איך מכינים נחושת סולפטית?
אם ברצונך לאסוף את גבישי הנחושת הגופרתיים, שפך את תמיסת הנחושת הגופרית לכלי זכוכית רדוד והשאיר אותו חשוף לאוויר למשך מספר ימים בזמן שהנוזל שנותר מתאדה.
נחושת סולפטית נתקלת בדרך כלל כפתרון נוזלי כחול, או בצורה גבישית כחולה, ומשמשת לעתים קרובות בשיעורי כימיה מכיוון שהיא פשוטה יחסית להכנה, ובאמצעותה ניתן להדגים תגובות מעניינות רבות ולגדל גבישי כחול יפהפיים. לנחושת סולפט יש גם שימושים מעשיים רבים בחקלאות, תחזוקת בריכות ואומנויות וניתן לרכוש אותם אצל קמעונאים מקוונים רבים ליישומים אלה. אתה יכול לייצר סולפט נחושת בבית או בכיתה במספר דרכים. רק זכרו שגופרית נחושת מהווה גורם מגרה בעור, שהוא רעיל בבליעה. השתמש בזהירות ובציוד בטיחות מתאים בעת טיפול בחומרים כימיים, והשלך אותם בזהירות לאחר הניסוי שלך.
שיטה 1 מתוך 3: הכנת גופרתי נחושת באמצעות מי חמצן
- 1הרכיבו את ציוד הבטיחות שלכם. תזדקק להגנה על העיניים, מעיל מעבדה או חולצה כבדה עם שרוול ארוך בכדי להגן על עצמך מפני התזות, וכפפות עמידות בפני חומצה (לטקס או ניטריל). כדאי גם לשמור קופסת סודה לשתיה (נתרן ביקרבונט) בהישג יד כדי לנטרל את נזילות החומצה.
- חומצה גופרתית מאכלת מאוד. היזהר שלא לשפוך או להתיז אותו.
- אם אתה מקבל חומצה גופרתית על העור שלך, שטוף את העור מיד עם סבון ומים צוננים למשך 15 דקות לפחות, ופנה לטיפול רפואי.
- אם אתה מתיז חומצה גופרתית בעיניך, שטוף את עיניך למשך 30 דקות לפחות במים צוננים ופנה לטיפול רפואי. לבש משקפי מגן כדי למנוע זאת!
- אם אתה שופך חומצה על משטח, יש לכסות את הנשפך עם סודה לשתיה. חכה שהמבעבע יפסיק. לאחר מכן נגב בזהירות את כל המשטחים המושפעים בעזרת ספוג או מגבות נייר, ושטוף את כל החומר שנאסף בכיור עם הרבה מים.
- 2הרכיבו את הציוד שלכם. תזדקק לכוס או צנצנת מזכוכית כדי לבצע את הניסוי, וכוס מדידה מזכוכית עם דרגות מיליליטר, או טפטפת זכוכית. יתכן שתזדקק למקל ערבוב או מרית זכוכית לצורך שליפת חתיכות נחושת עודפות מהתמיסה, וקנה מידה למשקל הנחושת.
- האם לא להשתמש כפיות מתכת או פלסטיק מדידה, כפי שהם יגיבו עם החומצה.
- 3מצא מקום עבודה מתאים. ניסוי זה ישבית את גז המימן (h 2), שהוא דליק ביותר, ויש לעשותו רק בחוץ או מתחת למכסה המנוע של המעבדה, הרחק מכל להבות פתוחות או מקורות הצתה. עליך גם להגדיר את הניסוי שלך על משטח עמיד בפני חומצה, רצוי כזה שהוא זכוכית, או במיוחד עמיד בפני כימיקלים.
- אם אין לך משטח עמיד בפני כימיקלים לעבוד עליו, עליך לפחות לשים יריעת קרטון עבה מתחת לאזור העבודה שלך. החומצה הגופרתית תהיה לפרק את הקרטון, אבל לאט מספיק כדי שתוכל לנטרל לשפוך עם סודה לשתייה לפני שהיא אוכלת ברורה.
- 4הרכיבו את החומרים שלכם. לשם כך תצטרך 30% מי חמצן, וחומצה גופרתית מרוכזת (98%). את שני אלה ניתן לרכוש בחברת אספקה מדעית, אם כי ניתן להזמין מי חמצן גם אצל קמעונאים מקוונים גדולים. תזדקק גם לכמה סנטימטרים של חוט נחושת, או כמה גושים של צינור נחושת, שניתן להשיג בכל חנות לחומרי בניין.
