Известняк и то, что из него получается, окружает человека всю жизнь. Большинство людей даже не задумывается над этим фактом, хотя штукатурка на стене - производное этой горной породы. Формула известняка очень проста, это обычный карбонат кальция CaCO₃, но рассказать о нем можно куда больше, причем информация эта касается не столько химии, сколько геологии и биологии.

Летопись ушедших эпох

Прежде чем говорить о том, что такое известняк, стоит рассказать о кальции, его основе. Этот элемент - пятый по распространенности на Земле и его доля в земной коре немногим больше 3%. Но именно его круговорот в природе играл и играет свою роль при образовании известняка.

В природе существует так называемое карбонатное равновесие, выражаемое уравнением:

CaCO₃+H₂O+CO₂=Ca (HCO₃) ₂+Ca² ⁺+ 2HCO₃⁻

Это состояние имеет перевес в ту или другую сторону в зависимости от содержания углекислого газа, растворенного в воде. Чем его больше, тем больше равновесие смещается вправо, и наоборот. Немалую роль в этом процессе играют живые организмы, особенно со времен кислородной катастрофы.

Цианобактериальные маты и строматолиты

Жизнь зародилась на земле в анаэробных условиях. Свободного кислорода в атмосфере Земли не было; возможно, первичный состав газов представлял собой смесь водорода и гелия. По мере активизации вулканизма первичная атмосфера была заменена вторичной, состоящей из углекислого газа, метана и аммиака, а возможно - и водяного пара.

В целом виде (плиты) известняк массово применяется при отделочных работах, в виде щебня - при производстве бетона. Он легче, чем гранит: плотность этой горной породы составляет 2,6 т/м³. По своей прочности он уступает другим материалам, она едва достигает 41 МПа, причем во влажном состоянии этот показатель уменьшается до 35 МПа. Зато радиацию известняк не пропускает и применять в жилых помещениях этот материал можно и даже нужно: редко какой камень способен так хорошо поддерживать оптимальный микроклимат в доме.

12.11.2018

Какая формула у негашеной извести. Производство комовой негашеной извести

Негашеная известь, также известная как оксид кальция (СаО) - это едкое щелочное вещество. Оно используется на протяжении столетий для множества целей: в качестве строительного раствора, флюса, для переработки зерна и для создания водонепроницаемой смазки для лодок. Негашеную известь применяли также в качестве топлива для приготовления пищи и нагрева воды. В наши дни негашеная известь используется во многих промышленных процессах. Таким образом, существует множество причин, по которым может потребоваться получить это вещество. К счастью, для получения негашеной извести используются дешевые и широко распространенные материалы. Приложив небольшие усилия, вы сможете получить негашеную известь в домашних условиях.

Шаги

Необходимые материалы и инструменты

Наденьте защитные очки. При получении негашеной извести и работе с нею необходимо быть предельно осторожным. Негашеная известь является очень опасным веществом, она вступает в реакцию с водой. При работе с нею следует использовать защитную одежду. Прежде всего следует защитить глаза и кожу. При попадании в глаза или на кожу негашеная известь вызывает ожоги, что может привести к серьезным повреждениям. Чтобы избежать этого, обязательно используйте следующее:

Убедитесь в том, что рабочее место хорошо проветривается. Помимо риска получения ожогов при попадании негашеной извести на кожу и глаза, ее пары также представляют опасность. Чтобы не подвергнуться вредному воздействию паров, следует работать в хорошо проветриваемом месте и использовать защитные приспособления.

Выберите источник карбоната кальция. Первым делом следует найти исходные материалы. Эти материалы можно приобрести в магазине товаров для садоводов, магазине хозяйственных или строительных товаров. Основным исходным компонентом служат породы, в состав которых входит карбонат кальция. Дляч получения негашеной извести можно использовать следующие материалы:

Запаситесь необходимым количеством материала. После того, как вы выберете подходящий источник карбоната кальция, раздобудьте достаточное его количество. Какой бы материал вы ни использовали, он не на 100% состоит из карбоната кальция, поэтому следует приобрести его с запасом.

Раздобудьте печь. Для получения негашеной извести вам понадобится обжиговая печь. Она должна быть достаточно большой, чтобы вмещать необходимое количество материала.

Избегайте сульфата кальция. Ни в коем случае не следует использовать материалы и смеси, в состав которых входит сульфат кальция. При нагреве сульфат кальция разлагается на оксид кальция и триоксид серы, который является ядовитым газом. Этот газ может нанести серьезный вред вам, вашей семье и домашним питомцам.

Получение негашеной извести

• Если вы хотите получить гашеную известь, побрызгайте на негашеную известь небольшим количеством воды. Известь зашипит и рассыпется, и в результате у вас получится гидроксид кальция, то есть гашеная известь. Если положить гашеную известь в воду на несколько часов, то она растворится и получится известковая вода. При этом вода приобретет молочный цвет.
• Храните негашеную известь в герметичной емкости, поскольку она легко впитывает углекислый газ из воздуха, в результате чего образуется карбонат кальция.

Предупреждения

• При проведении химических опытов обязательно соблюдайте технику безопасности.
• Удостоверьтесь на все 100% в том, что вы собираетесь нагревать карбонат кальция, а не сульфат кальция. Не используйте в качестве исходного материала школьный мел для письма.
• Негашеная известь вступает в экзотермическую реакцию с водой, при которой выделяется большое количество тепла, и в этом случае следует остерегаться брызг кипящей воды и разлетающихся частиц едкой негашеной извести.

Негашеная известь имеет обширное применение в различных областях . Вещество используется в строительной сфере. Побелка деревьев выступает обязательной процедурой, поскольку данная мера недорогая по стоимости.

Оксид кальция в природе существует как обыкновенный известняк, который видоизменяют до оксида методом термической обработки. Данный элемент имеет белый окрас, кристальное строение. Ее вырабатывание происходит при обжиге мела, доломита, известняка.

При вырабатывании извести часть включений не превышает 8%. Формула объединения представлена как CaO, несмотря на то, что в составе существуют и другие компоненты минерального происхождения.

Сфера использования

Главные гидравлические качества обусловливаются по числу силикатов и кристаллов алюмоферита кальция, что характеризуются округлой формой желтоватого, бурого до черного оттенка. Исходя из данных характеристик, существуют разновидности извести:

• садовая , применяемая с целью обогащения почвы коэффициентом кислотности;

• в качестве побелки ;

• строительная для бетонных смесей, кирпичей;

• хлорное дезинфицирующее вещество. инструкция по применению хлорной извести.

В процессе изменения химического состава, структуры и свойств металлических сплавов используется как очищающий компонент.

Большинство людей отказались от использования химического вещества, включая постройку домов, потому что негашеная известь скапливает влажность.

В химической отрасли используют известь в процессах синтеза органических соединений. С известью можно работать в холодную пору, потому как при гашении образовывается достаточно тепла, а температура удерживается. Запрещается использовать при обработке любого устройства для отапливания строений, поскольку образовывается сжиженный CO2.

В огороде

Огромное применение негашеная известь получила в огороде. ее формула. К примеру, данным веществом осуществляется обрабатывание растительности от насекомых и как подкормка для почвы. В измельченном виде считается сырьем в изготовление кормов для животных.

Приготовленным раствором красят разнообразные поверхности. Вещество также входит в состав множества товаров, которые именуются эмульгатор Е-529.

В садоводстве

Известковые удобрения издавна использовались в аграрном хозяйстве для увеличения плодородности грунта и с целью известкования, в том числе снижение процента кислотности.

Жесткие известковые удобрения , к примеру, мел, известняк, перед добавлением в почву перемалывают либо обжигают.

Мягкие добавки функционируют результативнее, поскольку не требуют заблаговременного обрабатывания. Известкование ведется 1 раз в 2 года. На 1м² необходимо 150 граммов вещества. Немаловажно одинаково осуществлять известкование.

Необходимо придерживаться определенных принципов:

• вносится известь без сочетания с перегноем (в обратном случае возникает угроза утратить азот);
• достаточно мощный материал, который пригодится для отдельных типов почвы;
• применение рационально на тяжелой почве;
• сохранять ее следует за пределами помещения.

Проблема в том, что при сочетании с водой известь способна прогреваться. Возникают улетучивания, приносящие лишь вред человеческому организму.

Возможно совмещать вместе с серной кислотой и древесной золой. Последний вариант не содержит хлора, поэтому его хорошо применять под растения, негативно реагирующие на хлор. формула хлорной извести.

На даче

Негашеная известь нашла широкое распространение при различных работах на дачных участках. К ним можно отнести покраску деревьев в соотношении 1 кг смеси на 4 л жидкости . Спустя двое суток состав можно применять.

Так же известью проводят окропление культур. В известковую воду прибавляют фунгицид и спустя 2 часа приступают к сбрызгиванию растений.

Известь применяется для выбеливания потолков и стен. о шпаклевке стен под обои.

Запомните, что для данной процедуры соотношение совершенно другое: 1 кг продукта на 2 л воды. Потом прибавляйте постепенно жидкость до тех пор, пока раствор не будет нужной густоты.

Затем двое суток вещество отстаивается, после чего его нужно обязательно отфильтровать.

Практически всем садоводам известно, что некоторые культуры не переносят чрезмерного преобладания Ca. Однако, кальций является главным источником для стимулирования роста корневой системы и особенно важен в самом начале развития.

Главное назначение кальция заключается в следующем:

• оберегает культуру от болезней;
• активизирует работу клубеньковых микроорганизмов;
• задерживает в почве азот;
• делает лучше питание растений;
• повышает сопротивляемость разным вредным условиям;
• помогает растворяться компонентам в жидкости;
• ключевой элемент для формирования корневой системы;
• содействует ускорению разложения органики.

Способность уменьшать субацидности почвы – один с наиболее нужных качеств, которыми владеет известь пушонка.

Применение негашеной извести в садоводстве способствует не лишь нормализации верхнего покрова грунта, однако, и улучшению химического состава. Способствует устранению влияния ядовитых металлов.

Превышение нормы внесения нежелательно для культуры. Слишком щелочной грунт приводит к сокращению усвояемости многих требуемых микроэлементов, включая Ca. Однако, обратите внимание, что плохое качество известкования в некоторых случаях обусловливается добавлением в почву извести вместе с перегноем .

Поэтому, как правило, совершается формирование сочетаний, которые не могут раствориться, а это считается абсолютно напрасным процессом для развития растений. Огородные культуры начинают испытывать дефицит требуемых питательных веществ, поэтому урожай отсутствует.

Известь лучше всего вносить осенью либо весной после предварительного вскапывания. В таком случае вещество со временем просачивается в грунт сразу после дождя. В период работы необходимо придерживаться мероприятий по защите от влияния извести.

