satu sama lain, unsur-unsur organogenik biasanya memberikan sebatian dan bahan organik yang paling sederhana yang terhasil daripada penguraian sebatian organik - CO2, CO, H2O, NH3, NO2, H N. Hasil daripada beberapa eksperimen, bahan-bahan yang serupa dengan organik diperolehi. I. Ya Bertselius menunjukkan bahawa oleh tindakan asid nitrik pada arang batu, bahan likat diperolehi, yang dipanggil kerana persamaan luaran, tanpine buatan apabila besi babi larut dalam aqua regia menghasilkan bahan menyerupai produk mendidih bumi hitam atau dengan melepaskan campuran metana, etilena dan karbon dioksida melalui tiub porselin yang dipanaskan, bahan salopodobny yang mudah disiram dengan bau tertentu diperolehi. Walau bagaimanapun, produk ini tidak dapat sepenuhnya dikaitkan dengan sifat organik, dan Berzelius menganggapnya. harus cukup diletakkan di sempadan antara bahan organik dan tidak organik [45, ms 12]. [p.26]

Di dalam kaedah gas wap untuk mengaktifkan arang mentah, karbon monoksida, karbon dioksida, ammonia, wap air, dan lain-lain digunakan sebagai agen pengaktif. Inti dari proses ini adalah bahawa interaksi ejen mengaktifkan dengan arang batu akhirnya membawa kepada peningkatan permukaan aktif, peningkatan jumlah volum liang dan perubahan keliangan arang batu. Cara paling aktif untuk mengaktifkan wap air dan campuran karbon dioksida dengan wap air dan oksigen. Pemanasan bahan suapan dalam aliran wap air atau campuran gas pada 800-900 ° C menjadikannya mudah untuk mendapatkan arang batu yang berkualiti tinggi. [c.14]

Arang buang dari bahagian bawah penyesuai,. tepu dengan asid sulfurik, memasuki desorpsi pemisahan. Di sini ia dipanaskan hingga 380-450 ° C dalam aliran gas lengai akibat daripada interaksi asid sulfurik dengan arang batu, CO2, wap air dan 502 (10-15%) terbentuk, yang kedua boleh digunakan sebagai bahan mentah untuk penghasil asid sulfurik kontak. Arang dikembalikan kepada kitaran selepas pemisahan pecahan halus. [c.176]

Interaksi antara molekul air. Struktur fasa coi-deisire. Molekul V., bermakna, satu momen dipol, sangat berinteraksi. dengan satu sama lain dan molekul kutub dr dalam. Pada masa yang sama, atom hidrogen boleh membentuk ikatan hidrogen dengan atom O, N, F, I, S, dan sebagainya. Sebilangan kecil terdapat dalam wap air pada tekanan rendah dan tekanan sederhana (kira-kira 1% pada titik mendidih dan atm tekanan) daripada dimer, (bagi mereka ДД br 15 kJ / mol), jarak antara atom oksigen ialah 0.3 nm. Dalam kondenser. Dalam fasa, setiap molekul V. membentuk empat ikatan hidrogen, dua sebagai penderma proton dan dua sebagai penerima proton. Panjang purata bon ini adalah kristal. pengubahsuaian ais dan hidrat kristal lebih kurang. 0.28 nm. Angle О - Н. O cenderung kepada 180 °. Empat ikatan hidrogen molekul V. diarahkan kira-kira ke puncak-puncak tetrahedron biasa (Rajah 2). [c.395]

Pada suhu yang rendah, terdapat pengoksidaan karbon yang perlahan, di mana proses penyerapan berlaku. Mekanisme penyerapan interaksi dengan oksigen, bahkan untuk karbon-kurangnya aktif (grafit, karbon elektroda, kok suhu tinggi), berhenti memainkan peranan pada suhu 600-800 K. (Fenomena penyerapan berinteraksi dengan karbon dioksida atau wap air, dan bahkan pada suhu 1000 -1200 K.) Oleh kerana aktiviti kimia meningkat arang batu dan kesan eksotermik tindak balas bertambah, penurunan nilai-nilai suhu itu diperhatikan, selepas mencapai proses peranan penyerapan berkurangan. [p.210]