- 5צור את תמיסת החומצה. מניחים 10 מ"ל 30% מי חמצן בכוס. לאחר מכן הוסיפו חומצה גופרתית מרוכזת 3 מ"ל. זה נקרא "פיתרון פיראניה" ויתחמם במהירות, אז היזהר מאוד.
- לעולם אל תנסה לכסות כוס או כלי המכיל תמיסת פיראנה; זה יכול להתפוצץ.
כיצד אוכל לבצע אלקטרוליזה עם נחושת גופרתית? - 6הוסף את הנחושת. הניחו בזהירות כ -3 גרם חוט נחושת או נתחי מתכת לתמיסה.
- אל תשתמש בפרוטות לניסוי זה, מכיוון שהן מכילות הרבה מתכות מלבד נחושת ועלולות לגרום לתגובות בלתי צפויות.
- 7צפו בתגובה שמתרחשת. סביב הנחושת יתחילו להיווצר בועות, והנוזל השקוף בצנצנת יתחיל להפוך לכחול. השאירו את הנחושת בתמיסה עד שהבועות יפסיקו להיווצר. זה יכול לקחת מספר דקות, תלוי בטמפרטורה ובריכוז הפתרון. הרם בזהירות את כל הנחושת שנותרה בעזרת מרית זכוכית או מוט ערבוב. עכשיו אתה צריך להישאר עם תמיסת נחושת מימית מימית.
- 8תן לתמיסה להתאדות. אם ברצונך לאסוף את גבישי הנחושת הגופרתיים, שפך את תמיסת הנחושת הגופרית לכלי זכוכית רדוד והשאיר אותו חשוף לאוויר למשך מספר ימים בזמן שהנוזל שנותר מתאדה. זכרו שהפתרון עדיין קאוסטי, והשתמשו בזהירות בטיפול בו. לאחר מכן תוכל להשתמש בגבישי הנחושת הגופרתיים שלך בניסויים שונים, או לגדל גבישים גדולים יותר.
- 9השלך את תמיסת הנחושת הגופרית העודפת כהלכה. נחושת סולפטית רעילה לדגים, צמחים וחיות בר אחרות ואין לשפוך אותה לאגמים או לנחלים, או לשטוף אותה בביוב הסערה. סולפט נחושת הוא מרכיב נפוץ בניקוי ניקוז רבים, וכמויות קטנות, כמו מה שהניסוי הזה יניב, ניתן לדלל בבטחה במים ולשטוף אותו בכיור.
שיטה 2 מתוך 3: הכנת סולפט נחושת באמצעות חומצה חנקתית
- 1הרכיבו את ציוד הבטיחות שלכם. חומצה חנקתית מסוכנת במידה ניכרת מחומצה גופרתית, לכן יש להיזהר מאוד במהלך ניסוי זה. תזדקק להגנה על העיניים, כפפות עמידות בפני חומצה ומעיל מעבדה.
- 2מצא חלל עבודה מתאים. בגלל הסיכונים הכרוכים בשימוש בחומצה חנקתית, ניסוי זה צריך להיעשות רק במעבדה. מכיוון שניסוי זה ידחה אדים רעילים (NO 2 גז), זה חייב להיעשות מתחת למכסה המנוע.
- 3הרכיבו את הציוד שלכם. תזדקק לכוס זכוכית או צנצנת בכדי לבצע את הניסוי בה, כוס מדידה מזכוכית עם דרגות מיליליטר, או טפטפת זכוכית ומוט ערבוב או מרית מזכוכית להסרת נתחי נחושת עודפים, וקנה מידה למדידת הנחושת.
- 4הרכיבו את החומרים שלכם. לשם כך תזדקק למים, חומצה חנקתית (70%) וחומצה גופרתית מרוכזת (98%). אלה ניתן לרכוש בחברת אספקה מדעית. תזדקק גם לכמה סנטימטרים של חוט נחושת, או כמה גושים של צינור נחושת, שניתן להשיג בכל חנות לחומרי בניין.
