이전에 [1], 에틸 알콜 불순물의 활성탄 흡착에 의한 정화의 연구 결과가 제시되었고 아세트 알데히드와 이소 아밀 알콜의 흡착 결정은 석탄의 품질을 결정하는 방법이 될 수 없다는 것이 밝혀졌다.
물 - 알코올 용액의 품질을 향상시키는 활성탄의 작용 메카니즘의 기초가 흡착이 아니라 화학 흡착 이온 교환 과정이라는 것을 고려할 때, 우리는 산과 염기의 흡착에 대한 연구로 돌아갔다.
흡착 방법은 최근에 전해질 용액으로부터의 이온 흡수뿐만 아니라 그들의 복잡한 혼합물의 분리를 위해 널리 사용되어왔다.
이온 교환 흡착은 용액 내에서 흡착제와 전해질 사이의 화학 반응 (이온 교환)을 기반으로합니다. 흡착제에는 교환 반응이 가능한 이오 노닉 기가 있어야합니다.
E.V. Trostyanskaya, I.P. Losev, A.S. Tevlin은 다양한 산업 분야에서 다양한 연구에 사용되는 양이온 교환 및 전기 교환 수지에 관한 최근 연구에 대한 개요를 제공합니다.
양이온 교환 흡착의 경우, 흡착제는 산성 그룹을 가져야하며, 수소는 용액에 존재하는 전해질 양이온으로 쉽게 교환 될 수 있습니다.
유기 물질의 흡착은 주로 유기 화합물이 이온을 형성 할 수있는 경우를 제외하고는 분자 흡착의 유형에 따라 진행됩니다.
활성탄에 의한 산 및 염기의 흡착
강한 전해질의 흡착은 저 해리 물질 및 비 전해질의 흡착과 메커니즘에서 극적으로 다릅니다. 이 경우 화학 흡착 과정에 대해 이야기하는 것이 더 정확합니다.
흡착제 인 활성탄은 산소를 돌이킬 수 없게 흡수하는데, 석탄 표면과 산소의 화학적 상호 작용에 의해 설명됩니다.
Shilov 등은 활성탄의 표면과 산소의 상호 작용이 다른 조건에서 활성탄의 3 가지 표면 산화물을 생성한다고 믿는다. 따라서, 상온 및 저압에서, 산화물이 형성되며, 이는 기본 특성을 가지며, 물과 상호 작용할 때,이 산화물은 염기를 제공한다.
활성탄의 표면에서 용액으로 이동하는 수산기 이온은 반대 표면 전하에 의해 유지되어 전기 이중층을 형성한다.
Frumkin은 일반적인 온도에서 석탄 표면과 산소의 화학적 상호 작용은 일어나지 않으며 산소와 평형에있는 석탄은 산소 전극을 형성한다고 믿습니다.
흡착 된 산소는 물 분자와 상호 작용하는 이온 O "를 전달합니다.OH 이온은 이중 전기 층을 형성합니다.
우리는 산과 염기의 흡수를 연구하여 청정 석탄과 소비 석탄의 화학 흡착 능력을 비교하기로 결정했다.
알칼리 및 산의 활성탄 흡착
산 및 염기의 흡착에 대한 연구에 따르면, 활성탄 BAU는 염기에 비해 흡착능이 낮고 산에 비해 흡착력이 현저히 우수하다는 것이 밝혀졌습니다.
활성탄 샘플을 가성 소다 용액과 10 분간 접촉시킨 후, 신선한 알칼리 및 소비 된 석탄 모두에서 동일한 알칼리 흡착이 일어난다. 예를 들어, 100 mmol / l의 알칼리 농도에서 신선한 활성탄과 소모 된 활성탄 모두 흡착 후 평형 농도는 81 mmol / l와 동일하게되었다. 장기 흡착 (24 시간)은 또한 신선한 활성탄과 소비 된 활성탄에 의한 알칼리 흡수에 차이가 없음을 보여 주었다.
활성탄 (BAU)을 이용한 목재 알칼리의 낮은 흡착성은 석탄 표면의 기본 성질의 결과이다.
Shilov와 Lepine [3]은 수착 능력에 의해 무기산이 다음과 같은 행에 배열 될 수 있음을 보여 주었다 :
우리에 의해 반복적으로 연구 된 바에 따르면 신선한 활성탄은 산 (아세트산, 황산 및 염산)을 소비 된 것보다 훨씬 잘 흡수하고 이러한 산은 흡착 활성에 의해 다음 순서로 배열 될 수 있음을 보여주었습니다.