Reaksi hidrokarbon yang lebih tinggi boleh dibayangkan seperti berikut: pada suhu tinggi, hidrokarbon ini mula-mula terurai menjadi arang batu, hidrogen dan metana, selepas arang batu dan metana berinteraksi dengan wap air mengikut persamaan [c.303]

Pengegasan arang batu bawah tanah. Sebahagian daripada jahitan arus dikelompokkan oleh sekumpulan telaga di salah satu daripadanya menghidupkan udara panas, kerana arang batu di dalam tangki itu dinyalakan, dan dari telaga lain yang terletak dari yang pertama pada jarak 15-25 m, produk gasifikasi yang dihasilkan disedut. Proses berikut berlaku di antara tamparan dan gerai gas. Berhampiran lubang letupan arang batu, membentuk karbon dioksida CO,. Haba yang dibebaskan semasa pembakaran arang batu bergerak dengan gas ke sisi telaga ekzos gas, akibatnya arang batu itu dipanaskan hingga suhu tinggi. Di zon ini, karbon dioksida yang tidak mudah terbakar yang terbentuk di zon pembakaran dikurangkan kepada karbon monoksida CO yang mudah terbakar kerana karbon bahan api panas C + C0d 2C0. Kelembapan yang terkandung dalam arang batu ditukar kepada wap air. Dalam zon pengurangan penjana gas bawah tanah, interaksi wap air dengan bahan api panas juga berlaku, mengakibatkan pembentukan, sebagai tambahan kepada karbon monoksida, hidrogen [p.292]

Relau yang ditunjukkan di rajah. 13, terdiri daripada ruang yang dipanaskan di luar dengan gas penjana. Dari bunker melalui pintu slaid ketat gas, secara berkala setiap 4 jam arang batu dimasukkan ke dalam relau. Pada jarak yang sama, kok ke troli dibuang dari kebuk menggunakan pintu hidraulik. Wap air disuntik ke bahagian bawah ruang, di mana kok panas terletak, berinteraksi dengan kok ke dalam gas air. Jumlah gas air yang dihasilkan dikawal oleh jumlah wap air yang dibekalkan. 41]

Lebih banyak CO mengandungi t. gas air, yang terdiri (dalam kes yang ideal) campuran jumlah CO dan Ng yang sama dan memberikan 2800 kkag / m semasa pembakaran. Gas ini diperoleh dengan meniup wap air melalui lapisan arang panas, dengan kira-kira 1000 ° C interaksi terjadi menurut persamaan H2O-1-C-1-Z1 / s / sal = C0 + H2. mengekalkannya di negeri yang panas, perlu mengalihkan penghantaran wap air dengan penghantaran udara. Oleh itu, gas air mengandungi kira-kira 44% CO, 45% Hg, 5% CO2 dan 6% N2. [c.279]

Aktifkan semula dan regenerasi antrasit. Pengaktifan arang batu berlaku apabila karbon terbakar dalam persekitaran wap air. Secara praktiknya, karbon mula berinteraksi dengan wap air, karbon dioksida dan campurannya pada suhu di atas 700 ° C, kadar interaksi meningkat dengan peningkatan suhu. Oleh itu, pada 800 ° C, kehilangan karbon adalah 12-19%, dan pada 900 ° C, pada masa yang sama, tahap kebakaran karbon meningkat sebanyak 2-2.5 kali. Kualiti karbon diaktifkan berubah dengan sewajarnya. Oleh itu, karbon diaktifkan diperoleh pada 850-900 ° C, dengan permukaan dalaman pori-pori mencapai 750-800 m / g. [c.151]

Lihat halaman di mana istilah Batubara dan gas air disebut, interaksi: [c.303] [c.81] [c.284] [c.127] Eksperimen kuliah dalam kimia umum (1950) - [c.272]

Interaksi arang batu dengan air

Reaksi karbon dengan wap air boleh berlaku melalui tindak balas berikut.

