Bezpłatna biblioteka techniczna ROZRYWKA W DOMU
Pigmenty. Eksperymenty chemiczne Zabawne doświadczenia w domu / Eksperymenty chemiczne dla dzieci Kilkadziesiąt lat temu pigmenty zwykło się nazywać farbami mineralnymi, podkreślając ich pochodzenie: wiele naturalnych pigmentów otrzymywano przez rozcieranie kolorowych minerałów. A teraz czasami robią to samo, zwłaszcza jeśli trzeba przygotować jasne, soczyste, odporne farby do malowania. Ale obecnie znacznie częściej stosuje się syntetyczne pigmenty - wszelkiego rodzaju tlenki i sole metali. Jeśli pigmenty mają charakter organiczny, częściej nazywane są barwnikami; być może ich głównym obszarem zastosowania jest barwienie tkanin. Zacznijmy przygotowywać pigmenty mineralne o różnych kolorach. Zacznijmy od bieli. Związki ołowiu, cynku i tytanu zwykle działają jak białe pigmenty: te ostatnie są najmniej dostępne do własnej produkcji. A najlepszym źródłem ołowiu w domowym laboratorium jest balsam ołowiowy, 20% roztwór podstawowego octanu ołowiu, z którym pracowałeś wcześniej. Ponieważ biel ołowiowa jest głównym węglanem ołowiu Pb (OH)2CO3, to aby je uzyskać, konieczne jest przepuszczenie dwutlenku węgla przez roztwór octanu (tj. przez balsam). Wytrąca się biel ołowiowa. Przefiltrować, spłukać wodą i wysuszyć. Roztwór octanu ołowiu pozostanie w przesączu. Staraj się pracować w taki sposób, aby związki ołowiu nie dostały się na dłonie i twarz, aw żadnym wypadku - do ust. Zabrania się malowania naczyń i wszelkich przedmiotów mających kontakt z żywnością farbami przygotowanymi na bazie takich związków (w tym z osuszaczem ołowiu). Farby cynkowe, do których teraz przejdziemy, również nie są przeznaczone do malowania naczyń; odnoszą się do nich wszystkie podane właśnie ostrzeżenia. Materiałem wyjściowym dla pigmentów cynkowych będzie chlorek cynku ZnCl2. Jego roztwór można otrzymać przez wpuszczenie niewielkiej ilości cynku, ewentualnie w postaci granulatu, do kwasu solnego. Na przykład odpowiednia jest szklanka ze starej baterii - jest wykonana z prawie czystego cynku. Do powstałego roztworu ostrożnie, kropla po kropli, dodaj roztwór sody oczyszczonej. Najpierw zneutralizuje nadmiar kwasu (zauważysz to po spienieniu), a następnie zareaguje z chlorkiem cynku, tworząc węglan ZnCO3. Należy go przefiltrować, przemyć wodą i kalcynować w temperaturze nie niższej niż 280°C. Powyżej tej temperatury węglan cynku rozkłada się na biały tlenek cynku ZnO i CO2. Jest jeszcze jeden biały pigment cynkowy - siarczek cynku ZnS. Aby go przygotować, musisz najpierw zdobyć siarczek sodu Na2S. Najprostszym sposobem na to jest silne ogrzewanie siarczynu sodu Na2SO3 (ponownie przypominamy - ta substancja jest sprzedawana w sklepach fotograficznych), następnie powstają dwie substancje - siarczan Na2SO4 i siarczek Na2S. Potrzebujemy tylko drugiej substancji. Po schłodzeniu rozpuścić mieszaninę w wodzie i dodać trochę roztworu chlorku cynku, którego przygotowanie opisano w poprzednim doświadczeniu. Unikaj nadmiaru kwasu: powstały siarczek rozpuszcza się w nim. Po przefiltrowaniu i wysuszeniu otrzymasz nierozpuszczalny biały siarczek - proszek ZnS. Przejdźmy do kolorowych pigmentów. Najpierw otrzymujemy niebiesko-zielony grynszpan - mieszaninę zasadowych octanów miedzi. Dodaj roztwór sody do roztworu siarczanu miedzi, a zasadowy węglan miedzi Cu wytrąci się.2(OH)2Z3. Przefiltruj i ostrożnie, kropla po kropli, dodaj esencję octową, aż osad całkowicie się rozpuści. Roztwór odparować na małym ogniu prawie do sucha, unikając silnego przegrzania i