При попадании извести в слизистые оболочки мгновенно направляйтесь к доктору. После работы следует помыть руки и лицо.

Не нужно использовать известь вместе с компостом, поскольку может произойти химическая реакция при их контакте. Известкование кислых почв в рекомендованных долях благоприятно воздействует на приумножение популяции дождевых червяков, которые медленно плодятся в окисленных грунтах.

Период их существования значительно снижается, когда они обитают в такой среде. Древесная зола способна заменить известь и также благоприятно воздействовать на почву.

Она снижает субацидность почв, и считается значимой калийной подкормкой. Однако это удобрение понадобиться вносить в крупных долях, чем любые другие варианты.

При нормализации кислотности грунта на садовом участке одним из частых промахов садовода считается смена негашеной извести гипсом.

Это нецелесообразно, к примеру, гипс не снижает субацидность, а используется исключительно в посоленных грунтах с целью усовершенствования, поскольку он кристаллизирует излишний сульфат.

Частота использования садовой извести напрямую зависит от видов удобрения. Когда минеральные – известкование делается чаще. А использование природных добавок содействует естественному поддержанию кислотно-щелочного баланса.

Из этого следует, что при систематическом снабжении органики вспомогательное обрабатывание химическим веществом, скорее всего не понадобится.

Следует учитывать и то обстоятельство, что не все овощи предпочитают обработку известью.

В строительстве

Негашеная известь приобрела обширное применение в строительстве. С элемента долгое время производился известковый цемент, который при поглощении CO2 на открытом воздухе моментально твердел. пропорции цементно известкового раствора для штукатурки.

В сегодняшнем строительстве она нечасто используется из-за значительного уровня поглощения воды. Накапливание влажности изнутри стенок зачастую приводили к размножению бактерий и плесени.

Запрещается применять для обработки печей. размеры печного кирпича. При влиянии пламени и больших температур с данного элемента выделяется токсичный угольный ангидрид.

Благодаря формированию строительных технологий раствор содержит пару ключевых видов:

• воздушный тип применяется для проведения наземных строительных трудов;
• гидравлический вид для изготовления специальных строительных консистенций. Больше всего его используют при постройке мостов.

Более подробно о негашеной извести смотрите на видео:

Различие негашеной от гашеной

В чем же различия гашеной извести (формула) от негашеной? Негашеная известь не используется как цемент, из-за ее возможности впитывать воду и порождать на стенках заплесневелость, однако в отрасли строительных работ она популярна для изготовления шлакобетона, красочных элементов, силикатных кирпичей (его вес) и штукатурок.

Негашеная известь используется для устранения канализационных вод и газов, образовавшихся в дымовой трубе.

Именно от способа гашения получаются разные вариации извести:

• известковая жидкость;
• суспензия;
• гидратная гашеная известь. о ее применении.

Меры предосторожности при работе

При работе с промолотым веществом следует оберегать легкие от попадания образовавшейся пыли на слизистые оболочки. Поэтому регулярно проветривайте здание. Наилучшим методом защиты от токсической атаки является проведение работ на улице.

Когда подобное требование неосуществимо, следует применять защитную повязку, перчатки и специальную маску.

Хранить вещество нужно в воздухонепроницаемой емкости, поскольку она свободно втягивает CO2 с атмосферы, образовывая карбонат кальция.

Симптомы отравления

Любой химический элемент, если его неправильно использовать приведет к пагубным последствиям для здоровья человека.

Перед тем как применять известь обязательно ознакомьтесь с указанными рекомендациями на упаковке товара или же узнайте детали манипуляции с веществом у специалиста или продавца.

Интоксикация проявляется следующим образом:

• ожог ротовой полости, который выражается припухлостью, увеличением уровня притока крови и внезапными, мощными болями;
• возникает ноющая боль в области пищевого тракта;
• насыщенность болевых ощущений зависит от количества воздействия химического элемента;
• проявляется сильная тяга к питью жидкости;
• позже может возникать тошнота и кровянистая рвота, появление диареи (это означает наличие сквозного отверстия в стенке ЖКТ, сопровождающееся попаданием его содержимого в свободную брюшную полость);
• появление приступов удушья;
• повышенная дозировка химиката стимулирует подавление сердечной и дыхательной работы , а в результате проявления шокового состояния.

Действия при ожоге

Первым делом мгновенно осуществите обильное и скрупулезное промывание пораженной области, а самое главное очищенной водой. Наибольшее скопление химического вещества находится в конъюнктивальном мешке, поэтому обязательно предоставьте огромное внимание очищению глаз, века.

После нужно дождаться скорой помощи для эффективного лечения в больнице. В глаз закапывается 0,5% состав аметокаина - сильного анестезирующего средства. По активности значительно превосходит новокаин. С помощью мокрого тампона, пинцета и иглы удаляются частички вещества.

После изъятия вещества проводится очередная промывка слизистых оболочек простой водой, а затем специальным 0,9% водным раствором хлорида натрия.

Потом накладывают мазь содержащую 5% левомицетина.

Таким образом промываются и обрабатываются оба глаза, а затем используется бактерицидная повязка. Последующая терапия назначается офтальмологом.

Вывод

Известь – универсальный материал, который используется и сегодня. Достоинство негашеной извести состоят в отсутствие отходов, невысоком уровне впитывания жидкости, способности работы зимой, а также имеет широкое применение в быту.

Главным недостатком является угроза самочувствию. Необходимо работать с веществом осторожно, чтобы частички не угодили в глаза либо в дыхательные пути.

Известь традиционно используется в 2 разновидностях - как гашеная и негашеная. Что представляют собой тот и другой материалы?

Что представляет собой гашеная известь?

Известь - это материал, который получается посредством обжига горной породы, относящейся к категории карбонатных. Это может быть, к примеру, известняк или же мел. Известь состоит в основном из оксидов или гидроксидов (в зависимости от конкретного типа материала) таких металлов, как кальций и магний (как правило, наибольший объем занимает оксид или гидроксид кальция). Рассматриваемый материал широко применяется в строительстве.

Если говорить о гашеной разновидности извести, то представлена она в виде щелочного вещества - гидроксида кальция. Данный материал выглядит чаще всего как белый мелкий порошок, слабо растворяющийся в воде. Его температура на ощупь примерно соответствует температуре окружающего воздуха.

Непосредственно гашение извести осуществляется при смешивании негашеной - то есть оксида кальция - с водой. Данная процедура сопровождается ощутимым тепловыделением - порядка 67 кДж на моль.

Гашеная известь - материал, который может применяться:

1. как составная часть побелки;
2. для защиты деревянных конструкций от разрушения и возгорания;
3. в целях приготовления различных строительных растворов;
4. для снижения жесткости воды;
5. при производстве различных удобрений;
6. как пищевая добавка;
7. в целях дезинфекции при стоматологических процедурах.

Изучим теперь более подробно специфику основного сырья, используемого для получения гидроксида кальция, то есть негашеной извести.

Что представляет собой негашеная известь?

Рассматриваемое вещество представляет собой, таким образом, оксид кальция. В промышленности данный материал в общем случае получается посредством термической обработки известняка, то есть карбоната кальция.

При взаимодействии с водой негашеная известь превращается в гашеную - при этом, как мы отметили выше, происходит выделение тепла. При смешении с кислотами рассматриваемое вещество образует соли. Если его сильно нагреть с углеродом, то сформируется карбид кальция.

Используется негашеная известь чаще всего:

1. как сырье при выпуске силикатного кирпича;
2. как огнеупорный материал;
3. как и гашеная известь - в качестве пищевой добавки;
4. для очистки дымовых газов от диоксида серы.

Известны и другие способы применения рассматриваемого материала. Например - как основное «разогревающее» вещество в специализированной посуде, которая самостоятельно нагревает напитки.

Выглядит негашеная известь чаще всего как гранулированный сыпучий материал. Если его пощупать без перчаток, то можно ощутить тепло, так как вещество сразу же вступает в реакцию с влагой на поверхности кожи рук - данный процесс сопровождается тепловыделением.

Сравнение

Главное отличие гашеной извести от негашеной - химическая формула. Первое вещество представляет собой щелочь, гидроксид кальция. Второе - оксид кальция (при смешении с водой оно вместе с тем образует гашеную известь, которая, в свою очередь, слабо взаимодействует с водой).

Определив, в чем разница между гашеной и негашеной известью, зафиксируем выводы в таблице.

1-2 Исходные данные

Производство комовой негашёной извести в шахтных печах

1. Производительность, м 3 /год 60000

2. Используемые материалы Известняк ракушечник

3. Максимальная крупность

сырья Д max , мм 500

4. Фракция готового продукта 80-120

1-2 Вводная часть

Строительной воздушной известью называется продукт, получаемый из известковых и известково-магнезиальных карбонатных пород обжигом их до возможно полного удаления углекислоты и состоящий преимущественно из оксида кальция. Содержание примесей глины, кварцевого песка и т. д. в карбонатных породах не должно превышать 6 - 8 %. При большем количестве этих примесей в результате обжига получают гидравлическую известь.

Воздушная известь относится к классу воздушных вяжущих: при обычных температурах и без добавок пуццолановых веществ она твердеет лишь в воздушной среде.

Различают следующие виды воздушной извести: известь негашеную комовую; известь негашеную молотую; известь гидратную (пушонку); известковое тесто.

Известь негашеная комовая представляет собой смесь кусков различной величины. По химическому составу она почти полностью состоит из свободных оксидов кальция и магния с преимущественным содержанием

СаО. В небольшом количестве в ней могут присутствовать неразложившийся карбонат кальция, а также силикаты, алюминаты и ферриты кальция и магния, образовавшиеся во время обжига при взаимодействии глины и

кварцевого песка с оксидами кальция и магния.

Известь негашеная молотая - порошковидный продукт тонкого измельчения комовой извести. По химическому составу она подобна комовой извести.

Гидратная известь - высокодисперсный сухой порошок, получаемый гашением комовой или молотой негашеной извести соответствующим количеством жидкой или парообразной воды, обеспечивающим пере-

ход оксидов кальция и магния в их гидраты. Гидратная известь состоит преимущественно из гидроксида кальция Са(ОН) 2 , а также гидроксида магния Mg(OH) 2 и небольшого количества примесей (как правило карбоната кальция).

Качество воздушной извести оценивается по разным показателям, основным из которых является содержание в ней свободных оксидов кальция и магния (активность извести). Чем выше их содержание, тем выше качество

Исходными материалами для производства воздушной извести являются многие разновидности известково - магнезиальных карбонатных пород (известняки, мел, доломитизированные известняки, доломиты и др.), Все

они относятся к осадочным породам и широко распространены на

территории нашей страны. В состав известняков входят углекислый кальций СаСО 3 , и небольшое количество различных примесей (глина, кварцевый песок, доломит, пирит, гипс и др.).