Hasil daripada tindak balas (2.15) dan (2.18), fasa gas terbentuk, yang terdiri daripada CO, CO₂, H₂ dan H₂O. Dalam fasa gas komposisi sedemikian, gas air akan bereaksi

dan reaksi antara CO₂ dan karbon pepejal

Reaksi (2.15) dan (2.18) adalah endotermik. Menurut prinsip Le Chatelier dengan peningkatan suhu dalam komposisi campuran gas keseimbangan, jumlah wap air akan menurun, dan kandungan H₂, CO dan CO₂ akan meningkat.

Oleh kerana tindak balas (2.15) dan (2.18) meneruskan peningkatan dalam jumlah bahan berinteraksi, pada suhu malar, tindak balas berterusan ke arah pembentukan H₂, CO dan CO₂ akan menyumbang kepada penurunan tekanan.

Jika pada masa yang sama dengan tindak balas (2.15) dan (2.18) tindak balas interaksi karbon dengan karbon dioksida dan tindak balas gas air berlaku, maka peningkatan suhu dan penurunan tekanan akan menyumbang kepada kenaikan nisbah (% CO) / (% CO₂) dalam campuran keseimbangan.

Jadual 2.3 menyediakan maklumat mengenai kesan suhu pada pemalar keseimbangan tindak balas (2.15) dan (2.18)

Jadual 2.3 - pemalar keseimbangan tindak balas (2.15) dan (2.18) pada suhu yang berbeza

Daripada data di atas, dapat dilihat bahawa:

1. Di rantau suhu rendah, wap air tidak berinteraksi dengan karbon.
2. Pada suhu 400-1000 ° C, kedua-dua tindak balas hampir dapat diterbalikkan, oleh itu, sejumlah besar wap air hadir dalam komposisi gas keseimbangan.
3. Pada suhu tinggi di hadapan karbon pepejal, wap air hampir sepenuhnya dimakan akibat daripada tindak balas (2.15) dan (2.18).

Di rantau ini suhu sederhana, fasa gas yang dihasilkan daripada reaksi (2.15) dan (2.18) mengandungi sejumlah besar H₂Oh, CO, CO₂ dan H₂. Komposisi keseimbangan fasa gas ditentukan oleh reaksi gas air.

Reaksi gas air adalah endotermik; oleh itu, apabila suhu meningkat, gas keseimbangan mengandungi peningkatan kandungan CO, yang bersamaan dengan peningkatan jumlah karbon yang dihasilkan oleh tindak balas (2.15). Apabila suhu dalam campuran gas keseimbangan menurun, kandungan CO meningkat.₂, yang bersamaan dengan pengegasan karbon terutamanya oleh reaksi (2.18).

Pada suhu tinggi, reaksi endotermik gas air dan interaksi karbon dengan CO₂ tidak bergerak terus ke arah pembentukan CO. Ini menunjukkan bahawa pada suhu tinggi pengegasan karbon hanya melalui reaksi (2.15).

Hidrogen: air ditambah arang

Sumber e! Berita Sains gembira semua orang yang mengikuti berita sains dengan berita bahawa para saintis telah menemui cara yang murah untuk menghasilkan hidrogen dari air yang sangat biasa yang Bumi kita kaya. Ini adalah kunci kepada "hidrogen ekonomi" yang dibincangkan secara meluas, di mana hidrogen boleh menjadi bahan api utama. Hari ini tidak mungkin, kerana pengeluaran hidrogen adalah proses yang agak rumit dan mahal.