연구 결과는 Fig. 1.
도 4 1. 활성 탄소와 소비 된 활성탄을 포함한 흡착 등온선.
동일한 연구에 의해, 활성탄과 물의 2 일 상호 작용이 실질적으로 산을 흡착하는 능력을 감소시키지 않는다는 것이 확인되었다.
염화나트륨 흡착에 대한 연구는 신선 석탄과 소비 석탄과 거의 흡착성을 나타냈다.
석탄 교반 후 물의 전기 전도도의 변화를 결정하기위한 연구는 신선 석탄 및 소비 된 석탄으로 처리 한 후 수용액의 전기 전도도에 눈에 띄는 차이를 보였다.
따라서, 신선한 석탄 10g과 물 100ml를 60 분 동안 교반 한 후, 용액의 비 전도율은 1.4 × 10-3ohm-1 · cm-1이었고, 동일한 양의 사용 된 석탄 λ0 = 6.6 · 10-5, 즉 사용 된 활성탄으로 교반 한 후의 물의 전도도는 새로운 석탄으로 교반 한 후 물의 전도도보다 약 400 배 작습니다.
신선한 석탄으로 교반 한 후 석탄의 무게가 증가함에 따라 수용액의 전기 전도도가 증가하고 용액의 pH는 8-8.15 범위에있다. 사용 된 활성탄의 수성 추출물의 전기 전도도는 석탄 샘플의 변화와 거의 변하지 않으며 용액의 pH는 5.9-6.4 이내입니다. 우리의 측정에서 알 수 있듯이 0.0025-0.01 %의 범위에서 아세트 알데히드를 첨가해도 용액의 전기 전도도 변화에는 영향을 미치지 않습니다.
전기 전도도의 변화는 항상 석탄의 다른 전해질 용액으로의 전이로 인해 매체의 알칼리성의 정도에 의해 야기되는 것은 아닙니다.
따라서 4.8과 6.0의 알칼리도 (0.01N의 산의 밀리리터 수와 지시약 브롬 티몰 블루를 갖는 100ml 용액의 적정)를 사용하면 전기 전도도 λ = 2.4 * 10-4가됩니다.
중성 및 약 알칼리 반응 (pH 7-7.2)에서 특정 전기 전도도는 1.0-1.3-10-4 범위에 있습니다. 따라서 수용액의 전기 전도도 (석탄으로 물을 교반 한 후)를 측정하는 것은 석탄의 품질을 특성화 할 수 있지만, 석탄에서 용액으로 구성이 변하는 기지뿐만 아니라 다양한 전해질이 필요하기 때문에 석탄의 품질을 특성화 할 수 있습니다. 연구 석탄의 특성에 대해보다 신뢰할만한 것은 용액 적정법이다.
이 정의를위한 가장 좋은 지표는 브로 메티 움 (bromethymnium)으로, pH가 6-7,
이온 교환 과정의 증거는 B. Bauman이 [4]에서 지적했듯이 이온 교환 수지를 염 용액으로 옮기는 동안 pH 변화를 지적합니다. 양질의 활성탄은 또한 이온 교환 반응 과정과 관련된 용액의 pH를 증가시킵니다.
실시 우리의 정의 pH를 정렬하여 보드카는 석탄은 물, 알칼리와 교반주고 또한 석탄 열을 통해 전달, 즉 pH가 보드카 정렬 대응 산도보다 커야 후 하이드로 알코올 용액의 pH가 증가 할 수 있음을 보여 주었다..; 산도 자본 및 40 %의 부정합이 활성탄의 pH로 진탕 한 후 물의 알칼리도를 증가 시키면 정렬 보드카 차이 증가와 그의 제조 방법이 추가되기 때문에 (PH 모스크바 특별한 보드카 거의 정렬의 pH 상이없는 종류의 pH보다 그 이상 보드카 중탄산 나트륨 및 아세트산을 함유하고있어 물 - 알코올 용액 완충).
따라서 ΔpH의 정의, 즉 분류 및 보드카의 pH 차이 (모스크바 보드카 제외)는 석탄의 품질을 평가하기위한 추가 기준이 될 수있다.
활성탄이 작동하면 종류의 pH가 보드카의 pH에 가까워지며 재생할 석탄이 보드카의 pH를 변화시키지 않습니다.