Теоретически карбонат кальция состоит из 56% СаО и 44% СО 2 . Он встречается в виде двух минералов - кальцита и арагонита.

Чистые известково-магнезиальные породы - белого цвета, однако они часто бывают окрашены примесями оксидов железа в желтоватые, красноватые, бурые и тому подобные тона, а углистыми примесями - в серые и даже черные цвета. Количество и вид примесей к карбонатным породам, размеры частиц примесей, а также равномерность распределения их в основной массе в большой степени отражаются на технологии производства извести, выборе печей для обжига, оптимальной температуре и продолжительности обжига, а также на свойствах получаемого продукта.

Обычно чистые и плотные известняки обжигают при 1100 - 1250 ˚С. Чем больше карбонатная порода содержит примесей доломита, глины, песка и т. п., тем ниже должна быть оптимальная температура обжига (900 - 1150 ˚С) для получения мягкообожженной извести. Такая известь хорошо гасится водой и дает тесто с высокими пластичными свойствами.

Примеси гипса нежелательны. При содержании в извести даже около

0,5 - 1 % гипс сильно снижает пластичность известкового теста. Значительно влияют на свойства извести железистые примеси (особенно пирит), которые уже при 1200˚С и более вызывают образование в, процессе обжига легкоплавких эвтектик, способствующих интенсивному росту крупных кристаллов оксида кальция, медленно реагирующих с водой при гашении

извести и вызывающих явления, связанные с понятием «пережог».

Физико-механические свойства пород также отражаются на технологии извести. Для обжига в высоких шахтных печах пригодны лишь те породы, которые характеризуются значительной механической прочностью

(прочность на сжатие не менее 20 - 30 МПа). Куски породы должны быть однородными, неслоистыми; они не должны рассыпаться и распадаться на более мелкие части во время нагревания, обжига и охлаждения.

Рассыпаться во время обжига склонны крупнокристаллические известняки, состоящие из кристаллов кальцита размером 1 - 3 мм. Мягкие разновидности известково-магнезиальных пород (мел и т. п.) надо обжигать в печах, в которых материал не подвергается сильному измельчению (вращающиеся и др.).

1-3 Теоретические основы процесса

Производство комовой негашеной извести состоит из следующих основных операций: добычи и подготовки известняка, подготовки топлива и обжига известняка.

Известняки добывают обычно открытым способом в карьерах. Плотные известково-магнезиальные породы взрывают. Для этого вначале с помощью станков ударно-вращательного (при твердых породах) или вращательного бурения (при породах средней прочности) бурят скважины диаметром 105 - 150 мм глубиной 5 - 8 м и более на расстоянии 3,5 - 4,5 м одна от другой. В них закладывают надлежащее количество взрывчатого вещества (игданита, аммонита) в зависимости от прочности породы, мощности пласта и требуемых габаритов камня.

Наблюдающаяся иногда неоднородность залегания известняков в месторождениях (по химическому составу, прочности, плотности и т. п.) обусловливает необходимость выборочной разработки полезной породы. Выборочная добыча известняка повышает стоимость продукта, поэтому при определении технической и экономической целесообразности разработки тех или иных месторождений необходимы тщательные геологоразведочные

изыскания.

Полученную массу известняка в виде крупных и мелких кусков погружают в транспортные средства обычно одноковшовым экскаватором. В зависимости от расстояния между карьером и заводом известняк доставляют на завод ленточными конвейерами, автосамосвалами,

железнодорожным и водным транспортом.

Высококачественную известь можно получить только при обжиге карбонатной породы в виде кусков, мало различающихся по размерам. При обжиге материала в кусках разного размера получается неравномерно обожженная известь (мелочь оказывается частично или полностью пережженной, сердцевина крупных кусков - необожженной). Кроме того, при загрузке шахтных печей кусками разного размера значительно

увеличивается степень заполнения печи, а следовательно, уменьшается

газопроницаемость материала, что затрудняет обжиг.

Поэтому перед обжигом известняк соответствующим образом подготавливают: сортируют по размеру кусков и, если необходимо, более крупные негабаритные куски дробят.

В шахтных печах наиболее целесообразно обжигать известняк раздельно по фракциям 40 - 80, 80 - 120 мм в поперечнике, а во вращающихся печах -

5 - 20 и 20 - 40 мм.

Так как размеры глыб добытой горной породы нередко достигают

500 - 800 мм и более, то возникает необходимость дробления их и сортировки всей полученной после дробления массы на нужные фракции. Это осуществляется на дробильно-сортировочных установках, работающих по открытому или замкнутому циклу с использованием щековых, конусных и другого типа дробилок. Дробить и сортировать известняк целесообразно непосредственно на карьере и доставлять на завод лишь рабочие фракции.

Обжиг - основная. технологическая операция в производстве воздушной извести. При этом протекает ряд сложных физико-химических процессов, определяющих качество продукта. Цель обжига - возможно более полное разложение (диссоциация) СаСО 3 и МgСО 3 СаСО 3 , на СаО, МgO и СО 2 и получение высококачественного продукта с оптимальной микроструктурой частичек и их пор.

Если в сырье есть глинистые и песчаные примеси, то во время обжига между ними и карбонатами происходят реакции с образованием силикатов, алюминатов и, ферритов кальция и магния.

Реакция разложения (декарбонизация) основного компонента известняка - углекислого кальция идет по схеме: СаСО 3 ↔СаО+СО 2 . Теоретически на декарбонизацию 1 моля СаСО 3 (100 г) расходуется 179 кДж или 1790 кДж на

1 кг СаСО 3 . В пересчете на 1 кг получаемого при этом СаО затраты равны

Продолжительность обжига определяется также размером кусков обжигаемого продукта. Для увеличения производительности известеобжигающих печей и снижения пережога поверхностных слоёв кусков желательно в допустимых пределах уменьшения их размеров. При обжиге кусков различной крупности режим процесса определяют исходя из времени, необходимого для обжига кусков средних размеров.

Основное различие в технологиях производства комой негашеной извести – в способе обжига.

1-4 Выбор и описание технологической схемы производства

Вращающиеся печи для обжига извести позволяют получать мягкообожженную известь высокого качества из известняка и мягких карбонатных пород (мела, туфа, ракушечника) в виде мелких кусков. Вращающиеся печи допускают возможность полной механизации и автоматизации процесса обжига. Наконец, в них можно применять все виды топлива - пылевидное твердое, жидкое и газообразное.

Расход условного топлива во вращающихся печах значителен и достигает 25 - 30% массы извести, или 6700 - 8400 кДж на 1 кг. Недостатки вращающихся печей - большой расход металла на 1 т мощности, повышенные капиталовложения и значительный расход электроэнергии.

Для обжига извести применяют вращающиеся печи длиной 30 - 100 м, диаметром 2 - 4 м, с углом наклона 3 - 4˚ и частотой вращения 0,5 - 1,2 об/мин. Удельная суточная производительность их достигает 500 - 700 кг/м 3 в расчете на полный объем обжигательного барабана. С увеличением длинны печей производительность их возрастает, а расход топлива снижается.

Для уменьшении расхода топлива на обжиг извести во вращающихся печах и для утилизации теплоты газов, выходящих из печей с температурой 750 - 800˚С, при меняют разные способы. В частности, за печами ставят

нагреватели, в которые направляют предназначенный для обжига кусковой материал. Отсюда с температурой 500 - 800˚С он поступает во вращающуюся печь, а из нее в холодильник. При таком способе работы печи расход теплоты на обжиг снижается до 4бОО - 5030 кДж/кг извести.

Применяют самые разные представляющие собой сочетание шахтной печи диаметром до 6 - 8 м с вращающейся печью диаметром около 2,5 м. При этом мелкокусковой фракционированный известняк обжигается на 80% в шахте с применением кокса и окончательно - во вращающейся печи. Суточная производительность подобной установки достигает 400 - 500 т при затрате теплоты около 4200 кДж/кг.

В последние годы ведется интенсивная разработка способов и установок, предназначенных преимуществен но для получения извести из мелкокусковых и даже пылевидных материалов. Такие способы позволяют не только использовать мелочь, но и резко интенсифицировать процесс обжига и увеличить удельную производительность установок.

Обжиг известняка в кипящем слое по технико-экономическим показателям характеризуется высоким съемом и повышенным расходом топлива - 4600 - 5480 кДж на 1 кг извести. Обжиг материала в условиях кипящего слоя высотой до 1-1.2 м длится 10-15 мин. Работа этих печей легко поддаётся полной автоматизации.

Применение в известковой промышленности установых для обжига карбонатных пород в кипящем слое позволяет рационально использовать большие количества мелких фракций сырья, образующихся обычно на карьерах, а также на заводах, оборудованных шахтными печами и даже вращающимися печами. Недостатком этих установок является повышенный расход топлива и электроэнергии.

Обжиг измельченного известняка во взвешенном состоянии в опытном порядке осуществляют в циклонных топках. В них тонкоизмельченные частички карбонатного сырья увлекаются потоком раскаленных газов и обжигаются. Осаждается обожженная известь из газового потока в пылеосадительных устройствах.

Выбор типа печи для обжига извести определяется производительностью завода, физико-механическими свойствами и химическим составом известняка, видом топлива и требуемым качеством извести.

Наибольшее распространение получили шахтные печи, представляющие собой полый цилиндр, имеющий наружный стальной кожух толщиной около 1 см и внутреннюю огнеупорную кладку, вертикально установленный на фундаменте. Эти печи характеризуются непрерывностью действия, пониженным расходом топлива и электроэнергии, а так же простотой в эксплуатации. Строительство их требует относительно небольших капиталовложений.

В зависимости от вида применяющегося топлива и способа его сжигания различают шахтные печи, работающие на короткопламенном твёрдом топливе, вводимом обычно в печь вместе с обжигаемым материалом; т.к. известняк и кустовое топливо при этом загружают в шахту перемежающимися слоями, то иногда такой способ обжига называют пересыпным, а сами печи – пересыпными; на любом твердом топливе, газифицируемом или сжигаемом в выносных потоках, размещаемых непосредственно у печи; на жидком топливе; на газовом топливе, натуральном или искусственном.

По характеру процессов, протекающих в шахтной печи, различают три зоны по высоте: подогрева, обжига и охлаждения. В зоне подогрева, к которой относят верхнюю часть печи с температурой пространства не выше 850˚С, материал подсушивается и подогревается поднимающимися раскалёнными дымовыми газами. Здесь выгорают также органические примеси. Поднимающиеся газы, в свою очередь, благодаря теплообмену между ними и загруженным материалом охлаждаются и далее отводятся вверх печи.

Зона обжига размещается в средней части печи, где температура обжигаемого материала изменяется от 850˚С до 1200˚С и затем 900˚С; здесь известняк разлагается, из него удаляется углекислый газ.