rozpryskiwania cieczy, a następnie ostudzić. Odsączyć wytrącone niebiesko-zielone kryształy i wysuszyć między arkuszami bibuły filtracyjnej. W kręgu lepiej poddać taki eksperyment przeciągowi, aw domu po eksperymencie nie zapomnij odpowiednio przewietrzyć pomieszczenia, aby zniknął zapach octu. Przejdźmy do pigmentów na bazie tlenku żelaza Fe2O3. Minium, mumia, ochra, umbra, kolhotar, czerwień wenecka, czerwień angielska - to nie jest pełna lista takich pigmentów. W zależności od sposobu przygotowania farba może mieć różne odcienie, od czerwieni do brązu, a przy mocnym podgrzaniu tlenek żelaza zmienia kolor na czarny. Substancję tę można łatwo uzyskać przez kalcynację siarczanu żelazawego FeSO4* 7H2O (heptahydrat siarczanu żelaza). Weź małe porcje witriolu, wtedy rozkład będzie przebiegał szybciej. Podgrzej witriol, aż zmieni kolor z zielonego na czarny. Po schłodzeniu otrzymuje się czerwony tlenek Fe.2О3. Jeśli nie można kupić gotowego siarczanu żelaza (i jest on sprzedawany w sklepach ze sprzętem), to siarczan żelazawy nie jest trudny do przygotowania z bardziej powszechnego siarczanu miedzi; zanurzyć w jego roztworze opiłki żelaza, spiłowane i umyte w benzynie. Gdy tylko niebieski roztwór zmieni kolor na zielony, odsączyć go z osadu, przefiltrować i odparować do sucha. Nie otrzymasz czystego siarczanu żelaza, ponieważ żelazo zostanie częściowo utlenione przez tlen atmosferyczny, ale nie wpłynie to na wynik eksperymentu. Brązowy wodorotlenek żelaza Fe(OH)3 otrzymasz z roztworu siarczanu żelazawego, do którego dodano roztwór sody kaustycznej, sporządzony z sody oczyszczonej i wapna gaszonego, jak opisano w rozdziale „Cyna i ołów". Podczas pracy z jakimikolwiek alkaliami nie zapomnij zachować ostrożności! W wyniku reakcji wytrąci się wodorotlenek żelaza Fe (OH)2. Do wymaganego wodorotlenku Fe (OH)3 jest łatwo utleniany przez nadtlenek wodoru (nadtlenek), a jeśli wymaga to czasu, to po prostu przez tlen z powietrza, gdy jest przechowywany w otwartej butelce. Oddzielić brązowy osad i wysuszyć w temperaturze pokojowej. Dobrze znanym niebieskim pigmentem na bazie żelaza jest błękit pruski. Do jego przygotowania potrzebna jest sól żelazowa. Oto jak można go uzyskać: świeżo wytrącony wodorotlenek żelaza, przygotowany w poprzednim eksperymencie, rozpuścić w kwasie solnym (ewentualnie rozcieńczonym, aptecznym) lub, nieco gorzej, w esencji octowej i wymieszać z roztworem żelazocyjanku potasu (pod nazwą żółty sól krwi, ta substancja sprzedawana w sklepach fotograficznych). Natychmiast tworzy się niebieski osad znanego błękitu pruskiego: Fe4[Fe (CN)6]3. Ta reakcja jest bardzo czuła i jest często używana do wykrywania jonów żelaza w roztworze. Żółty tlenek ołowiu - litarge, na bazie którego przygotowałeś osuszacz, można wprowadzić do farby i jako pigment. Aby uzyskać jaskrawoczerwony ołów, mieszany tlenek ołowiu Pb3О4, wystarczy podgrzać wcześniej przygotowany litar na powietrzu. Subtelność polega jednak na tym, że reakcja utleniania jest odwracalna, a w temperaturach powyżej 500°C czerwony ołów ponownie zamienia się w lit. Oznacza to, że potrzebna jest temperatura nieco niższa niż 500 ° C, ale niewiele, w przeciwnym razie reakcja w ogóle nie przebiegnie. Jest mało prawdopodobne, że masz odpowiedni termometr. Dlatego kawałki ołowiu i cynku połóż obok kalcynowanej litargi. Ich temperatury topnienia wynoszą odpowiednio 327 i 420 0C, ten przedział jest całkiem do zaakceptowania dla uzyskania minimum. Oczywiste jest, że podczas eksperymentu ołów musi być stopiony, a cynk