숯을 통한 여과 후 수용성 알콜 용액의 관능적 특성의 향상은 알콜 농도가 매우 낮은 특정 단백질 물질 또는 가수 분해 생성물의 제거 또는 파괴의 화학 흡착 과정과 관련이 있다고 추정 할 수 있습니다.
이온 교환 반응은 석탄 표면의 산화물과 단백질 물질의 활성 극성 그룹 또는 가수 분해 생성물간에 일어난다.
R. Blok [5]는 이온 교환 크로마토 그래피에 의한 아미노산의 분리를 상세히 고려한다. 같은 기사에서, Thithermus, Klasson 등이 활성탄을 사용하여 방향족 아미노산을 분리하는 것으로 나타났습니다.
단백질이나 가수 분해 생성물의 존재 예컨대 prolamins (글 리아 딘, hordein) BM Chaguin [6] 상기 알코올의 매쉬 칼럼 brazhnoy Epuration 및 혼입의 결함 코일 히터 매쉬 또는 입자의 혼입의 효과의 결과로 표시된 바와 같이 알코올이 될 수있다 정류 컬럼 플레이트. B. M. Chagin [6]은 밀 가공 과정에서 단백질에 대한 긍정적 인 반응을 나타냈다.
실험은 석탄을 통한 여과 전에 일부 물 - 알콜 용액이 암모니아 (네슬러 시약 포함)에 대해 긍정적 인 반응을 일으킨다는 것을 보여 주었다.
석탄을 통과하기 전에 알칼리성 매체에 과망간산 칼륨 용액을 물 - 알콜 용액에 첨가 한 후,이 반응은 일어나지 않았다.
따라서, 기호성 하이드로 알코올 용액을 향상 목탄 작용의 주요 메카니즘은, 가능성 수성 알코올 용액에 산화 피막 및 탄소 불순물의 표면 사이의 이온 교환 반응의 방법에 의해 설명 될 수있다.
활성탄 표면에서 일어나는 이온 교환 과정은 다음 식으로 나타낼 수 있습니다.
-C-OH + MA = -C-A + MON (1)
물 - 알콜 용액의 불순물이 단백질 물질의 가수 분해 생성물 인 경우 위의 방정식은 다음과 같은 형식을 취합니다.
-C-OH + R-COOH = -C-COOH (2)
유형의 산화물 코팅 표면에 활성탄이없는 경우 :
석탄은 이온 교환 반응 능력을 갖지 않을 것이고, 따라서 수성 추출물은 알칼리성 반응을 나타내지 않을 것이다.
수성 추출물을 알칼리 반응 이온 교환 반응 활성 탄소 및 불순물의 표면 사이에서 발생 함께 지아 (예를 들면, 질소 화합물은 단백질 원점)에 있다는 사실에 의해 설명 될 수 있으며, 이온 교환 공정은 탄소에 용해 산화물 및 염 코팅 사이에 발생 알콜 용액 (분류 준비 중)은 또한 염기의 형성을 유도한다.
따라서, 석탄의 활동을 결정하기위한 제안 된 방법은 활성탄의 자유 산화물 코팅의 결정으로 감소된다
연구 결과에 따르면 수계 알콜 용액을 정제하는 데 사용되는 활성탄의 품질을 평가하는 방법이 연구중인 석탄을 추출한 후 물의 알칼리도를 결정하여 제안되었습니다.
사용 된 활성탄을 물과 함께 교반 할 때, 매체의 반응은 중성 또는 약산성으로된다. 양질의 활성탄은 물과 함께 교반하면 알칼리성 반응을 일으 킵니다. 따라서, 석탄을 청소하기 위해 사용되는 석탄의 품질 측정은 석탄으로 석탄을 교반 한 후 물의 알칼리도가 될 수 있습니다.
석탄 품질 평가는 다음과 같이 수행됩니다.
석탄 기둥에서 채취 한 활성탄의 평균 샘플을 여과지 사이에서 가볍게 누르고 충분히 혼합 한 후 30 g의 석탄을 기술적 인 저울에 무게를 재십시오.
석탄의 일부를 150 ml의 물로 진탕 기 또는 수동으로 10 분 동안 진탕시킨다. 교반이 끝나면 탄소는 일반 여과지를 통해 여과됩니다. 얻어진 여액 100ml에 브로 티몰 블루 (20 % 알콜 100ml 당 0.1g)를 5 방울 첨가하여 지시약으로한다.
