2-апта. 2-5 жұмыстар. 2 жмыс. алыпты ысымда сзу

• Название: 2 жмыс. алыпты ысымда сзу
• Дата: 08.11.2021
• Размер: 256.27 Kb.
• Имя файла: 2-апта. 2-5 жұмыстар.docx
• Тип: Документы; #266151

№ 2 жұмыс. Қалыпты қысымда сүзу

Қалыпты қысымда сүзу үшін 15-суреттегідей аспап жиналады. Ерітіндіні сүзуді 15 суреттегідей жүргізу керек.

	Сұйықтық аз қалғанда тұнбаны шайқап сүзгіге құяды. Сүзгіден өткен ерітінді сүзінді немесе еріген затты айырып алғаннан кейін қалатын сұйықтық деп аталады. Сүзгідегі қалған қалдықты шайғыштағы дистилденген сумен жуады (10 сурет). Қалдықты жуу үшін су немесе арнайы ерітінділерді аз-аздан құйып тұрып шайқайды. Содан кейін ерітінді толық ағып кеткен соң келесі бөлігін құяды. 4-5 рет жуғаннан
15-сурет. Қалыпты қысымда сүзу	кейін оның жуылу сапасын тексереді. Ол үшін таза сынауыққа бірнеше тамшы сүзгіден аққан

ерітіндіні жинап, жуылатын ионға реакция жүргізеді. (Мысалы: С1^— ионын AgNO₃-пен; SO₄^2- ионын-BaCl₂-мен). Лайланудың пайда болуы тұнбаны әрі қарай жуу керектігін көрсетеді. Жуылған ерітіндіні негізгі сүзгіден бөлек жинайды (не үшін?). Қиын еритін және баяу сүзілетін ерітінділерді бөлу және жуу үшін декантация әдісі қолданылады. Сүзер алдында алынған тұнбаның ыдыс түбіне шөгуіне мүмкіндік береді. Тұнық ерітіндіні абайлап тұнбадан алып сүзгіге құяды. Тұнбаға тағы да еріткіш құйып, араластырып ертіндіні шөгуге қойып қояды. Ерітіндіні қайта төгіп, ол тұнбаға еріткіш құяды да, осылайша бірнеше рет қайталайды. Одан соң тұнбаны ары қарай жуу үшін сүзгіге ауыстырады.

Тапсырма: Қалыпты қысымда сүзу үшін 15-суреттегідей аспап жинаңдар. Тұрғымен танысып, оның жиналуын үйреніңдер. Мұғалімнің тапсырмасы бойынша 50 мл құм-су, лай- су өлшендісін сүзіңдер. Тұнбаны шыны таяқша мен шайғыш қолдана отырып ауыстыру әдісін үйреніңдер.
№ 3 жұмыс. Вакуумда сүзу
Қатты заттарды сұйық заттардан тез айыру үшін вакуумда сүзу қолданылады. Төмендетілген қысымда сүзу қалың қабырғалы Бунзен (1) құтысынан, Бюхнер сүзгісінен (2), сақтауыш ыдыстан (3), су ағатын сорғыдан (4) тұратын 16-шы суреттегідей аспапта жүргізіледі. Сүзгінің түбіне екі сүзгі қағазын, біреуін сүзгіштің диаметрімен бірдей, ал екіншісін біріншісінен 0,5 см үлкен болатындай етіп салады. Сүзгіштің контуры бойынша сүзгіні құйғыға нақтылап келтіреді.

16-сурет. Вакуумда сүзу

Кіші сүзгі қағазы құтының түбіне, ал екіншісі оның үстінен шеттері құйғы қабыр-ғаларына жабыстырылып қойылады. Сиреу сорғы-ның көмегімен жүзеге асады. Су ағынды сорғының жұмыс істеу принципін былайша түсіндіруге болады: егер төменгі

жағы жіңішкеріп келетін түтікті алып, оның бойымен жоғары жылдамдықта су жіберсе, онда Бернулли заңына сәйкес жіңішке бөлігінде қысым төмендейді. Жіңішкерген жеріндегі су қысымыатмосфералық қысымнан төмен болатындай түтік формасы мен ағын жылдамдығын таңдап алуға болады. Егер түтіктің жіңішке жеріне бұрып жіберетін түтікті қоссақ, онда ауа қысымы аз жерге сорылады да, ағынға түсіп ауа сумен шығарылады. Су ағынды сорғы деп аталатын 16-суретте көрсетілген осы құбылыс қолданылған сирететін сорғы жасалынған.