כמה גדולים הגבישים יהיו כשאני מכין נחושת גופרתית? - 5צור את תמיסת החומצה. במקום הראשון 30 מ"ל מים בכוס. ואז להוסיף 5 מ"ל של חומצה חנקתית וחומצה גופרתית מרוכזת 3 מ"ל.
- 6הוסף את הנחושת. שחרר בזהירות כ 6 גרם חוט נחושת או נתחי מתכת לתמיסה. עמדו חזרה מהאדים וצפו בתגובה שמתרחשת. ייווצר גז חום, בועות ייווצרו כאשר הנחושת מתמוססת, והנוזל בכוס יהפוך לכחול. התגובה הושלמה כאשר הבועיות נעצרת.
- הגז הנובע מהתגובה רעיל, ואין לשאוף אותו.
- 7תן לתמיסה להתאדות. אם ברצונך לאסוף את גבישי הנחושת הגופרתיים, שפך את תמיסת הנחושת הגופרית לכלי זכוכית רדוד והשאיר אותו חשוף לאוויר למשך מספר ימים בזמן שהנוזל שנותר מתאדה. זכרו שהפתרון עדיין קאוסטי, והשתמשו בזהירות בטיפול בו. לאחר מכן תוכל להשתמש בגבישי הנחושת הגופרתיים שלך בניסויים שונים, או לגדל גבישים גדולים יותר.
- 8השלך את תמיסת הנחושת הגופרית העודפת כהלכה. נחושת סולפטית רעילה לדגים, צמחים וחיות בר אחרות ואין לשפוך אותה לאגמים או לנחלים, או לשטוף אותה בביוב הסערה. סולפט נחושת הוא מרכיב נפוץ בניקוי ניקוז רבים, וכמויות קטנות, כמו מה שהניסוי הזה יניב, ניתן לדלל בבטחה במים ולשטוף אותו בכיור.
שיטה 3 מתוך 3: הכנת סולפט נחושת באמצעות אלקטרוליזה
- 1הרכיבו את ציוד הבטיחות שלכם. תזדקק להגנה על העיניים, מעיל מעבדה או חולצת שרוול ארוך כבדה כדי להגן על עצמך מפני התזות, וכפפות עמידות בפני חומצה (לטקס או ניטריל). כדאי גם לשמור קופסת סודה לשתיה (נתרן ביקרבונט) בהישג יד כדי לנטרל את נזילות החומצה.
- חומצה גופרתית מאכלת מאוד. היזהר שלא לשפוך או להתיז אותו.
- אם אתה מקבל חומצה גופרתית על העור שלך, שטוף את העור מיד עם סבון ומים צוננים למשך 15 דקות לפחות, ופנה לטיפול רפואי.
- אם אתה מתיז חומצה גופרתית בעיניך, שטוף את עיניך במשך 30 דקות לפחות במים צוננים ופנה לטיפול רפואי. לבש משקפי מגן כדי למנוע זאת!
- 2מצא מקום עבודה מתאים. ניסוי זה ישבית את גז המימן (h 2), שהוא דליק ביותר, ויש לעשותו רק בחוץ או מתחת למכסה המנוע של המעבדה, הרחק מכל להבות פתוחות או מקורות הצתה. עליך גם להגדיר את הניסוי שלך על משטח עמיד בפני חומצה, רצוי כזה שהוא זכוכית, או במיוחד עמיד בפני כימיקלים.
- אם אין לך משטח עמיד בפני כימיקלים לעבוד עליו, עליך לפחות לשים יריעת קרטון עבה מתחת לאזור העבודה שלך. החומצה הגופרתית תהיה לפרק את הקרטון, אבל לאט מספיק כדי שתוכל לנטרל לשפוך עם סודה לשתייה לפני שהיא אוכלת ברורה.
- 3הרכיבו את הציוד שלכם. תזדקק לסוללה בת 6 וולט, צנצנת זכוכית או כוס, 2 אורכים של חוט נחושת, תמיסת חומצה גופרתית מרוכזת (להשיג בחנויות לאספקה מדעית), כוס או טפטפת זכוכית ומדידת מים.
- אם אין לך גישה לתמיסת חומצה גופרתית מרוכזת, תוכל להשתמש בחומצת סוללה, שהיא חומצה גופרתית של 30-35% והיא זמינה בחנויות לחומרי בניין וחלקי חילוף לרכב.