여액이 산성 인 경우, 용액은 황색으로 변한다. 알칼리성 일 때 용액은 청색이됩니다. 여액 100ml를 황산 또는 염산 0.01N 용액 (지시약 - 메틸 브로마이드 5 방울)으로 적정한다.
0.01N 산 용액 0.2ml 이하가 여과 액 100ml의 적정을 위해 소비되는 경우 즉, 매질의 거의 중성 인 반응 인 경우 석탄을 재생해야한다.
도 4 2. 석탄의 활성은 0.01N 산 용액으로한다. 점선은 재생 후 석탄의 활동을 보여줍니다.
적정의 끝은 용액의 청색이 약한 노란색 색조의 녹색으로 변이 됨으로써 결정됩니다 (색상 변이의 순간이 기록됨).
재생되는 석탄의 품질은 석탄을 소트하여 소위 "유지 보수"를 한 후에 결정됩니다.
연구 결과에 따르면, 석탄의 품질은 다음과 같이 결정되어야합니다 : 200g의 신선한 석탄이 1 리터의 증류수에 부어지고, 2 시간 후에 1 리터의 물이 쏟아지고 석탄이 다시 부어집니다. 2 시간의 주입 후, 물은 배수되고, 석탄 샘플은 상기 표시된 바와 같이 압착된다. 기술적 스케일에서 시험용 석탄 30g을 칭량하고 증류수 150ml로 흔들어 준다. 여액 100ml를 지시약 (메틸 브로마이드 5 방울)의 존재하에 0.01N 산성 용액으로 적정한다. 적정을 위해 0.01N 산 용액 2ml 이상을 사용해야한다.
활성탄의 품질 평가는 신선도와 기둥의 두 가지 평행 한 정의에 기초하여 수행됩니다.
테이블과 그림에서. 2는 모스크바 증류소의 석탄 기둥 중 하나에서 석탄의 품질을 확인한 결과를 보여줍니다.
dkl에서 놓친 정렬의 양
적정량 당 0.01N 산의 소비량 (ml)
화학자 안내서 21
화학 및 화학 기술
석탄 및 수성 가스 상호 작용
BI - Gas 방법 (그림 3.31)에 따라 0.07mm로 분쇄 된 석탄 및 스팀 (또는 석탄 페이스트)은 두 번째 가스화 단계 - 가스 생성기의 상부 구역 1로 공급되고, 여기서 그들은 바닥에서 상승하는 고온의 합성 가스와 접촉하게된다 장치의 부품. 두 번째 단계의 온도는 925 ° C이다. 이것이 발생하면 도입 된 연료 중 일부의 수소 가스가 발생합니다. 미 반응 탄소 (코크스) 외부 사이클론 다시 완전히 1480 ℃에서 증기 및 산소와의 반응에 의해 가스화 장치 (제 가스화 공정), 중간 부 (3)에 혼입 된 입자로부터 분리되는 상부 노즐을 통해 기상 반응 생성물을 부과 용융 상태의 애쉬는 하부에 위치한 물 탱크로 흘러 들어가고 [c.130]
용융 상태에서의 공정은 절삭 모드에서의 석탄 기화의 변형이다. 그 (것)들에서, 석탄과 gasifying 대리인은 열 운반 대의 역할을하는 금속 용융물, slags 또는 소금의 표면에 먹인다. 용융 철을 이용한 공정은 많은 국가에서 이용 가능한 철 야금에서 산소 전환 장치의 자유 용량을 사용할 수 있기 때문에 가장 유망하다 [97]. 이 공정에서 가스 발생기는 용융 된 철 (온도 1400-1600 ° C)이있는 변환기 장치 인 내화물로 채워진 중공 구조입니다. 산소 및 수증기와 혼합 된 석탄 먼지는 장치의 상부로부터 고속으로 용융물 표면에 수직으로 공급된다. 이 흐름은 용융물의 표면에 형성된 점액을 날려 버리고 용융물을 혼합하여 석탄과의 접촉면을 증가시킵니다. 고온 가스화로 인해 매우 빠르게 발생합니다. 탄소 전환율은 98 %에 도달하고 열효율은 75-80 %입니다. 철분은 또한 가스화를위한 촉매 역할을한다고 가정합니다. 석회가 용융물에 첨가 될 때, 석탄은 석탄의 황과 상호 작용하여 슬래그와 함께 연속적으로 제거되는 황화 칼슘을 형성한다. 결과적으로, 석탄에 함유 된 유황으로부터 합성 가스를 95 %까지 유리시키는 것이 가능하다. 용융 공정에서 얻어진 합성 가스는 677 ° (용적)의 CO 및 28 % (용적)의 Hg를 함유한다. 보충되어야하는 철 손실은 5-15 g / m의 가스입니다. [c.97]