Зона охлаждения – нижняя часть печи. В этой зоне известь охлаждается от 900˚С до 50-100˚С поступающим снизу воздухом, который далее поднимается в зону обжига.

Движение воздуха и газов в шахтных печах обеспечивается работой вентилятор, нагнетающих в печь воздух и отсасывающих из неё дымовые газы. Противоточное движение обжигаемого материала и горячих газов в шахтной печи позволяет хорошо использовать теплоту отходящих газов на прогрев сырья, а теплоту обожённого материала – на подогрев воздуха, идущего в зону обжига. Поэтому для шахтных печей характерен низкий расход топлива. Расход условного топлива в этих печах примерно 13-16% массы обожённой извести, или 3800-4700 кДж на 1 кг.

Недостатки шахтных печей: известь загрязняется золой и остатками не сгоревшего топлива. Возможно так же образование значительного количества пережога в следствие соприкосновения раскалённых кусков антрацита или кокса с обжигаемым материалом. Это особенно заметно при нарушении теплового режима и чрезмерным форсированием печей за счёт высоких температур обжига.

Выбор типа печи для обжига извести определяется производительностью завода, физико-механическими свойствами химическим составом известняка, видом топлива и требуемым качеством извести.

Исходя из выше написанного выбираем шахтную печь.

Рис. 1 Технологическая схема производства комовой негашеной

извести в шахтных печах.

2

1

Рис. 2 Химико – технологическая схема

1- стадия подготовки сырья к химическим превращениям; 2- химические превращения; 3- получение и доводка целевых продуктов.

Если рассматривать процесс обжига в шахтной печи, то можно хорошо различить три стадии.

Процесс диссоциации углекислого кальция (основной части сырья) – обратимая реакция. Её направление зависит от температуры и парциального давления углекислого газа в среде с диссоциирующимся карбонатом кальция.

Так как СаО и СаСО 3 не является твёрдыми веществами и их концентрации в единице объёма постоянны, константа диссоциации К дис =Р СО2 . Следовательно, динамическое равновесие в рассматриваемой системе устанавливается при определённом и постоянном для каждой данной температуры давления Р СО2 и не зависит ни от количества оксида кальция, ни от количества карбоната кальция, находящихся в системе. Это равновесие давления называют давлением диссоциации или упругостью диссоциации.

Диссоциация углекислого кальция возможна только лишь при условии, если давление диссоциации будет больше чем парциальное давление СО 2 в окружающей среде При обычной температуре разложение СаСО 3 невозможно, поскольку давление диссоциации ничтожно. Установлено, что лишь при 600˚С в среде, лишённой СО 2 (в вакууме), начинает диссоциация углекислого кальция, причём она протекает очень медленно. При дальнейшем повышении температуры диссоциация СаСО 3 ускоряется.

При 880˚С давление (упругость диссоциации) достигает 0.1 МПа при этой температуре (её иногда называют тем-рой разложения) давление двуокиси углерода при диссоциации превосходит атмосферное давление, поэтому разложение карбоната кальция в открытом сосуде протекает интенсивно. Это явление можно сравнить с интенсивным выделением пара из кипящей жидкости.

При тем-ре больше 900˚С повышение её на каждые 100˚С ускоряет декарбонизацию известняка примерно в 30 раз. Практически в печах декарбонизация начинается при тем-ре, на поверхности кусков, 850˚С при содержании СО в отходящих газах около 40-45%.

Скорость декарбонизации известняка при обжиге зависит также от размеров обжигаемых кусков и их физ. свойств.

Разложение СаСО 3 происходит не сразу во всей массе куска, а начинается с его поверхности и постепенно проникает к внутренним его частям. Скорость движения с зоны диссоциации внутрь куска увеличивается с повышением тем-ры обжига. В частности при 800˚С скорость перемещения зоны диссоциации составляют примерно

2 мм, а при 1100˚С - 14 мм в час, т.е. идет быстрее.

Качество воздушной извести исходя из выше изложенного, будет определяться тем-рой обжига. Так средняя плотность извести полученной при 850-900˚С, достигает 1.4-1.6 г/см 3 , а для извести обоженной при 1100-1200˚С она повышается до 1.5-2.5 г/см 3 и более (в куске). При обжиге идёт быстрая перестройка тригональной кристаллической решетки кальцита в кубический оксид кальция.

Декарбонизация известняков при низких тем-рах (800-850˚С) приводит к образованию оксида кальция в виде массы губчатой структура, сложенной из кристаллов размером около 0.2-0.3 мкм и пронизанной тончайшими капиллярами диаметром около 8*10 -3 .

Удельная поверхность такой извести, достигающая порядка 50 м 2 /г должна бы предопределять высокую реакционную способность продукта при взаимодействии в водой. Однако этого не наблюдается, по-видимому, потому, что проникновение воды через узкие поры в массу оксида кальция затруднено.

Повышение тем-ры обжига до 900˚С и особенно до 1000˚С обуславливает рост кристаллов оксида кальция до 0.5-2 мкм и значительное уменьшение удельной поверхности до 4-5 м 2 /г, что должно бы отрицательно отражаться на реакционной способности продукта. Но одновременное возникновение крупных пор в массе материала создаёт предпосылки к быстрому проникновению в него воды и энергичному их взаимодействию. Наиболее энергичным взаимодействием характеризуется известь полученная обжигом известняка при тем-рах 900˚С. Обжиг при более высоких тем-рах приводит к дальнейшему расту кристаллов оксида кальция до 3,5-10 мкм, уменьшению удельной поверхности, усадки материала и понижению скорости взаимодействия его с водой.

Некоторые примеси в известняках, особенно железистые, способствуют быстрому росту кристаллов оксида Са и образованию пережога и при тем-рах около1300˚С. Это вызывает необходимость обжигать сырьё с такими примесями и при более низких тем-рах.

Пережог в извести вредно сказывается на качестве изготовляемых на ней растворов и изделий. Запоздалое гашение такой извести протекающей обычно уже в схватившемся растворе или бетоне вызывают мех. напряжения и в ряде случаев разрушению материала. Поэтому наилучшеё будет известь обоженная при минимальной тем-ре, обеспечивающей полное разложения углекислого Са и экономию топлива

2. СПЕЦИАЛЬНЯ ЧАСТЬ

Разработанный передел состоит из добычи сырья, транспортирования, хранения, дробления, и обжига.

Транспортировка может производиться ленточными конвейерами, если расстояние от карьера до завода не более 5 км, железнодорожным транспортом. Выбираем автотранспорт, что упростит подъезд к карьеру и механизацию на заводе при выгрузке.

Хранение может быть в открытых и закрытых складах. Сейчас применяют закрытые склады, так как они защищают от агрессии среды.

Дробление может производится в щековых дробилках, если загрузочный материал твердый или средней твёрдости. Недостатком щековой дробилки является большое количество расходуемой энергии, большие потери мощности, дают зерна лещадкой формы.

Т.к. загруженный материал (известняк ракушечник) мягкий, то выбираем конусную дробилку. Преимуществом конусной дробилки является отсутствие холостого хода, а следовательно меньший расход энергии, меньшая мощность электродвигателя.

Недостатки: сложные по конструкции и требуют строгого соблюдения технологических условий на монтаж, систематического ухода и обслуживания квалифицированным персоналом.

2-2 Расчёт разрабатываемого передела.

Определение годового фонда рабочего времени:

Т год =(Д-В-П)∙С∙Т см;

Т год =(365-100-10) ∙8∙1=2040ч.

Т год – годовой фонд рабочего времени технологического передела,ч;

Д =365 – количество календарных дней в году;

В – число выходных дней. При пятидневной рабочей неделе с учётом

4-х рабочих суббот в году;(В=52∙2-4=100)

П – расчетное количество праздничных дней в году; П=10

С – количество смен в сутки С=1;

Т см – продолжительность смены; Т см =8ч.

Далее рассчитываем материальный баланс заданного технологического процесса. Вид материального баланса зависит от поставленной задачи. Например, материальный баланс по компоненту может быть досчитан по формуле:

,

если М о и М п заданны в процентах от М н,

где М н – количество сырья, которое должно поступить на переработку за год.

М п – технологические потери; М п =3,5

М о =0 – количество отходов.

М к – количество материала в полезном продукте, выпускаемом в год.

,

где П год – годовая производительность предприятия в натуральных

единицах.

M – количество материала в единице продукции; m=1,1

М к = 60000∙1,1=66000 (м 3 / год)

(м 3 / год)

По данным материального баланса заданного передела определяют его необходимую часовую производительность:

, где

П треб – требуемая часовая производительность аппарата.

М возв – количество материалов, повторно вводимых в процесс при

работе аппарата в замкнутом цикле; М возв =0.

П треб =33,5 м 3 / ч.

2-3 Расчёт аппарата.

Необходимое количество аппаратов для реализации заданного процесса определяют по формуле:

,

где Р – необходимое количество единицу оборудования.

П треб – необходимая часовая производительность

рассчитываемого процесса.

К р – коэффициент резерва производительности. Этот

коэффициент должен быть больше 1,05;

П э – эксплуатационная производительность подобранного аппарата.

Р=0,054 следовательно 1 дробилка ККД 1200 / 150

РАСЧЕТ КОНУСНОЙ ДРОБИЛКИ

Общие сведения о конусных дробилках.

В конусных дробилках дробящим органом является подвижный конус, помещенный внутри неподвижного конуса (рис 2.1.)

Рис. 2.1 Схема устройства конусной дробилки крупного дробления.

Дробление материала осуществляется в кольцевом рабочем пространстве между двумя усечёнными конусами. Подвижный конус плотно насажен на вал, нижний конец которого свободно входит в отверстие, эксцентрично расположенное на валу.

Конусные дробилки характеризуются: Б – ширина загрузочного отверстия, В – ширина разгрузочной щели, С – наименьший размер щели дробилки.

Размер конусных дробилок для крупного дробления принято характеризовать шириной загрузочного отверстия Б и шириной разгрузочного отверстия В. Размер конусных дробилок для мелкого и среднего дробления характеризуется диаметром Д нижнего основания дробящего конуса.

Угол захвата обычно в пределах 24-28˚, производительность в зависимости от размеров машины колеблется от 25 до 3500 т/ч.

Преимущество конусных дробилок перед щековыми состоит в непрерывности дробящего усилия, действующего в каждый момент по какой-нибудь образующей конуса. В результате этого производительность конусных дробилок больше, а расход энергии на дробление меньше, чем в щековых. Крупность дроблённых кусков более равномерная.

К недостаткам можно отнести сложность конструкции, большую высоту, что удорожает изготовление и ремонт дробилок, а также их непригодность для измельчения вязких и глинистых материалов.

Определение производительности дробилки.