stały. Czarny pigment to zwykła sadza. Oto jeden ze sposobów na uzyskanie dobrej sadzy nadającej się do produkcji farb. Skieruj płomień świecy parafinowej na zimny, masywny przedmiot, oczywiście niepalny. Od czasu do czasu zeskrobuj powstały czarny nalot.W takich warunkach parafina nie spala się całkowicie i wraz z dwutlenkiem węgla CO2 powstaje węgiel elementarny - sadza. Podsumowując, otrzymujemy zielone pigmenty. Najpierw ciemnozielony tlenek chromu Cr2О3. Jak pamiętacie z eksperymentów z utlenianiem – redukcją, wiele związków chromu ma jaskrawe zabarwienie, dlatego często stosuje się je jako pigmenty, ale tylko do tych barwników, które nie mają kontaktu z żywnością. Ponownie przejdziemy od dwuchromianu potasu K2Cr2O7, najbardziej dostępny ze związków chromu. Wymieszaj z węglem aktywnym lub siarką i dokładnie rozetrzyj w moździerzu, a następnie biorąc nie więcej niż 2 g mieszanki mocno podgrzej w naczyniach porcelanowych lub metalowych (przy dużej ilości substancji reakcja jest zbyt brutalny). Schłodzić mieszaninę, przemyć kilkakrotnie wodą i przesączyć.Wysuszyć pozostający na filtrze ciemnozielony tlenek chromu. Istnieją inne sposoby uzyskania tego pigmentu, na przykład przez ogrzewanie dichromianu amonu lub mieszaniny dichromianu potasu z chlorkiem amonu (amoniakiem). Należy pamiętać, że tlenek chromu otrzymywany w takich reakcjach znajduje zastosowanie nie tylko jako zielony pigment, ale również jako drobnoziarnisty materiał ścierny, jeden z najlepszych. Jest składnikiem wielu szczególnie delikatnych past polerskich, np. do wykańczania soczewek i luster przyrządów optycznych. Wreszcie jasnozielony szmaragdowozielony pigment, wodorotlenek chromu. Różni się od zwykłego szarego wodorotlenku o tym samym składzie tym, że składa się z większych cząstek. Połącz dwuchromian potasu z aptecznym kwasem borowym w żelaznej łyżce. Konieczne jest podgrzanie żelazka do czerwonego ciepła, łyżkę należy trzymać szczypcami. Po schłodzeniu potraktować stop wodą i przesączyć. Zobaczysz, że kolor substancji jest rzeczywiście szmaragdowo zielony. Po uzyskaniu pigmentów w wystarczających ilościach przetestuj je, jak opisano w poprzednim rozdziale, w składzie farb olejnych. Lub jakikolwiek inny, zakupiony, dodający domowy pigment do białej farby lub syntetycznej emalii. Autor: Olgin O.M. Polecamy ciekawe eksperymenty z fizyki: ▪ Doświadczenie ze świecami, kulami, tekturowym dyskiem Polecamy ciekawe eksperymenty z chemii: ▪ Nadmanganian potasu plami roztwór Zobacz inne artykuły Sekcja Zabawne doświadczenia w domu. Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu. Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika: Zestalanie substancji sypkich
30.04.2024 Wszczepiony stymulator mózgu
30.04.2024 Postrzeganie czasu zależy od tego, na co się patrzy
29.04.2024
Inne ciekawe wiadomości: ▪ Biodegradowalny materiał z pestek oliwek ▪ Dyktafon cyfrowy z wiązką laserową Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika
Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej: ▪ sekcja witryny Elektroniczne podręczniki. Wybór artykułów ▪ artykuł Do przejścia. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Jak kalorie wpływają na naszą wagę? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł japońskie drzewo woskowe. Legendy, uprawa, metody aplikacji ▪ Artykuł VOX dla FT-840M. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Zostaw swój komentarz do tego artykułu: Wszystkie języki tej strony Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn www.diagram.com.ua |