Para penyelidik melaporkan bahawa ini memerlukan arang atau karbon berkualiti tinggi dalam bentuk lain. Laporan kajian ini diterbitkan oleh jurnal saintifik Jurnal Kimia Fizikal C. Kini, saintis terlibat bukan hanya dalam mencari sumber tenaga baru, tetapi juga dalam soal tenaga yang lebih murah. Baru-baru ini, para ahli telah menemui pengganti platinum berharga dalam sel solar.

Ikuko Akimoto dan rakan-rakannya menekankan bahawa kaedah tradisional pemisahan air, yang termasuk, seperti yang diketahui, hidrogen dan oksigen, memerlukan penggunaan pemangkin mahal atau laluan caj elektrik melalui air. Kaedah tidak terlalu mahal menghasilkan hidrogen akan mengurangkan keperluan tamadun dalam arang batu, minyak dan lain-lain jenis bahan api fosil.

Masalahnya hanya dalam pemangkin yang murah. Atas dasar perkembangan yang telah tersedia beberapa dekad yang lalu, para saintis memutuskan untuk memeriksa serbuk karbon dan serbuk karbon yang berkualiti ini. Ini bahan-bahan yang murah dan mudah didapati memungkinkan untuk memisahkan air biasa menjadi hidrogen dan oksigen.

Sekumpulan saintis yang diketuai oleh Akimoto menguji kedua-dua jenis serbuk. Serbuk karbohidrat telah ditambahkan ke air dan komposisi ini dipengaruhi oleh denyutan laser nanosekond. Semasa eksperimen, hidrogen diperoleh pada suhu bilik. Pemangkin dan elektrod tidak diperlukan. Kejayaan percubaan ini menunjukkan kemanusiaan kaedah yang murah untuk menghasilkan pelepasan karbon dari air dalam kuantiti yang kecil.

Sains dari hari ke hari tidak pernah teragak-agak. Hanya pada hari yang lain terdapat mesej bahawa penyelidik mencipta bahan untuk wayar yang tidak lebih dahsyat fros pada dua ratus darjah Celcius.

Interaksi arang batu dengan air

K ₂ CO ₃ (potash, dalam abu tumbuhan)

Na ₂ CO ₃ - Soda, abu soda

Na ₂ CO ₃ x 10 H ₂ O - soda kristal

Semua karbonat adalah bahan kristal pepejal. Kebanyakannya tidak larut dalam air. Bikarbonat larut dalam air.

Sifat kimia garam asid karbonik:

Ciri-ciri umum garam:

1) Masuk ke dalam reaksi pertukaran dengan garam larut lain.

2) Penguraian hidrokarbon apabila dipanaskan

3) Penguraian karbonat tidak larut apabila dipanaskan

4) Karbonat dan bikarbonat boleh bertukar menjadi satu sama lain:

TUGAS UNTUK PENCAPAIAN

# 1. Lengkapkan persamaan tindak balas kimia yang boleh dilaksanakan:

Karbon dan tindak balasnya dengan oksida dan bukan sahaja

Apa sebatian yang berinteraksi dengan karbon

Kongsi di Twitter

Karbon dalam bentuk arang biasa kepada manusia sejak zaman purba. Di suatu tempat di pertengahan abad XVII, ahli sains datang dengan teori bahawa semua zat terdiri daripada unsur kimia tertentu phlogiston, yang menghilang ke atmosfer semasa pembakaran. Tetapi sejak banyak abu kekal selepas arang batu, ahli kimia menganggap bahawa bahan ini benar-benar cair. Tetapi pada akhir abad XVIII, iaitu pada 1791, saintis Tennant memperoleh unsur kimia keenam - karbon. Dia melakukan ini dengan bantuan eksperimen yang agak mudah: wap fosforus diluluskan di atas kapur yang sebelum ini dipanaskan. Hasil daripada tindak balas ini, kalsium fosfat dan, dengan demikian, karbon bebas diperolehi.