Аспапты сорғыға сүзгі құйғының қабырғасы мен түбіне тығыз жабысу үшін қосады да, одан соң алып тастайды. Бюхнер құйғысына шыны таяқшаның көмегімен ерітіндіні тұнбасымен бірге құяды, содан кейін аспапты сорғыға сақтандырғыш шынысауыт арқылы қосады. Құтыда сиреуді тұнба жиналуына қарай біртіндеп туғызу керек. Сүзіп болғаннан кейін құтыны сақтандырғыш шынысауыттан ажыратып (неліктен?), тек осыдан кейін ғана су құбырының шүмегін жабу керек.

Құйғыдан тұнбаны шығарып алу үшін оны құтыдан алып, фильтр қағазының үстіне аударады да, құйғыны соққылап, тұнбаны аластайды. Бұл мақсатта Бюхнер құйғысының орнына Гуч отбақырашын немесе тесігінің диаметрі әртүрлі шыны Шотта құйғысын қолдануға болады.

Тапсырма: Оқытушының нұсқауы бойынша Бюхнер құйғысын және шыны Шотта құйғысын қолданып, құрылғы жинаңдар. Су ағынды сорғының жұмыс істеу принципімен танысыңдар.
№ 4 жұмыс. Ыстықтай сүзу
Тұтқыр сұйықтарды, қаныққан және аса қаныққан ерітін-

ділерді сүзгенде ыстықтай сүзу қолданылады. Температура артқанда сүзу жылдамдығы жоғарылайды. Егер қаныққан ерітіндіні қарапайым әдіспен сүзетін болсақ, онда еріген зат кристалданады, тесіктер кристалдармен бітеліп қалады да мұндай ерітінділерді сүзуді су (а) немесе электр (б) жылытқышпен ыстықтай сүзуге арналған құйғының көмегімен қыздыру арқылы жүргізген дұрыс. Сулы жылытқышпен (17 а сурет) ыстықтай сүзуге арналған құй-

17-сурет. Ыстықтай сүзу

ғы қос қабырғалы металдық құйғыдан және суды қыздыруға арналған бүйір өсіндіден тұрады.

Құйғының жоғарғы жағында су құю және бу шығуы үшін екі тетігі болады.Ыстықтай сүзетін құйғыға қысқа саңылаулы шыны құйғы орнатылады да, оған көбінесе қатпарлы қағаз сүзгі салынады.

Электр жылытқышты құйғыны да қолдануға болады (17 б сурет). Қажетті температураға дейін қыздырылған ерітіндіні таяқшаның бойымен аз мөлшерде құйғы қабырғасына құяды. Қабылдағышта сүзілген зат кристалданады. Түзілген кристалдарды суытқаннан кейін Бюхнер құйғысында (вакуум астында) құрамындағы ерітіндіден бөліп, құрғатады.

Тапсырма: Ыстықтай сүзуге арналған аспап жинаңдар. Оқытушының нұсқауы бойынша берілген температурада 50 мл тұздың қаныққан сулы ерітіндісін (натрий, калий немесе аммоний хлоридтері, натрий, калий, магний, аммоний сульфаттары) дайындаңдар.

Тұз бен су мөлшерін ерігіштік кестесінен алып есептеңдер (анықтаманы қараңдар).
№ 5 жұмыс. Қайтакристалдану

Тұздарды және басқа да электролиттер мен органикалық қосылыстарды тазалау әдістерінің бәрінің ішінен бірінші орында қайтакристалдану тұрады.

Қыздырған кезде тұздардың ерігіштігі артатындығын қолдана отырып, қайнау температурасында қаныққан ерітінді дайындауға, оны механикалық қоспалардан сүзіп, суытуға болады.

Бұл жағдайда көбінесе таза тұздың кристалдарын алуға мүмкіндік туады. Осылайша суытқанда ерітінді тек негізгі затқа қарағанда аса қаныққан болады, ал процент үлесі мөлшерінде болатын тұздар қоспалар кристалдар ерітіндісінен ерітінді затты айырып алғаннан кейін қалатын сұйықтықта қалады.

Заттарды қайтакристалдау арқылы тазалаудың тиімділігі олардың ерігіштігіне байланысты 5-30( шегінде жатқан заттарды 75-85 ( ерігіштікке қарағанда тазалау толығырақ болады. Бұдан өте оңай еритін заттарды тазалағанда қайтакристалдану пайдасыз екендігін көруге болады.

Ерігіштік берілген температурадағы қаныққан ерітіндінің концентрациясымен анықталады. Ерігіштікті көбінесе екі тәсілмен 100 грамм қаныққан ерітіндідегі еріген заттың грамм санымен немесе 100 грамм еріткіште қаныққан ерітінді түзілгенше еритін ерітілетін заттың грамм санымен өрнектейді.