- 4צור את הפתרון של חומצה גופרתית. הוסף 30 מ"ל מים לכוס, ו -5 מ"ל חומצה גופרתית מרוכזת. אם אתה משתמש בתמיסת הסוללה פחות מרוכזת, הוסף 15 מ"ל חומצה ל -20 מ"ל מים.
עכשיו אתה צריך להישאר עם תמיסת נחושת מימית מימית. - 5הגדר את שני החוטים בתמיסה כך שהם לא נוגעים זה בזה. החוטים צריכים להיות מרוחקים סנטימטר לערך, תלוי בגודל המכולה שלך, ולא צריכים לגעת זה בזה.
- 6חבר את החוטים לסוללת 6 וולט. חוט אחד צריך להיות עטוף סביב המסוף החיובי, ואחד צריך להיות עטוף סביב המסוף השלילי.
- 7צפו בתגובה שמתרחשת. אתה אמור לראות בועות נוצרות באנודה (החוט המחובר למסוף השלילי) אך לא בקתודה, והפתרון יתחיל להפוך לכחול עם היווצרות גופרת הנחושת. תנו לתגובה לרוץ עד שהפתרון יהיה כחול למדי, ואז הוציאו את החוטים מהפתרון ונתקו אותם מהסוללה.
- 8לאדות את הפתרון כדי לשחזר את הגבישים. ניתן לאדות את התמיסה על ידי שפיכתו לכלי זכוכית רדוד שנחשף לאוויר למשך מספר ימים. אתה יכול גם להאיץ את התהליך על ידי הרתחת התמיסה בזהירות בתבנית עמידה בחום (פיירקס או בורוסיליקט), ואז שפיכת החלק האחרון של חומצה גופרתית שאינה מתאדה. היזהר מכיוון שהפתרון המדובר הוא קאוסטי ויש להתייחס אליו בזהירות רבה.
- 9השלך את תמיסת הנחושת הגופרית העודפת כהלכה. נחושת סולפטית רעילה לדגים, צמחים וחיות בר אחרות ואין לשפוך אותה לאגמים או לנחלים, או לשטוף אותה בביוב הסערה. סולפט נחושת הוא מרכיב נפוץ בניקוי ניקוז רבים, וכמויות קטנות, כמו מה שהניסוי הזה יניב, ניתן לדלל בבטחה במים ולשטוף אותו בכיור.
קרא גם: כיצד לחשב את תפוקת החשמל?
שאלות ותשובות
- מה המשוואה הכימית לתגובה זו?התגובה השנייה ממשיכה בשני שלבים: 1) Cu + 4HNO3 -> Cu (NO3) 2 + 2H2O + 2NO2 2) Cu (NO3) 2 + H2SO4 -> CuSO4 + 2HNO3
- האם החומצה הגופרתית חייבת להיות 98%?לא. כאמור לעיל, אתה יכול להשתמש בחומצה גופרתית מדוללת, כגון חומצת סוללה.
- האם חומצה גופרתית תפגע בי בכל דרך שהיא?כן! הימנע ממגע עם העור והעיניים שלך ואל תבלע אותו!
- האם ניתן להכניס סוללה רגילה במקום סוללה 6 וולט?ככל שהמתח גדול יותר, התגובה תהיה טובה ומהירה יותר. רק אל תלך גבוה מדי עם מתח, 9-12 וולט של DC אמורים להיות הגבול וברור שיבצע את העבודה מהר יותר ממתחים נמוכים יותר. המתח הוא בעצם האנרגיה של האלקטרונים (חשמל) הדרושה לנוע. ככל שהמתח גדול יותר כך תהיה להם יותר אנרגיה ואנרגיה זו תועבר לכימיקלים הסובבים ולעודד את התגובה.
- האם ניתן להשתמש בזה למיזוג זהב וכסף דק?כן, זה אמור להיות מסוגל.
- כמה גדולים הגבישים יהיו כשאני מכין נחושת גופרתית?זה תלוי כמה פתרון אתה מתאדה, וגם כמה מהר הוא מתאדה. אידוי איטי יותר גורם לגבישים גדולים יותר.
שאלות ללא מענה
- כיצד אוכל לבצע אלקטרוליזה עם נחושת גופרתית?
תגובות (1)
- תודה רבה לך, זה טוב.