Sifat-sifat fizikal dari "unsur keenam"

Karbon adalah bahan yang sangat menarik, yang tidak mempunyai analog. Ia boleh mempunyai banyak pengubahsuaian allotropic yang sama sekali berbeza yang tidak sama antara satu sama lain. Sebagai contoh, adakah anda tahu bahawa arang batu, berlian, karbin dan grafit adalah satu dan unsur kimia yang sama? Pada tahun 1751, para saintis mendapati bahawa berlian terbakar tanpa jejak dengan pemanasan yang kuat.

Kaisar Jerman Franz I mengorbankan permata. Anehnya, salah satu batu paling mahal terdiri daripada karbon tulen. Ia sama-sama tahan lama dan rapuh pada masa yang sama: berlian tidak boleh tercalar, tetapi jika jatuh di atas lantai marmar, ada kemungkinan ia akan terkelupas. Guiton de Morvo cuba membakar berlian dengan teliti. Dalam perjalanan eksperimen ini, saintis membentuk grafit, dan kemudian - asid karbonik.

Karbon adalah salah satu bahan yang paling biasa di alam, kerana unsur ini mempunyai banyak sebatian organik, contohnya, syal minyak yang sama. Dalam tubuh manusia, "elemen keenam" memainkan peranan yang paling penting dan mengambil bahagian dalam hampir semua proses kehidupan. Para saintis mengatakan bahawa purata dua puluh satu peratus orang terdiri daripada karbon. Ia juga perlu diperhatikan bahawa ia adalah salah satu peserta utama dalam kitaran oksigen dalam alam semula jadi. Kami menghembus karbon dioksida, atau karbon dioksida, yang terlibat secara aktif dalam fotosintesis.

Karbon dan Kimia

Jika kita bercakap tentang aktiviti kimia elemen yang sedang dipertimbangkan, maka karbon molekul mempamerkan aktiviti yang agak rendah, kerana bahan itu mempunyai konfigurasi pepejal. Tetapi masih ada kemungkinan untuk membuat elemen ini bertindak balas, dan valensinya akan menjadi "+2", "+4", "-4".

Terdapat faktor yang menentukan sama ada unsur kimia akan bertindak balas:

• pengubahsuaian alotropik permulaan;
• suhu di mana eksperimen kimia akan berlaku;
• penyebaran karbon.

Bergantung kepada ini, bahan yang dipertimbangkan akan bertindak balas dengan logam, bukan logam, serta dengan oksida logam dan garamnya. Apabila bercakap tentang karbon dalam bentuk tulen, ia bermakna karbon molekul dengan formula "C" tanpa sebarang indeksasi. Pengubahsuaian alotropik karbon - grafit - dengan logam alkali dan halogen dapat membentuk inklusi atau clathrates. Intinya adalah bahawa molekul tetamu dimasukkan ke dalam kekisi tuan rumah molekul.

Karbon bebas adalah ejen pengurangan yang biasa. Jika karbon berlebihan di udara, ia akan teroksida oleh oksigen, mengakibatkan karbon dioksida:

Karbon dioksida adalah gas tanpa warna yang lebih berat daripada udara. Ia mudah bertindak balas dengan air, hasilnya ialah asid karbonik H₂CO₃. Dari sini pula, membentuk karbonat - garam dan ester asid karbonik. Sifat karbonat yang paling biasa adalah kalsium karbonat (marmar, kapur), yang terdiri daripada anion asid karbonik dan kalsium. Untuk lebih mengkaji sifat-sifat karbon dioksida, kami mengesyorkan untuk menjalankan eksperimen inns.

Apabila karbon dipanaskan dengan karbon dioksida, karbon monoksida terbentuk:

CO adalah gas beracun yang tidak berwarna yang boleh diracun. Contohnya terbentuk, misalnya, jika berlaku kebakaran.