공기 유역을 보호하는 문제에 대한 가장 근본적인 해결책은 무해한 배출물을 제공하는 새로운 에너지 전환 방법을 개발하는 것입니다. 그러한 방법 중 하나는 전기 화학적 인 방법으로, 연료의 화학 에너지를 전기 에너지로 직접 전환시키는 방법입니다. 에너지 전환 과정은 연료 전지에서 일어난다 (xvi 참조). 예비 천연 가스 또는 석탄은 일반적으로 수증기로 처리되어 수소 함량이 높은 가스를 생산 한 다음 연료 전지로 공급합니다. 산화제와 환원제는 연료 전지에서 공간적으로 분리되어 있기 때문에 직접적인 상호 작용이 일어나지 않으므로 [c.390]
현재 천연 가스 및 석유 매장량 감소와 관련하여 석탄 가스화 제품이 점차 많이 사용되고 있습니다. 이 공정을 수행하면 석탄은 고온에서 공기, 수증기 및 산화 탄소 (IV)에 의해 다양한 산화제와 상호 작용합니다. 결과적으로, 무기 성분 이외에 메탄 및 다른 탄화수소를 함유하는 다양한 기체 혼합물이 형성된다. [c.349]
그러나 가스 발생기에서는 풍부한 가스를 얻을 수 있습니다. 공기 대신에 수증기가 뜨거운 석탄을 통과하면 탄소와 수소의 상호 작용의 결과로 수소와 탄소 산화물 CO와 CO2가 형성됩니다. 분해되지 않은 수증기는 다른 가스화 생성물에 첨가되고 수소, 탄소 산화물 및 물로 구성된 수성 가스가 형성된다. [p.52]
수증기의 반응. 수증기 존재하에 부틸 렌의 탈수 소화 동안, 촉매 상에 형성된 탄소는 수증기와 부분적으로 반응한다. [c.91]
석탄과 수증기의 상호 작용. 반응 (51)에 따른 디 비닐의 분해 동안 형성된 탄소는 반응 (52)에 따라 수증기와 부분적으로 상호 작용하고, 촉매 상에 부분적으로 침착된다. 수증기와 반응하는 석탄의 양은 생성 된 CO2 및 CO의 양으로부터 계산할 수 있습니다. 데이터 테이블을 기반으로합니다. 도 23에서, 반응성 석탄의 양은 1 시간 동안의 실험에서 결정되었다 (표 26). [c.111]
화학 제품과 물질의 생산을위한 고체 연료를 사용하는 효과적인 방법은 방사선에 노출되거나 플라스마 제트의 초 미세 석탄 먼지와 다양한 물질 (가스, 수증기, 할 로젠화물 등)의 상호 작용에 의해 코로나에 노출 됨으로써 발견 될 수 있으며, 최종적으로 화학과 에너지의 결합으로 석탄, 물 및 공기 만이 원료가 될 공정을 창출 할 것이라는 예상과 함께, [c.15]
수증기의 반응. 수증기 존재하에 부틸 렌의 탈수 소화 동안, 촉매 상에 형성된 탄소는 수증기와 부분적으로 반응한다. 수증기가 석탄과 상호 작용할 때 다음과 같은 반응이 일어난다 고 생각된다 [c.19]
수증기와 석탄의 상호 작용 [10]. 반응 (IV, 32)에 의해 부타디엔이 분해되는 동안 형성된 석탄은 부분적으로 반응에 의해 수증기와 반응하며 촉매 상에 부분적으로 침착된다. [p.111]과 반응하는 석탄의 양은
저온의 탄소 산화의 경우, 공정 개발의 흡착 메커니즘은 탄소 연소의 강도, 얻어진 제품의 양과 품질을 완전히 결정합니다. 탄소 연료의 저온 산화의 개념은 매우 자의적이다. 최소 활성탄 (흑연, 전극 탄소, 고온 콜라)조차도 산소와의 상호 작용의 흡착 메커니즘은 이미 600-800 ° K의 온도에서 명백한 효과를 나타내지 않으며 공정은 안정되고 정지 상태가됩니다. 동시에 탄소와 이산화탄소 또는 수증기의 상호 작용에서 흡착 현상은 1000-1200 ° K의 온도에서도 영향을 미친다. [c.144]