Производительность конусных дробилок П (м 3 /ч) с крупными конусами определяется по формуле:

,

где Д к – наружный диаметр подвижного конуса, м;

r – радиус окружности, описываемой точкой оси подвижного

конуса, лежащей в плоскости разгрузочной щели, м

b 1 – наименьшая ширина разгрузочной щели или ширина

параллельной зоны при сближении конусов, м

l – длина параллельной зоны, м (l=0.08 дм)

α 1 и α 2 – углы между вертикалью и образующими конусов,

r о – угловая скорость вращения эксцентретика, рад/с.

К р – коэффициент разрыхления измельчённого материала

(К р =0,25 – 0,6)

ρ – плотность дробимого материала;

П=117 (м 3 / ч)

Определение мощности двигателя дробилки.

Мощность двигателя N(кВт) конусных дробилок с крутыми конусами определяется по формуле:

,

где σ – предел прочности материала при сжатии, Н/м 2

Е – модуль упругости материала, Н/м 2

Д н – нижний диаметр подвижного конуса, м

d – диаметр выгружаемых кусков материала, м

Д – диаметр загружаемых кусков материала, м

η – КПД привода (η= 0,8-0,85)

N=11.62 (кВт).

Список используемой литературы:

1. А.В. Волженский «Минеральные вяжущие вещества» Строиздат, 1986 – 464 с.

2. А.Г. Комар, Ю.М. Баженов, Л.М. Сулименко «Технология производства строительных материалов» «Высшая школа» 1990.

3. Н.К. Морозов «Механическое оборудование заводов сборного железобетона». Киев «Высшая школа» 2977.

4. Ткаченко Г.А. «Методические указания». Ростов-на-Дону государственная академия строительства.

1-1 Исходные данные

1-2 Вводная часть

1-3 Теоретические основы процессы

1-4 Выбор и описание технологической схемы производства

1-5 Системный анализ технологического процесса

2-1 Описание разрабатываемого технологического передела

2-2 Расчет разрабатываемого технологического передела

2-3 Расчет аппарата

Известь по праву можно включить в перечень самых часто используемых человеком материалов. При этом мы применяем ее не только в отделочных работах, но и в целом ряде задач, где свойства извести подходят идеальным образом.

Называется данный материал гидроксид кальция. Получается из оксида кальция (негашеной извести) путем взаимодействия последнего с водой. Происходит, так называемая реакция гашения, которая может происходить и менее 8 минут и более 25 минут. В зависимости от этого известь, негашеная обычно представляющая собой комки серого оттенка, подразделяются на быстро-, средне- и медленногасящиеся.

Процесс гашения имеет химическую природу, и в ходе него выделяется большое количество тепла. Вода испаряется, и этот пар мы можем наблюдать в ходе процесса. При гашении извести получается пушонка либо тесто. Последнее имеет уникальные свойства, позволяя ему храниться в течение длительного времени в земле. Примечательно, что в этом случае технические характеристики материала только возрастают, так как в процессе хранения гасятся оставшиеся частицы.

Сферы применения гашеной извести

• Побелка помещений и прочих поверхностей, включая стволы деревьев, защищаемых таким образом от вредителей;
• Использование в кирпичной кладке. Чаще всего – в кладке печной. В этом случае можно говорить о высочайшей сцепляемости с кирпичной либо шлакобетонной поверхностью;
• Применяется в качестве отделки по дереву. Однако в этом случае необходимо применение штукатурной сетки или дранки.
• Приготовление известкового строительного раствора, который использовался с древних времен. Для приготовления раствора используется три-четыре части песка и одна часть гашеной извести. В процессе выделяется вода, что является недостатком, поэтому в помещениях, созданных с использованием этого раствора, всегда высокая влажность. Так что цемент почти полностью вытеснил этот раствор со временем;
• Приготовление силикатного бетона. Данный бетон отличается от простого ускоренным временем застывания;
• Производство хлорной извести;
• Дубление кожи;
• Нейтрализация кислых почв и производство удобрений. При этом внесение извести в почву происходит после вспушек в весенний и осенний период года;
• Известковое молоко и известковая вода. Первое используется для приготовления смесей для борьбы с болезнями растений. А вторая – для обнаружения углекислого газа;
• Стоматология. При помощи гашеной извести производят дезинфекцию каналов зубов;
• Пищевая добавка E526.
• На самом деле количества способов использования извести очень много. Мы перечислили лишь часть из них.

Как правильно хранить гашеную известь

В том случае, если речь идет о зимнем периоде, то хранение извести в земле производится не менее чем на 70-сантиметровой глубине. В этом случае тесто будет предохранено от замерзания.

В зависимости от назначения, тесто выдерживается в течение определенного времени. В случае с использованием в растворах для штукатурки, речь идет о выдерживании не менее месяца. Если же раствор будет участвовать в кладке, то хватит и двух недель.

• Если вы готовите раствор на основе извести, то в этом случае идеальным решением станет постепенное добавление в тесто предварительно просеянного песка. Постепенно производится замешивание для образования однородной массы. Впоследствии можно процедить готовый раствор через сито, убрав все то, что мешает ему быть однородным;
• Добавив в известковый раствор гипс, вы значительно увеличите время его схватывания. По подсчетам, в этом случае время схватывания составляет примерно 4 минуты. В случае с добавлением цемента твердение происходит в течение более длительного отрезка времени. Чистый раствор извести схватывается очень долго.

3 способа гашения извести

• 1 способ: Укладываются известковые комья слоями толщиной в 25 сантиметров. После этого их поливают водой и засыпают сверху влажным песком. Процесс гашения происходит примерно два дня, после чего известь можно использовать;
• 2 способ: В случае с известью среднего или медленного гашения. Выкапывается яма, на дно которой устанавливается емкость для раствора в виде деревянного ящика с заслонкой на дне, созданной с использованием мелкой сетки. Комья закладываются в ящик и заливаются водой. Вода подливается по мере распада фрагментов на более мелкие. Как только все фрагменты погашены, а конечный продукт является готовым известковым молоком, сливаем лишнюю воду, отодвинув заслонку. После чего известковая каша накрывается слоем песка в 10 сантиметров, что предохранит ее от высыхания;
• 3 способ: Пушенку можно приготовить, заливая известь водой в равных пропорциях. В процессе гашения смесь перемешивается. Однако при этом нужно быть осторожным и не наклоняться в периоды наивысшего выделения тепла, дабы не дышать парами.

Другие записи Замена галогеновых ламп G4 на светодиодные

Вариант I

1. В четырех пробирках даны следующие вещества в твердом виде: а) хлорид магния; б) гидроксид натрия; в) карбонат натрия; г) нитрат натрия. При помощи химических реакций определите, в какой пробирке находится каждое из этих веществ.

2. При помощи характерных реакций докажите, что выданное вам вещество – сульфат алюминия.

3. В одной пробирке дан раствор хлорида натрия, во второй – раствор хлорида стронция, в третьей – раствор хлорида алюминия. Определите, в какой пробирке находится каждое из выданных веществ.

Fe→FeCl₂→Fe(OH)₂ →Fe(OH)₃ →Fe(NO₃)₃

Вариант II

1. В четырех пробирках даны следующие твердые вещества: а) карбонат кальция; б) нитрат стронция; в) сульфат натрия; г) сульфид натрия. Определите, в какой пробирке находится каждое из перечисленных веществ.

2. Докажите, что кристаллы сульфата железа (II) частично окислились и содержат примеси ионов Fe3+
Добавим немного роданида калия, если есть Fe , появится красное окрашивание:
Fe₂(SO₄)₃+6KSCN=2Fe(SCN)₃+3K₂SO₄

3. В двух склянках дана вода. В одной из них вода содержит сульфат магния, а в другой – гидрокарбонат кальция. Проделайте опыты, при помощи которых можно устранить постоянную и временную жесткость воды.

4. Практически осуществите следующие превращения:
Al→Al₂(SO₄)₃ →Al(OH)₃ →Na

Ю.И.ПАХОМОВ

Cборник
практических работ
по химии

9 КЛАСС

Продолжение. См. № 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43/2003

Практическая работа 25.

Цели . Закрепить знания о свойствах и взаимопревращениях соединений металлов главных подгрупп периодической таблицы Д.И.Менделеева (s- и р -элементов I–III групп).
Оборудование и реактивы. Шпатели, промывалка с дистиллированной водой, центрифуга, держатель для пробирок, Г-образная газоотводная трубка с пробкой, спиртовка, спички, штатив с пробирками, стеклянная трубка для продувания воздуха, пробирки № 5–7, санитарная склянка; в четырех пробирках (№ 1–4) для двух вариантов кристаллические вещества:

I вариант – 1) CaCl 2 , 2) NaOH, 3) K 2 CO 3 , 4) BaCl 2 ;
II вариант – 1) CaCO 3 , 2) Ba(NO 3) 2 , 3) Na 2 SO 4 , 4) KCl;

вода дистиллированная, соляная кислота (HCl), Сa(OH) 2 (известковая вода), Al(NO 3) 3 , HNO 3 (разб.),
H 2 SO 4 (разб.), HNO 3 (конц.), H 2 SO 4 (конц.), Cu (стружки), синяя лакмусовая бумажка, растворы NaOH, AgNO 3 , Ba(OH) 2 , Na 2 CO 3 , CaCl 2 , MgCO 3 (крист.).

Задача	Порядок работы	Наблюдения и выводы
В четырех пробирках соответственно варианту даны кристаллические вещества. Выбрать наиболее рациональный план распознавания и опытным путем определить вещества в каждой пробирке. Записать порядок работы, составить уравнения производимых реакций и сделать общий вывод	…	…
Проделать следующие превращения и написать уравнения реакций:	...	...
Определить растворы соды, хлорида кальция и нитрата алюминия в пробирках № 5–7, избрав наиболее рациональный метод. Ответ обосновать	...	...

Практическая работа 26.
Железо и его соединения

Цели . Обобщить знания об особенностях свойств переходных d -элементов и их соединений в зависимости от заряда и радиуса иона.
Оборудование и реактивы.
На демонстрационном столе учителя : щипцы тигельные, газометр с кислородом, два высоких химических стакана, шпатель, железная ложечка для сжигания веществ, спиртовка, спички, газометр с хлором, стальная проволока, кусок древесного угля, песок.
На ученических столах : спиртовка, спички, держатель для пробирок, пробирки № 1, 2, наждачная бумага, штатив с пробирками, промывная склянка, санитарная склянка; стальная проволока,
Fe (стружки, порошок), H 2 SO 4 (разб. и конц.), HNO 3 (разб. и с = 50–60%), FeSO 4 (свежеприготовленный раствор), растворы Fe 2 (SO 4) 3 , NaOH, HCl, FeCl 3 , KI, CuSO 4 , K 3 ,
K 4 , NH 4 CNS, универсальная индикаторная бумага (с цветной шкалой рН).