Reaksi karbon dengan oksida logam

Oksida logam adalah sebatian oksigen dengan logam, di mana keadaan pengoksidaan oksigen adalah "-2". Karbon dapat bertindak balas dengan oksida, dengan itu mengurangkan logam. Pertimbangkan tindak balas pengurangan dengan oksida besi:

2Fe₂O₃ + 3CO = 4Fe + 3CO₂

Perkara yang sama berlaku dengan kadmium, plumbum dan tembaga. Oleh itu, karbon aktif digunakan dalam industri metalurgi.

Tetapi perlu diperhatikan bahawa dengan oksida logam alkali (contohnya, aluminium) karbon tidak masuk ke dalam reaksi pengurangan, tetapi membentuk karbida. Ternyata, logam, yang aktif, menunjukkan sifat pengurangan mereka lebih daripada karbon.

Pertimbangkan tindak balas kimia lain.

Karbon tidak bertindak balas dengan nitrogen dan fosforus, tetapi ia bertindak balas dengan baik dengan sulfur:

Sekiranya wap air diluluskan di atas arang panas, maka tindak balas kimia menghasilkan hidrogen dan karbon monoksida:

Karbon berinteraksi dengan asid kuat pekat, contohnya, dengan sulfur dan nitrik. Reaksi memerlukan pemanasan:

Senarai video "karbon of carbon compound" eksperimen mengalami 1 pembakaran arang batu dalam mencairkan pengalaman kalium nitrat 2 memperoleh karbon monoksida (iv) dalam alat Kipp

Video "Carbon. Sebatian karbon

Pengalaman 1. Pembakaran arang batu dalam pencairan kalium nitrat.

Pengalaman 2. Mendapatkan karbon monoksida (IV) dalam radas Kipp

Pengalaman 3. Mematikan nyalaan dengan karbon monoksida (IV)

Pengalaman 4. Interaksi karbon monoksida (IV) dengan air

Pengalaman 5. Interaksi karbon monoksida (IV) dengan kalsium hidroksida

Pengalaman 6. Hidrolisis garam asid karbonik

Pengalaman 1. Pembakaran arang batu dalam pencairan kalium nitrat

Objektif: untuk memperkenalkan sifat mengurangkan arang batu.

Objektif: untuk memerhatikan interaksi arang batu dengan mencairkan kalium nitrat.

Peralatan dan perkakas yang diperlukan: cawan porselin, cawan porselin dengan pasir, tongkat, tripod dengan cincin, spatula, pinset, lampu semangat, perlawanan.

Reagen diperlukan: KNO kalium nitrat kristal₃, arang C.

Perihalan prosedur untuk melaksanakan percubaan:

tuang kalium nitrat ke dalam hidangan porselin;

letakkan cawan pada cincin tripod dan cair garam dengan bantuan lampu roh;

kami meletakkan cawan dalam cawan porselin dengan pasir;

kita mengambil sekeping arang dengan forsep, menyalakannya dan menurunkannya ke dalam cair nitrat;

Kami memerhatikan interaksi energik arang dengan mencairkan nitrat kalium;

hasil daripada interaksi arang dan kalium nitrat, karbon monoksida (IV) dan kalium nitrit terbentuk (tunjukkan evolusi gas dengan anak panah):

C + 2KNO₃ = CO₂ + 2KNO₂ (persamaan dalam bingkai).

Kesimpulan: karbon, apabila berinteraksi dengan agen pengoksidaan, pameran mengurangkan sifat.

Objektif: untuk mendapatkan kaedah makmal karbon monoksida (IV) gas.

Objektif: untuk mendapatkan karbon monoksida (IV) sebagai hasil daripada interaksi marmar dan mencairkan asid hidroklorik dalam alat Kipp.

Peralatan dan perkakas yang diperlukan: Peralatan Kipp, Tishchenko flask, acuan, silinder, plat kaca, tiub gas serombong, tiub getah, obor, perlawanan.

Reagen diperlukan: marmar hancur (kalsium karbonat) CaCO₃, dicairkan (1: 1) asid hidroklorik HCl, asid sulfurik pekat H₂SO₄.