더 많은 CO에는 t가 들어 있습니다. 동일한 양의 일산화탄소와 온수를 혼합하여 (이상적인 경우) 연소 중에 2800 kcal / m을 제공하는 수성 가스. 이 가스는 약 1000 ℃의 고온 석탄 층을 통해 수증기를 불어 넣음으로써 얻어지며 NaO + C + 31 kcal = CO + Na의 식에 따라 상호 작용이 일어난다. 수증기의 생성 반응은 열의 흡수와 함께 진행되기 때문에 석탄은 서서히 냉각되고 뜨거운 상태로 유지하기 위해 수증기의 전달을 공기 (또는 산소)와 가스 발생기를 교대로 전환하는 것이 필요합니다. 이와 관련하여 수성 가스는 대략 CO-44, Na-45, COA-5 및 N3-6 %를 함유합니다. 그것은 다양한 유기 화합물의 합성에 널리 사용됩니다. 이 호에는 개요 기사가 있습니다. [c.513]
일산화탄소 (II)는 기체 연료 (공기, 물 및 혼합 가스)의 필수 요소로서 매우 중요합니다. 공기 가스는 뜨거운 석탄을 통해 공기를 불어 넣어 생성됩니다. 이 공정은 발전기라고 불리는 높은 원통형로 (furnace)에서 수행된다 (그림 67). 석탄은 위에서부터 발전기로 적재되며 아래에서 공기가 공급됩니다. 발전기의 하부에서 높은 연속 기류 (산소) 조건 하에서 탄소 C + 02 = C0 g의 완전한 산화가 일어난다. 최종 CO2는 상승하고 석탄의 뜨거운 층을 통과하여 마지막 CO2 + C = 2C0와 상호 작용합니다. 일산화탄소 (II)는 공기의 질소와 함께 발전기에서 배출됩니다. 이러한 가스들의 혼합물 (CO와 N2)은 1 2의 체적비로 발생기 또는 공기 가스라고 부릅니다. [c.354]
옥소 반응에 사용 된 수소와 일산화탄소 (합성 가스)의 혼합물은 대략 화학량 론적 인 체적비를 갖는다. 다시 말해, 그것은 수성 가스와 유사합니다. 이것은 탄소 (석탄 또는 코크스)와 수증기의 상호 작용에 의해 식 [p.262]에 따라 얻을 수있다.
두 경우 모두 가열로 인해 증기 및 가스 분해 생성물 (스팀 - 가스 혼합물)이 목재에서 방출되고 숯이 남습니다. 나무 가스 연료를 확인하려면 숯을 얻을,하지만 인해 목재의 열분해 산소 및 스팀 생산 된 가연성 가스와 열을 높은 온도에서의 상호 작용을하지 않습니다. 이러한 공정을 가스화 (gasification)라고하며, 생성 된 증기 - 가스 혼합물을 합성 가스라고합니다. [c.16]
수소는주기 시스템의 가장 공통적 인 요소 중 하나이지만, 수소를 생산하기 위해서는 자유 형태로 실질적으로 발생하지 않으며 특수한 복잡한 장비가 필요합니다. 공기 중의 수소 함유량 (부피 기준)은 5-10 %에 불과하며, 공기 중에서 수소를 추출하는 것은 비실용적입니다. 수소 생산의 주요 원천은 천연 가스 및 관련 가스, 오일, 석탄 및 물입니다. 수소는 촉매 변환 방법 (메탄과 수증기의 상호 작용)에 의해 천연 가스로부터 생산된다 [c.97]
분리 된 가스는 특별 분배 판을 통해 흡착 부에서 이동하는 흡착제에 역류로 공급된다. 잘 흡착 된 성분은 흡수되고 휘발성 가스는 탑 제품으로 제거됩니다.이 제품의 일부는 가스 리프트 시스템 용 캐리어 가스로 사용됩니다. 석탄은 정류 구역을 따라 더 내려 가면서 무거운 부품으로 흡착 된 상을 풍부하게하면서 흡착 된 가스를 덜어 준다 (증류와 유사 함) 스트리핑 구역에서 방출 된 중질 성분과 상호 작용한다. 증기 상 (phase)에서, 중간 휘발성 가스가 농축되며, 두 번째 분획은 증류 구역의 중간 부분에서 제거된다. 스트리핑 구역에서 방출 된 중질 성분은 세 번째 분획물을 형성합니다.이 분획물은 수증기와의 혼합물 형태로 배출됩니다. 설계된 설치 [c.185]