Переходные d -элементы имеют переменную степень окисления, и чем она выше, тем слабее проявляются основные свойства у оксида и гидроксида и сильнее – кислотные.
При повышении степени окисления элемента радиус его иона уменьшается.

Соединения с проявляют окислительные свойства, а соединения c
– восстановительные.
Железо – серебристо-белый металл с высокой пластичностью, легко куется, t пл = 1536 °С,
= 7,87 г/см 3 , обладает магнитными свойствами. Железо имеет несколько полиморфных модификаций: при обычных условиях – -Fe (объемно-центрированная кристаллическая решетка, сильный магнетизм), при 769 °С теряет ферромагнитные свойства (-Fe) и при 910 °С переходит в гранецентрированную кубическую модификацию (-Fе), а при 1400 °С – вновь в объемно-центрированную, более рыхлую (-Fe), сохраняющуюся вплоть до плавления.

Железо относится к металлам средней химической активности. При взаимодействии железа с соляной кислотой и с разбавленной H 2 SO 4 протекает реакция:

Fе 0 + 2H + = Fе 2+ + H 2 .

(Водород создает восстановительную среду, и образуется Fe 2+ .)

При обычной температуре в концентрированных H 2 SO 4 и HNO 3 железо пассивируется. Из-за образования нерастворимых пленок оксидов на поверхности железа реакция быстро прекращается:

2Fe + 6HNO 3 = Fe 2 O 3 + 6NO 2 + 3H 2 O.

При нагревании (в мелкораздробленном состоянии) железо окисляется почти всеми неметаллами с образованием смешанных соединений Fe 2+ и Fe 3+ . Например, с разбавленной HNO 3 реакция может протекать таким образом:

8Fe + 27HNO 3 = 8Fe(NO 3) 3 + 3NН 3 + 9H 2 O.

Оксид и гидроксид железа(II) проявляют основные свойства, т. е. растворяются в кислотах:

FeО + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2 O,

FeО + 2H + = Fe 2+ + H 2 O,

Fe(OH) 2 + 2H + = Fe 2+ + 2H 2 O.

При выпаривании образующихся растворов можно выделить соли в виде кристаллогидратов типа FeSO 4 7Н 2 O (железный купорос).
Салатного цвета хлопьевидный осадок гидроксида железа(II) на воздухе буреет:

4Fe(OH) 2 + О 2 + 2H 2 O = 4Fe(OH) 3 .

Восстановительные свойства (неустойчивость на воздухе) характерны также для солей железа(II). Железный купорос (FeSО 4 7H 2 O) нужно использовать только свежеприготовленным, чтобы избежать реакции:

12FеSO 4 + 3О 2 + 6H 2 О = 4Fe 2 (SO 4) 3 + 4Fе(ОН) 3 .

Оксид железа(III) и гидроксид железа(III) амфотерны:

При выпаривании кислых растворов образуются кристаллогидраты типа FeCl 3 6Н 2 О.

Окислительные свойства соединений с :

На способности соединений железа вступать в окислительно-восстановительные реакции основано поглощение кислорода гемоглобином крови (в организме взрослого человека в виде соединений содержится около 4 г железа).
Соединения железа обычно окрашены. Природные соединения, содержащие Fe 2 O 3 , – мумия (красный цвет), охра (желтый) – широко используются в красках и эмалях.

Реагент	Определяемый ион
	Fe 2+	Fe 3+
K 3 – гексацианоферрат(III) калия (красная кровяная соль)	Темно-синий осадок турнбулевой сини	Мутная смесь цвета извести с синькой
K 4 – гексацианоферрат(II) калия (желтая кровяная соль)		синий осадок берлинской лазури
NH 4 SCN – роданид аммония		Fe(SCN) 3 , раствор кроваво-красного цвета

Из соединений известен и находит применение ВаFeО 4 .
В природе встречаются минералы железа:

Fe 3 O 4 (FeO Fe 2 O 3 или Fe(FeO 2) 2) – магнетит, (Fe) до 72%
(Южный Урал, Курская магнитная аномалия);

FeS 2 – пирит, (Fe) 47% (Урал);

Fe 2 O 3 – гематит, (Fe) до 65% (Кривой Рог, Украина);

Fe 2 O 3 n Н 2 О – лимонит, (Fe) до 60% (Керчь, Украина).

Порядок работы	Задания	Наблюдения и выводы
а) K концу стальной проволоки прикрепить кусочек древесного угля, раскалить и опустить в склянку, заполненную кислородом из газометра (стальная проволока должна быть раскалена до белого каления), на дне склянки – песок. б) В железной ложечке сильно накалить порошок железа и всыпать его в склянку, заполненную хлором (дно покрыто песком). Работать под тягой!	Внимательно наблюдать за демонстрационными опытами сжигания железа в кислороде и атмосфере хлора, записать уравнения наблюдаемых реакций, охарактеризовать с точки зрения электронного баланса, назвать продукты. Особо выделить роль железа, связав с особенностями электронной структуры d -элемента. Описать наблюдаемое
В четыре пробирки всыпать понемногу (на кончике шпателя) железные тонкие стружки, затем поочередно прилить по 1–2 мл H 2 SO 4 (разб.), HNO 3 (разб.), H 2 SO 4 (конц.), НNО 3 (конц.) (если реакции нет, немного подогреть). Наблюдать. Слить концентрированные кислоты из обеих пробирок в санитарную склянку, промыть стружки водой и добавить в одну H 2 SO 4 (разб.), а в другую – НNО 3 (разб.)	Охарактеризовать и обосновать наблюдаемое соответствующими уравнениями реакций на основе электронного баланса, сделать обобщающий вывод. Kакие реакции имеют конкретную практическую значимость? Почему после пребывания в концентрированных кислотах H 2 SO 4 и НNО 3 железо не реагирует с разбавленными кислотами?
а) Налить в пробирку 1–2 мл свежеприготовленного раствора сульфата железа(II) и добавить при взбалтывании раствор едкого натра. Полученный осадок разделить на три части. б) K одной части добавить, взбалтывая, избыток концентрированного раствора щелочи. в) K другой части осадка, взбалтывая, добавить раствор соляной кислоты. г) Третью часть осадка оставить на воздухе и наблюдать изменение цвета	Получить реакцией обмена гидроксид железа(II), испытать действие на него кислот, щелочей, окислителей. Записать соответствующие уравнения реакцийи сделать выводо характере соединений железа(II) с точки зрения классификации гидроксида и окислительно-восстановительных процессов
Налить в пробирку 1–2 мл раствора сульфата железа(III) и добавлять порциями, взбалтывая, раствор едкого натра до выпадения бурого сгустка. Осадок разделитьна две части и испытать одну раствором соляной кислоты, а другую – избытком раствора щелочи (подогреть)	Получить реакцией обмена гидроксид железа(III) и доказать его амфотерный характер. Выводы обосновать уравнениями реакций в соответствующей форме
а) Наблюдать, что происходит на воздухе с пробой раствора сульфата железа(II). б) В пробирку с раствором хлорида железа(III) добавить водный раствор йодида калия, через некоторое время добавить несколько капель раствора крахмала	Почему раствор сульфата железа(II) можно использовать только свежеприготовленным? Записать уравнения происходящих процессов. Сделать вывод об окислительно-восстановительных свойствах соединений железа(II) и железа(III)
	В двух пробирках (№ 1и 2) опытным путем определить растворы сульфатов железа(II) и железа(III). Описать порядок действий. Составить уравнения качественных реакций в молекулярной и ионной формах
Растворы сульфата железа(II) (свежеприготовленного) и хлорида железа(III) испытать универсальным индикатором (бумага) и, сверившись с цветной шкалой рН, сделать соответствующий вывод	Экспериментально установить, подвергаются ли гидролизу растворы сульфата железа(II) и хлорида железа(III). Обосновать выводы соответствующими уравнениями реакций

Практическая работа 27.
Решение экспериментальных задач
по теме «Металлы»

Цели . Закрепить и обобщить изученный материал по теме «Металлы».
Оборудование и реактивы: варианты А, Б, В.

Вариант A

Шпатель, штатив с пробирками, спиртовка, спички, держатель для пробирок, Г-образная газоотводная трубка, санитарная склянка; в пробирках № 1–4 вещества в твердом виде: МgСl 2 , NaOH, Na 2 CO 3 , NaNO 3 ; Н 2 SO 4 (конц.), фенолфталеин (спирт. р-р), синяя лакмусовая бумажка,
Сu (стружки), растворы Al 2 (SO 4) 3 , NaOH, AgNO 3 , Са(ОН) 2 (известковая вода), MgCl 2 , соляная кислота (HCl), Fе (порошок), Н 2 О 2 (пероксид водорода), HNO 3 (разб. и конц.).

Вариант Б

Центрифуга, спиртовка, спички, держатель для пробирок, штатив с пробирками, Г-образная газоотводная трубка, санитарная склянка; в пробирках № 1–4 вещества в твердом виде:
CaCO 3 , Ba(NO 3) 2 , Na 2 SO 4 , Na 2 S; соляная кислота (HCl), Са(ОН) 2 (известковая вода), HNO 3 (разб.),
Н 2 SO 4 (разб.), растворы Pb(NO 3) 2 , FeSO 4 (свежеприготовленный раствор), BaCl 2 , NH 4 CNS, NaOH,
K 4 , Al (1–2 гранулы), NaOH (крист.).

Вариант В

Щипцы тигельные, Г-образная газоотводная трубка, Fe (гвоздь с ниткой), спиртовка, спички, штатив с пробирками, держатель для пробирок, санитарная склянка; в пробирках № 1–3 вещества в твердом виде: NaCl, BaCl 2 , AlCl 3 ; растворы NaOH, Н 2 SO 4 , AgNO 3 , в пробирках № 4–5 растворы MgSO 4 и
Ca(HCO 3) 2 , Na 2 CO 3 , Са(ОН) 2 (известковая вода), Сu (стружки), соляная кислота (НСl),
Zn (2–3 гранулы).

ЗАДАЧА	РЕШЕНИЕ
Вариант A
1. При помощи химических реакций определить, в какой из пробирок (№ 1–4) находятся твердые вещества: хлорид магния, едкий натр, карбонат натрия (сода), нитрат натрия
2. При помощи характерных реакций доказать качественный состав водного раствора сульфата алюминия
Вариант Б
1. С помощью характерных реакций определить, в какой из четырех пробирок (№ 1–4) находятся твердые вещества: карбонат кальция, нитрат бария, сульфат натрия, сульфид натрия
2. Доказать опытным путем, что кристаллы сульфата железа(II) частично окислились при хранении и содержат примеси ионов железа(III), т. е.
3. Практически осуществить следующие превращения:
Вариант В
1. Определить с помощью качественных реакций, в какой из пробирок (№ 1–3) находятся твердые вещества: хлорид натрия, хлорид бария, хлорид алюминия
2. Проделать опыты, при помощи которых можно устранить постоянную и временную жесткость воды, содержащей сульфат магния и (вторая проба) гидрокарбонат кальция
3. Практически осуществить следующие превращения веществ: Сu СuО СuSO 4 Сu(ОН) 2 СuО СuCl 2 Сu

Решение качественных задач по определению веществ, находящихся в склянках без этикеток, предполагает проведение ряда операций, по результатам которых можно определить, какое вещество находится в той или иной склянке.