Perihalan prosedur untuk melaksanakan percubaan:

peranti untuk pengeluaran gas dicipta pada tahun 1853 oleh ahli kimia Belanda Peter Jacob Kipp;

radas berfungsi untuk menghasilkan gas. Peranti ini terdiri daripada tiga tangki berkomunikasi. Bahagian bawah radar terdiri daripada takungan yang luas, di atasnya terdapat pengembangan sfera, yang mempunyai tiub untuk penyingkiran gas, bahagian atas radas adalah corong berbentuk pir. Bahagian atas peranti dimasukkan ke bahagian bawah melalui tenggorokan pengembangan sfera. Di tempat ini bahagian atas alat Kipp adalah tanah ke bawah;

pra-mesin Kipp disediakan untuk karbon dioksida. Untuk tujuan ini, marmar diletakkan di lanjutan sfera dan peralatan dipenuhi dengan asid hidroklorik. Radas ditutup dengan corong keselamatan yang dipenuhi dengan sedikit air;

botol Tishchenko dipenuhi dengan asid sulfurik pekat untuk mengeringkan gas;

menyediakan silinder untuk mengumpul gas: tuangkan air ke dalam acuan, isi silinder dengan air dan jatuhkan ke dalam acuan;

buka injap, memulakan pembebasan karbon dioksida sebagai akibat daripada interaksi kalsium karbonat dan asid hidroklorik:

karbon monoksida (IV) dikumpulkan dalam silinder oleh kaedah anjakan air;

selepas mengisi silinder dengan gas, tutupnya di bawah air dengan plat kaca dan keluarkannya dari cawan;

menghidupkan silinder, cahaya serpih, gerakkan piring dan masukkan serpih ke dalam silinder;

obor itu keluar: karbon monoksida (IV) tidak menstabilkan pembakaran.

Kesimpulan: akibat daripada interaksi kalsium karbonat dan asid hidroklorik, karbon monoksida (IV) diperolehi.

Objektif: Untuk mempertimbangkan beberapa sifat karbon monoksida (IV).

Objektif: untuk mengenali keupayaan karbon monoksida untuk tidak menyokong pembakaran.

Peralatan dan perkakas yang diperlukan: Alat Kipp, Tebal Tishchenko, tiub wap, tiub getah, 600 ml bikar, lilin.

Reagen diperlukan: karbon monoksida (IV) CO₂.

Perihalan prosedur untuk melaksanakan percubaan:

letakkan lilin dalam kaca pada ketinggian yang berbeza;

kita menurunkan paip wap dari alat Kipp ke dalam gelas dengan lilin yang terbakar;

karbon dioksida mengisi kaca, secara beransur-ansur menghalang udara, kerana ia adalah satu setengah kali lebih berat daripada udara;

membakar lilin keluar kerana kaca dipenuhi dengan karbon dioksida;

terdapat hanya satu lilin yang menonjol di luar rim kaca.

Kesimpulan: karbon monoksida (IV) adalah gas yang tidak menyokong pembakaran.

Pengalaman 4. Interaksi karbon monoksida (IV) dengan air

Objektif: Untuk mempertimbangkan beberapa sifat karbon monoksida (IV).

Objektif: untuk memerhatikan interaksi karbon monoksida (IV) dengan air.

Peralatan dan perkakas yang diperlukan: Peralatan Kipp, Taskar Tishchenko, tiub wap, tiub getah, 150 ml bikar, penunjuk sejagat.

Reagen diperlukan: karbon monoksida (IV) CO₂, air suling, penunjuk sejagat.

