Lasi vettä

Nestelasi on tiivistetty natriummetasilikaatti Na2SiO3 liuos (käytetään myös kaliumsuolaa). Se valmistetaan liuottamalla piidioksidia (kuten hiekkaa) natriumhydroksidiliuokseen: 

Lasi vettä itse asiassa se on seos erilaisten piihappojen suoloista, joilla on erilainen polymerointiaste. Sitä käytetään kyllästysaineena (esim. seinien suojaamiseen kosteudelta, palosuojana), kittien ja tiivisteiden komponenttina, silikonimateriaalien valmistukseen sekä elintarvikelisäaineena paakkuuntumisen estämiseksi (E 550). Kaupallista nestemäistä lasia voidaan käyttää useisiin näyttäviin kokeisiin (koska se on paksua siirappimaista nestettä, sitä käytetään vedellä laimennettuna 1:1).

Ensimmäisessä kokeessa saostamme piihapposeoksen. Testissä käytämme seuraavia liuoksia: nestemäinen lasi ja ammoniumkloridi NH.₄Cl ja indikaattoripaperi reaktion tarkistamiseksi (kuva 1).

Kemia - osa nestemäistä lasia 1 - MT

Nestemäinen lasi heikon hapon ja vahvan emäksen suolana vesiliuoksessa on suurelta osin hydrolysoitunut ja emäksinen (kuva 2). Kaada ammoniumkloridiliuos (kuva 3) dekantterilasiin vesilasiliuoksen kanssa ja sekoita sisältö (kuva 4). Jonkin ajan kuluttua muodostuu hyytelömäinen massa (kuva 5), ​​joka on piihappojen seos:

(Oikeastaan ​​SiO₂? нГн₂TIETOJA ? muodostuu piihappoja, joiden hydraatioaste vaihtelee).

Dekantterilasien reaktiomekanismi, jota edustaa yllä oleva yhteenvetoyhtälö, on seuraava:

a) natriummetasilikaatti liuoksessa dissosioituu ja hydrolysoituu:

b) ammoniumionit reagoivat hydroksidi-ionien kanssa:

Kun hydroksyyli-ioneja kuluu reaktiossa b), reaktion a) tasapaino siirtyy oikealle ja sen seurauksena piihappoja saostuu.

Toisessa kokeessa kasvatamme "kemiallisia kasveja". Kokeeseen tarvitaan seuraavat ratkaisut: nestemäinen lasi ja metallisuolat? rauta (III), rauta (II), kupari (II), kalsium, tina (II), kromi (III), mangaani (II).

Kemia - osa nestemäistä lasia 2 - MT

Aloitetaan koe lisäämällä koeputkeen useita rautakloridi(III)-suolan FeCl-kiteitä.₃ ja nestemäisen lasin liuos (kuva 6). Hetken kuluttua ruskea?kasveja? (kuva 7, 8, 9), liukenemattomasta rauta(III) metasilikaatista:

Myös muiden metallien suolat antavat sinun saada tehokkaita tuloksia:

• kupari(II)? kuva 10
• kromi(III)? kuva 11
• rauta(II)? kuva 12
• kalsiumia? kuva 13
• mangaani (II)? kuva 14
• tina(II)? kuva 15

Käynnissä olevien prosessien mekanismi perustuu osmoosiilmiöön eli pienten hiukkasten tunkeutumiseen puoliläpäisevien kalvojen huokosten läpi. Liukenemattomien metallisilikaattien kerrostumat muodostuvat ohuena kerroksena koeputkeen syötetyn suolan pinnalle. Vesimolekyylit tunkeutuvat tuloksena olevan kalvon huokosiin aiheuttaen sen alla olevan metallisuolan liukenemisen. Saatu liuos työntää kalvoa, kunnes se räjähtää. Saostuuko silikaattisakka uudelleen metallisuolaliuoksen kaatamisen jälkeen? sykli toistaa itseään ja kemiantehdas? lisääntyy.

Voimmeko kasvattaa kokonaisen "kemiallisen puutarhan" laittamalla seoksen eri metallien suolakiteitä yhteen astiaan ja kastelemalla sitä nestemäisellä lasiliuoksella? (kuvat 16, 17, 18).

zdjęcia