Первым этапом решения является мысленный эксперимент, представляющий собой план действий и их предполагаемые результаты. Для записи мысленного эксперимента используется специальная таблица-матрица, в ней обозначены формулы определяемых веществ по горизонтали и вертикали. В местах пересечения формул взаимодействующих веществ записываются предполагаемые результаты наблюдений: - выделение газа, - выпадение осадка, указываются изменения цвета, запаха или отсутствие видимых изменений. Если по условию задачи возможно применение дополнительных реактивов, то результаты их использования лучше записать перед составлением таблицы - число определяемых веществ в таблице может быть таким образом сокращено.
Решение задачи будет, следовательно, состоять из следующих этапов:
- предварительное обсуждение отдельных реакций и внешних характеристик веществ;
- запись формул и предполагаемых результатов попарных реакций в таблицу,
- проведение эксперимента в соответствии с таблицей (в случае экспериментальной задачи);
- анализ результатов реакций и соотнесение их с конкретными веществами;
- формулировка ответа задачи.

Необходимо подчеркнуть, что мысленный эксперимент и реальность не всегда полностью совпадают, так как реальные реакции осуществляются при определенных концентрации, температуре, освещении (например, при электрическом свете AgCl и AgBr идентичны). Мысленный эксперимент часто не учитывает многих мелочей. К примеру, Br 2 /aq прекрасно обесцвечивается растворами Na 2 CO 3 , На 2 SiO 3 , CH 3 COONa; образование осадка Ag 3 PO 4 не идет в сильнокислой среде, так как сама кислота не дает этой реакции; глицерин образует комплекс с Сu (ОН) 2 , но не образует с (CuOH) 2 SO 4 , если нет избытка щелочи, и т. д. Реальная ситуация не всегда согласуется с теоретическим прогнозом, и в этой главе таблицы-матрицы"идеала" и "реальности" иногда будут отличаться. А чтобы разбираться в том, что же происходит на самом деле, ищите всякую возможность работать руками экспериментально на уроке или факультативе (помните при этом о требованиях техники безопасности).

Пример 1. В пронумерованных склянках содержатся растворы следующих веществ: нитрата серебра, соляной кислоты, сульфата серебра, нитрата свинца, аммиака и гидроксида натрия. Не используя других реактивов, определите, в какой склянке раствор какого вещества находится.

Решение. Для решения задачи составим таблицу-матрицу, в которую будем заносить в соответствующие квадратики ниже пересекающей ее диагонали данные наблюдения результатов сливания веществ одних пробирок с другими.

Наблюдение результатов последовательного приливания содержимого одних пронумерованных пробирок ко всем другим:

1 + 2 - выпадает белый осадок; ;
1 + 3 - видимых изменений не наблюдается;

Вещества	1. AgNO 3 ,	2. НСl	3. Pb(NO 3) 2 ,	4. NH 4 OH	5. NaOH
1. AgNO 3	X	AgCl белый	-	выпадающий осадок растворяется	Ag 2 O бурый
2. НСl	белый	X	PbCl 2 белый,	-	_
3. Pb(NO 3) 2	-	белый PbCl 2	X	Pb(OH) 2 помутнение)	Pb(OH) 2 белый
4. NH 4 OH	-	-	(помутнение)		-
S. NaOH	бурый	-	белый	-	X

1 + 4 - в зависимости от порядка сливания растворов может выпасть осадок;
1 + 5 - выпадает осадок бурого цвета;
2+3- выпадает осадок белого цвета;
2+4- видимых изменений не наблюдается;
2+5 - видимых изменений не наблюдается;
3+4 - наблюдается помутнение;
3+5 - выпадает белый осадок;
4+5 - видимых изменений не наблюдается.

Запишем далее уравнения протекающих реакций в тех случаях, когда наблюдаются изменения в реакционной системе (выделение газа, осадка, изменение цвета) и занесем формулу наблюдаемого вещества и соответствующий квадратик таблицы-матрицы выше пересекающей ее диагонали:

I. 1 + 2:	AgNO 3 + НСl		AgCl + HNO 3 ;
II. 1 + 5:	2AgNO 3 + 2NaOH		Ag 2 O + 2NaNO 3 + H 2 O;
			бурый(2AgOH Ag 2 O + H 2 O)
III. 2 + 3:	2НСl + Рb(NO 3) 2		РbСl 2 + 2НNO 3 ;
			белый
IV. 3 + 4:	Pb(NO 3) 2 + 2NH 4 OH		Pb(OH) 2 + 2NH 4 NO 3 ;
			помутнение
V. 3 + 5:	Pb(NO 3) 2 + 2NaOH		Pb(OH) 2 + 2NaNO 3
			белый

(при приливании нитрата свинца в избыток щелочи осадок может сразу раствориться).
Таким образом, на основании пяти опытов различаем вещества, находящиеся в пронумерованных пробирках.

Пример 2. В восьми пронумерованных пробирках (от 1 до 8) без надписей содержатся сухие вещества: нитрат серебра (1), хлорид алюминия (2), сульфид натрия (3), хлорид бария (4), нитрат калия (5), фосфат калия (6), а также растворы серной (7) и соляной (8) кислот. Как, не имея никаких дополнительных реактивов, кроме воды, различить эти вещества?

Решение. Прежде всего растворим твердые вещества в воде и отметим пробирки, где они оказались. Составим таблицу-матрицу (как в предыдущем примере), в которую будем заносить данные наблюдения результатов сливания веществ одних пробирок с другими ниже и выше пересекающей ее диагонали. В правой части таблицы введем дополнительную графу"общий результат наблюдения", которую заполним после окончания всех опытов и суммирования итогов наблюдений по горизонтали слева направо (см., например, с. 178).

1+2:	3AgNO 3 + A1C1,		3AgCl белый	+ Al(NO 3) 3 ;
1 + 3:	2AgNO 3 + Na 2 S		Ag 2 S черный	+ 2NaNO 3 ;
1 + 4:	2AgNO 3 + BaCl 2		2AgCl белый	+ Ba(NO 3) 2 ;
1 + 6:	3AgN0 3 + K 3 PO 4		Ag 3 PO 4 желтый	+ 3KNO 3 ;
1 + 7:	2AgNO 3 + H 2 SO 4		Ag,SO 4 белый	+ 2HNO S ;
1 + 8:	AgNO 3 + HCl		AgCl белый	+ HNO 3 ;
2 + 3:	2AlCl 3 + 3Na 2 S + 6H 2 O		2Al (OH) 3 ,	+ 3H 2 S + 6NaCl;
		(Na 2 S + H 2 O NaOH + NaHS, гидролиз);
2 + 6:	AlCl 3 + K 3 PO 4		A1PO 4 белый	+ 3KCl;
3 + 7:	Na 2 S + H 2 SO 4		Na 2 SO 4	+ H 2 S
3 + 8:	Na 2 S + 2HCl		-2NaCl	+ H 2 S;
4 + 6:	3BaCl 2 + 2K 3 PO 4		Ba 3 (PO 4) 2 белый	+ 6KC1;
4 + 7	BaCl 2 + H 2 SO 4		BaSO 4 белый	+ 2HC1.

Видимых изменений не происходит только с нитратом калия.

По тому, сколько раз выпадает осадок и выделяется газ, однозначно определяются все реагенты. Кроме того, ВаС1 2 и К 3 РО 4 различают по цвету выпавшего осадка с AgNO 3: AgCl - белый, a Ag 3 PO 4 - желтый. В данной задаче решение может быть более простым - любой из растворов кислот позволяет сразу выделить сульфид натрия, им определяются нитрат серебра и хлорид алюминия. Нитратом серебра определяются среди оставшихся трех твердых веществ хлорид бария и фосфат калия, хлоридом бария различают соляную и серную кислоты.

Пример 3. В четырех пробирках без этикеток находятся бензол, хлоргексан, гексан и гексен. Используя минимальные количества и число реактивов, предложите метод определения каждого из указанных веществ.

Решение. Определяемые вещества между собой не реагируют, таблицу попарных реакций нет смысла составлять.
Существует несколько методов определения данных веществ, ниже приведен один из них.
Бромную воду обесцвечивает сразу только гексен:

С 6 Н 12 + Вr 2 = С 6 Н 12 Вr 2 .

Хлоргексан можно отличить от гексана, пропуская продукты их сгорания через раствор нитрата серебра (в случае хлоргексана выпадает белый осадок хлорида серебра, нерастворимый в азотной кислоте, в отличие от карбоната серебра):

2С 6 Н 14 + 19O 2 = 12СO 2 + 14Н 2 О;
С 6 Н 13 Сl + 9O 2 = 6СO 2 + 6Н 2 O + НС1;
HCl + AgNO 3 = AgCl + HNO 3 .

Бензол отличается от гексана по замерзанию в ледяной воде (у С 6 Н 6 т. пл.= +5,5°С, а у С 6 Н 14 т. пл. = -95,3°С).

1. В два одинаковых химических стакана налиты равные объемы: в один воды, в другой - разбавленного раствора серной кислоты. Как, не имея под рукой никаких химических реактивов, различить эти жидкости (пробовать растворы на вкус нельзя)?

2. В четырех пробирках находятся порошки оксида меди(II), оксида железа (III), серебра, железа. Как распознать эти вещества, используя только один химический реактив? Распознавание по внешнему виду исключается.

3. В четырех пронумерованных пробирках находятся сухие оксид меди (II), сажа, хлорид натрия и хлорид бария. Как, пользуясь минимальным количеством реактивов, определить, в какой из пробирок находится какое вещество? Ответ обоснуйте и подтвердите уравнениями соответствующих химических реакций.

4. В шести пробирках без надписей находятся безводные соединения: оксид фосфора(V), хлорид натрия, сульфат меди, хлорид алюминия, сульфид алюминия, хлорид аммония. Как можно определить содержимое каждой пробирки, если имеется только набор пустых пробирок, вода и горелка? Предложите план анализа.

5 . В четырех пробирках без надписей находятся водные растворы гидроксида натрия, соляной кислоты, поташа и сульфата алюминия. Предложите способ определения содержимого каждой пробирки, не применяя дополнительных реактивов.

6 . В пронумерованных пробирках находятся растворы гидроксида натрия, серной кислоты, сульфата натрия и фенолфталеин. Как различить эти растворы, не пользуясь дополнительными реактивами?