Perihalan prosedur untuk melaksanakan percubaan:

tuangkan air ke dalam gelas;

menggunakan penunjuk sejagat, kita menentukan pH larutan, nilai pH untuk air suling ialah 6;

kita lulus arus karbon dioksida melalui air;

sekali lagi menggunakan penunjuk sejagat untuk menentukan pH penyelesaiannya. Warna penunjuk telah berubah, pH ialah 4;

apabila karbon (IV) oksida dibubarkan dalam air, asid karbonik terbentuk:

semasa pemisahan asid karbonik, ion hidrogen terbentuk, yang memberikan penyelesaian persekitaran berasid:

Kesimpulan: karbon monoksida (IV) adalah oksida asid, apabila larut dalam air, asid karbonik terbentuk.

Pengalaman 5. Interaksi karbon monoksida (IV) dengan kalsium hidroksida

Objektif: Untuk mempertimbangkan beberapa sifat karbon monoksida (IV).

Objektif: untuk memerhatikan interaksi karbon monoksida (IV) dengan kalsium hidroksida.

Peralatan dan perkakas yang diperlukan: Alat Kipp, dua Tishchenko flasks, tiub wap, tiub getah, 250 ml beakers (3 keping.), Pemanas elektrik, asbestos.

Reagen diperlukan: karbon monoksida (IV) CO₂, larutan kalsium hidroksida tepu (air limau) Ca (OH)₂.

Perihalan prosedur untuk melaksanakan percubaan:

masukkan air kapur ke dalam kaca;

kita melepaskan karbon monoksida (IV) oksida dari alat Kipp melalui air kapur;

memerhatikan pembentukan kalsium karbonat keruh putih:

Kami terus lulus gas dari alat Kipp ke penggantungan yang terhasil sehingga kekeruhan larut dan kalsium bikarbonat terbentuk:

penyelesaian yang dihasilkan kalsium bikarbonat dibahagikan kepada dua bahagian;

Kepada larutan dalam kaca pertama menambah sedikit air kapur sehingga terjadi hujan:

bikar kedua dengan larutan itu dipanaskan untuk mendakan kalsium karbonat:

Kesimpulan: karbon monoksida (IV) adalah oksida berasid yang bertindak balas dengan kalsium hidroksida untuk membentuk karbonat dan kalsium bikarbonat.

Pengalaman 6. Hidrolisis garam asid karbonik

Objektif: Untuk mengenali tindak balas hidrolisis garam asid karbonik.

Objektif: untuk memerhatikan tindak balas hidrolisis karbonat dan natrium bikarbonat.

Peralatan dan perkakas yang diperlukan: Hidangan Petri (2 pcs.), Skala pH rujukan, penunjuk sejagat, kayu kaca.

Reagen diperlukan: larutan natrium karbonat Na₂CO₃ (C = 0.1 mol / l) dan NaHCO natrium bikarbonat₃ (C = 0.1 mol / l).

Perihalan prosedur untuk melaksanakan percubaan:

tuangkan larutan natrium karbonat ke dalam cawan pertama;

di kedua - penyelesaian natrium bikarbonat;

dalam setiap cawan kita menurunkan jalur penunjuk universal;

bandingkan warna penunjuk dengan skala rujukan pH;

larutan natrium karbonat mempunyai medium alkali (pH = 12), dalam larutan akueus, natrium karbonat mengalami hidrolisis mengikut anion:

CO₃ 2- + H₂O ⇄ hso₃ - + OH - (persamaan dalam bingkai);

Penyelesaian natrium bikarbonat juga mempunyai persekitaran alkali, walaupun sifat asasnya kurang ketara daripada natrium karbonat, pH larutan adalah 8;

dalam larutan natrium bikarbonat, dua proses bersaing berlaku: hidrolisis ion bikarbonat:

dan pemisahan ion bikarbonat:

NSO₃ - ⇄ CO₃ 2 + H + (persamaan dalam bingkai);

tindak balas hidrolisis berterusan ke tahap yang lebih besar, oleh itu, penyelesaian natrium bikarbonat mempamerkan sifat asas.

Kesimpulan: dalam siri garam asid karbonik Na₂CO₃ - Panso₃ tahap hidrolisis dikurangkan.