Егер жоғары температурада қаныққан ерітінді дайындап және суытсақ, онда суытқанда еріген заттың бір бөлігі тұнбаға түседі де, қоспалар ерітінді затты айырып алғаннан кейін қалатын ерітіндіде қалады, себебі оларға қарағанда ерітінді қанықпаған болады. Осылайша тазаланатын зат қоспадан тазартылады.

Қайтакристалдану процесінің мәнін түсіну үшін мынандай мысалды қарастырамыз. Мысалы: калий бихроматын қайтакристалдау керек делік. Қайтакристалдауды 60⁰С-да 200 г К₂Сr₂О₇ қаныққан ерітіндісінен жүргіземіз. Осы ерітіндіні дайындау үшін тұз бен су мөлшерін есептейміз. Ерігіштік кестесінен К₂Сr₂О₇ -нің 60⁰С-да суда ерігіштігі 32,8( екенін табамыз. Сонда 60⁰С-да қаныққан 200 г ерітінді дайындауға керекті тұз мөлшерін мына пропорция арқылы анықтауға болады:

Егер 100 г қаныққан ерітіндіде 32,8 г тұз болса, онда 200 г қаныққан ерітіндіде х г тұз болады.

Бұдан: х = 3,8( 200/100 ( 65,6 г К₂Сr₂О₇.

Су мөлшері 200 ( 65,6 ( 134,4 г немесе 134,4 мл.

Таразыда 65,6 г К₂Сr₂О₇ өлшеп алып, оны стақанға салып, суды өлшек немесе цилиндрмен құямыз. Ерітіндіні араластырып, қыздырамыз (су немесе құм жылытқышында) және қатпарлы сүзгімен (неліктен?) ыстықтай сүзуге арналған құйғыда сүземіз.

Егер ерітінді сүзгеннен кейін қанықпаған болса оны кәрлен тостағанға салып жылтыр қабықша пайда болғанша буландырады да (суық су немесе салқындатқыш қоспа қолдана отырып), берілген температураға дейін суытады. Баяу суытқанда ірі кристалдар, ал тез суытқанда өте ұсақ кристалдар түзіледі. Негізінде орташа кристалдар алуға тырысу керек (неліктен?).

Кристалдағанда түскен заттарды еріген затты айырып алғаннан кейін қалатын сұйықтықтан вакуумда сүзу арқылы бөліп алып, суық еріткіштің аздаған мөлшерімен жуады. Жуылған кристалдарды сүзу қағазына салып, ауада кептіреді. Егер зат кристалдық суын жоғалтпаса, оны ылғалсорғышта кептіруге болады. (Ылғалсорғыштың құрылысы мен қолданылуы туралы П.И.Воскресенский Техника лабораторных работ. - М.: Химия, 1973 -. 71-76 б. кітабынан танысасыңдар). Ауада жайылып кететін заттарды дереу сығып, қырналған тығыны бар ыдысқа салады.

Қайтакристалдау мен 10⁰С-ға дейін суыту нәтижесінде 55 г К₂Сr₂О₇ тұзы мен 105 мл қаныққан ерітіндісі алынды делік; ерітіндінің тығыздығын бірге тең деп аламыз. Кестеден 10⁰С - да қаныққан тұздың ерігіштігін табамыз және онда қалған тұз массасын есептейміз:

Егер 100 г қаныққан ерітіндіде 7,8 г тұз болса, онда 55 г қаныққан ерітіндіде х г тұз болады.

Бұдан: х = 105 ( 768/100 ( 8,1 г. Демек, алынған үлгідегі К₂Сr₂О₇ мөлшері 55+8,1 ( 63,1 г немесе W (К₂Сr₂О₇) ( 63,1 ( 100/65,6 ( 96,1 ( - ті құрайды. Қоспа мөлшері 65,6 – 63,1 ( 2,5 г немесе ( бойынша 100 – 96,1 ( 3,9(.

Егер еріген затты айырып алғаннан кейінгі сұйықтықта (маточный раствор) заттың көп мөлшері қалса және егер зат қымбат болатын болса, онда қалған сұйықтықты буландырып, заттың келесі үлесін бөліп алады.

Ерігіштігі белгісіз затты қайтакристалдағанда еріткіштің аздаған көлемін алып, берілген температураға дейін қыздырады, оған қайтакристалдануға керекті затты салады. Ерітіндіні сүзіп, бетінде қабыршақ түзілгенше буландырады. Кристалдарды бөліп, тазалығын тексеріп, өлшейді.

Органикалық еріткіштерді қолданғанда қыздырғанда және сүзгенде өздігінен тұтануды болдырмайтын шараларды қолданған жөн.

Тапсырма: Оқытушының нұсқауымен бір зат алып, берілген температурада қайтакристалдауды жүргізіңдер. Жұмыс жоспарын жасаңдар. Негізгі өнімнің шығымын және қоспа мөлшерін есептеңдер.