7. В банках без этикеток находятся следующие индивидуальные вещества: порошки железа, цинка, карбоната кальция, карбоната калия, сульфата натрия, хлорида натрия, нитрата натрия, а также растворы гидроксида натрия и гидроксида бария. В Вашем распоряжении нет никаких других химических реактивов, в том числе и воды. Составьте план определения содержимого каждой банки.

8 . В четырех пронумерованных банках без этикеток находятся твердые оксид фосфора (V) (1), оксид кальция (2), нитрат свинца (3), хлорид кальция (4). Определить, в какой из банок находится каждое из указанных соединений, если известно, что вещества (1) и (2) бурно реагируют с водой, а вещества (3) и (4) растворяются в воде, причем полученные растворы (1) и (3) могут реагировать со всеми остальными растворами с образованием осадков.

9 . В пяти пробирках без этикеток находятся растворы гидроксида, сульфида, хлорида, йодида натрия и аммиака. Как определить эти вещества при помощи одного дополнительного реактива? Приведите уравнения химических реакций.

10. Как распознать растворы хлорида натрия, хлорида аммония, гидроксида бария, гидроксида натрия, находящиеся в сосудах без этикеток, используя лишь эти растворы?

11. . В восьми пронумерованных пробирках находятся водные растворы соляной кислоты, гидроксида натрия, сульфата натрия, карбоната натрия, хлорида аммония, нитрата свинца, хлорида бария, нитрата серебра. Используя индикаторную бумагу и проводя любые реакции между растворами в пробирках, установить, какое вещество содержится в каждой из них.

12. В двух пробирках имеются растворы гидроксида натрия и сульфата алюминия. Как их различить, по возможности, без использования дополнительных веществ, имея только одну пустую пробирку или даже без нее?

13. В пяти пронумерованных пробирках находятся растворы перманганата калия, сульфида натрия, бромная вода, толуол и бензол. Как, используя только названные реактивы, различить их? Используйте для обнаружения каждого из пяти веществ их характерные признаки (укажите их); дайте план проведения анализа. Напишите схемы необходимых реакций.

14. В шести склянках без наименований находятся глицерин, водный раствор глюкозы, масляный альдегид (бутаналь), гексен-1, водный раствор ацетата натрия и 1,2-дихлорэтан. Имея в качестве дополнительных химических реактивов только безводные гидроксид натрия и сульфат меди, определите, что находится в каждой склянке.

1. Для определения воды и серной кислоты можно использовать различие в физических свойствах: температурах кипения и замерзания, плотности, электропроводности, показателе преломления и т. п. Самое сильное различие будет в электропроводности.

2. Прильем к порошкам в пробирках соляную кислоту. Серебро не прореагирует. При растворении железа будет выделяться газ: Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2
Оксид железа (III) и оксид меди (II) растворяются без выделения газа, образуя желто-коричневый и сине-зеленый растворы: Fe 2 O 3 + 6HCl = 2FeCl 3 + 3H 2 O; CuO + 2HCl = CuCl 2 + H 2 O.

3. CuO и С - черного цвета, NaCl и ВаВr 2 - белые. Единственным реактивом может быть, например, разбавленная серная кислота H 2 SO 4:

CuO + H 2 SO 4 = CuSO 4 + H 2 O (голубой раствор); BaCl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2HCl (белый осадок).
С сажей и NaCl разбавленная серная кислота не взаимодействует.

4 . Небольшое количество каждого из веществ помещаем в воду:

CuSO 4 +5H 2 O = CuSO 4 5H 2 O	(образуется голубой раствор и кристаллы);
Al 2 S 3 + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2 S	(выпадает осадок и выделяется газ с неприятным запахом);
AlCl 3 + 6H 2 O = A1C1 3 6H 2 O + Q AlCl 3 + H 2 O AlOHCl 2 + HCl AlOHC1 2 + H 2 0 = Al (OH) 2 Cl + HCl А1(ОН) 2 С1 + Н 2 О = А1(ОН) 2 + НСl	(протекает бурная реакция, образуются осадки основных солей и гидроксида алюминия);
P 2 O 5 + H 2 O = 2HPO 3 HPO 3 +H 2 O = H 3 PO 4	(бурная реакция с выделением большого количества тепла, образуется прозрачный раствор).

Два вещества - хлорид натрия и хлорид аммония- растворяются, не реагируя с водой; их можно различить, нагревая сухие соли (хлорид аммония возгоняется без остатка): NH 4 Cl NH 3 + HCl; или по окраске пламени растворами этих солей (соединения натрия окрашивают пламя в желтый цвет).

5. Составим таблицу попарных взаимодействий указанных реагентов

Вещества	1. NaOH	2 НСl	3. К 2 СО 3	4. Аl 2 (SO 4) 3	Общий результат наблюдения
1, NaOH		-	-	Al(OH) 3	1 осадок
2. НС1	_		CO 2	__	1 газ
3. К 2 СО 3	-	CO 2		Al(OH) 3 CO 2	1 осадок и 2 газа
4. Al 2 (S0 4) 3	А1(ОН) 3	-	А1(ОН) 3 CO 2		2 осадка и 1 газ
NaOH + HCl = NaCl + H 2 O
К 2 СO 3 + 2HC1 = 2КС1 + Н 2 O + СO 2

3K 2 CO 3 + Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O = 2 Al(OH) 3 + 3CO 2 + 3K 2 SO 4 ;

Исходя из представленной таблицы по числу выпадения осадка и выделения газа можно определить все вещества.

6. Попарно смешивают все растворы Пара растворов, дающая малиновую окраску, - NaOH и фенолфталеин Малиновый раствор прибавляют в две оставшиеся пробирки. Там, где окраска исчезает, - серная кислота, в другой - сульфат натрия. Остается различить NaOH и фенолфталеин (пробирки 1 и 2).
А. Из пробирки 1 прибавляют каплю раствора к большому количеству раствора 2.
Б. Из пробирки 2 - каплю раствора прибавляют к большому количеству раствора 1. В обоих случаях- малиновое окрашивание.
К растворам А и Б прибавляют по 2 капли раствора серной кислоты. Там, где окраска исчезает, содержалась капля NaOH. (Если окраска исчезает в растворе А, то NaOH - в пробирке 1).

Вещества	Fe	Zn	СаСО 3	К 2 СО 3	Na 2 SO 4	NaCl	NaNO 3
Ва(ОН) 2				осадок	осадок	раствор	раствор
NaOH		возможно выделение водорода		раствор	раствор	раствор	раствор
Осадка нет в случае двух солей у Ва(ОН) 2 и в случае четырех солей У NaOH	темные порошки (раствсворяющийся в щелочах - Zn, нерастворяющийся в щелочах - Fe)		СаСО 3 дает осадок с обеими щелочами	дают по одному осадку, различаются по окрашиванию пламени: К + - фиолетовое, Na+ - желтое		осадков не дают; различаются поведением при нагревании (NaNO 3 плавится, а потом разлагается с выделением О 2 , затем NО 2

8 . Бурно реагируют с водой: Р 2 О 5 и СаО с образованием соответственно H 3 PO 4 и Са(ОН) 2:

Р 2 O 5 + 3Н 2 О = 2Н 3 РO 4 , СаО + Н 2 О = Са(ОН) 2 .
Вещества (3) и (4) -Pb(NO 3) 2 и СаСl 2 - растворяются в воде. Растворы могут реагировать друг с другом следующим образом:

Вещества	1. Н 3 РО 4	2. Са(ОН) 2 ,	3. Pb(NO 3) 2	4. CaCl 2
1. Н 3 РО 4		CaHPO 4	PbHPO 4	CaHPO 4
2. Са(ОН) 2	СаНРО 4		Pb(OH) 2	-
3. Pb(NO 3) 2	РbНРО 4	Pb(OH) 2		РbСl 2
4. СаС1 2	CaHPO 4		PbCl 2

Таким образом, раствор 1 (H 3 PO 4) образует осадки со всеми другими растворами при взаимодействии. Раствор 3 - Pb(NO 3) 2 также образует осадки со всеми другими растворами. Вещества: I -Р 2 O 5, II -СаО, III -Pb(NO 3) 2 , IV-СаСl 2 .
В общем случае выпадение большинства осадков будет зависеть от порядка сливания растворов и избытка одного из них (в большом избытке Н 3 РО 4 фосфаты свинца и кальция растворимы).

9. Задача имеет несколько решений, два из которых приведены ниже.
а. Во все пробирки добавляем раствор медного купороса:
2NaOH + CuSO 4 = Na 2 SO 4 + Cu(OH) 2 (голубой осадок);
Na 2 S + CuSO 4 = Na 2 SO 4 + CuS (черный осадок);
NaCl + CuSO 4 (в разбавленном растворе изменений нет);
4NaI+2CuSO 4 = 2Na 2 SO 4 + 2CuI+I 2 (коричневый осадок);
4NH 3 + CuSO 4 = Cu(NH 3) 4 SO 4 (синий раствор или голубой осадок, растворимый в избытке раствора аммиака).

б. Во все пробирки добавляем раствор нитрата серебра:
2NaOH + 2AgNO 3 = 2NaNO 3 + Н 2 О + Ag 2 O (коричневый осадок);
Na 2 S + 2AgNO 3 = 2NaNO 3 + Ag 2 S (черный осадок);
NaCl + AgNO 3 = NaN0 3 + AgCl (белый осадок);
NaI + AgNO 3 = NaNO 3 + AgI(желтый осадок);
2NH 3 + 2AgNO 3 + H 2 O = 2NH 4 NO 3 + Ag 2 O (коричневый осадок).
Ag 2 O растворяется в избытке раствора аммиака: Ag 2 0 + 4NH 3 + H 2 O = 2OH.

10 . Для распознавания этих веществ следует провести реакции всех растворов друг с другом:

Вещества	1. NaCl	2. NH 4 C1	3. Ba(OH),	4. NaOH	Общий результат наблюдения
1. NaCl		___	_	_	взаимодействия не наблюдается
2. NH 4 Cl	_	X	NH 3	NH 3	в двух случаях выделяется газ
3. Ва(ОН) 2	-	NH 3	X	-
4. NaOH	-	NH 3	-	X	в одном случае выделяется газ

NaOH и Ва(ОН) 2 можно различить по разному окрашиванию пламени (Na+ окрашивают в желтый цвет, а Ва 2 + - в зеленый).

11. Определяем кислотность растворов с помощью индикаторной бумаги:
1) кислая среда -НСl, NH 4 C1, Pb(NO 3) 2 ;
2) нейтральная среда - Na 2 SO 4 , ВаС1 2 , AgNO 3 ;
3) щелочная среда - Na 2 CO 3 , NaOH. Составляем таблицу.