파일럿 플랜트에서 원자로 열을 사용하는 석탄 가스화 테스트는 갈색 석탄이 800-850 ℃의 온도에서 수증기와 강하게 상호 작용하고 석탄과 거의 100 ° C 더 높은 온도에서 집중적으로 상호 작용한다는 것을 보여 주었다. [c.106]
가스화는 산화제 (Oz, 공기, 수증기, CO2)와의 고온 (1000-2000 ° C) 상호 작용에서 화석 석탄의 유기 부분을 가연성 가스로 전환시키는 것입니다. 동시에 석탄은 발전기와 수성 가스로 거의 완전히 전환됩니다 (단단한 잔여 물은 재입니다). 갈색 석탄을 사용하는 가스화 및 석탄 코크의 가공품. [c.474]
400-410 °에서 아세틸렌의 산화 1) 아세토 알데히드로의 수증기, 2) 아세톤과 이산화탄소로의 수증기 3) 아세톤 분자와 2 개의 아세톤 분자의 상호 작용 자유 철, 아연 아세테이트 및 망간 아세테이트 다공성 석탄 (석탄 200g과 아세트산 35g 아연 및 망간 아세테이트 10g) 112 [c.458]
α- 금속과 마찬가지로 수증기와 상호 작용하며 비금속, 특히 석탄 중에서 가장 양성 반응을 보인다. 수증기가 고온의 층을 통과하면, [c.193]
이와 유사하게, 가스상 연료를 제조하는 과정에서 CO2와 석탄의 상호 작용은 소위 수성 가스, 즉 석탄에 적 온 수증기의 작용하에 얻어지는 가연성 혼합물의 형성 반응에 큰 역할을한다. [p.212]
가스화 속도는 연료의 반응성 (즉, 가스화 제와 상호 작용하는 능력 - 산소 및 수증기), 입자 크기, 수분 및 회분 함량 등에 따라 달라진다. 목탄, 이탄 코크스는 가장 높은 반응성 및 무연탄을 갖는다.. [c.189]
산화철 촉매에 대한 실험에서, CO는 철 산화물을 감소시킬뿐만 아니라 CO2 및 C로 분해되는 것으로 밝혀졌습니다. 수증기는 금속 철이 아닌 석탄을 주로 산화시킵니다. Reuter와 그의 연구진은 일산화탄소를 수증기로 전환시키는 메커니즘에 대해 다음과 같은 계획을 제안했다. 수증기 분자는 촉매의 활성 부위에 흡착되어 반응성 상태가되어 일산화탄소 분자와 상호 작용한다. [c.162]
반응식은 수증기가 석탄과 상호 작용할 때 열이 흡수되는 것을 보여줍니다. 결과적으로, 수증기 전달 중 발생로 내의 온도는 감소 할 것이다. 따라서, 발전기로의 공기 및 수증기의 공급이 번갈아 이루어지며, 그 결과 석탄은 고온 상태로 유지된다. 정규 발생 가스는 공기와 수성 가스가 혼합 된 것입니다. 발전기에 수증기와 산소의 혼합물이 공급되면 증기와 공기의 공급이 교대로 사라집니다. 이러한 발전기는 연속적으로 작동하고 동시에 물 조성에 가까운 가스가 얻어진다. [c.204]
설치는 가스 발생기 (2)와 재생기 (3)을 동시에 온도 1000년부터 1050년까지 ° 재생기 (3)으로부터 호퍼 (1)과 금속 산화물로부터 공급되는 미분탄을 발전기 산화물로 구성된다. 기체 형성 과정은 금속 산화물의 산소와 수증기가 탄소와 상호 작용하기 때문이다. 생성 된 가스와 네라 질로 체 노노 물 [p.52]
가열 및 다른 활성화 효과가 유기 화합물을 얻는데 사용되었습니다. 그러나 그러한 시도는 성공하지 못했습니다. 유기 화합물은 서로 상호 작용할 때 보통 유기 화합물 (CO2, CO, H2O, NH3, NO2, HN)의 분해로 인해 가장 단순한 무기 화합물과 물질을 나타냅니다. 일부 실험의 결과로 유기 물질과 유사한 물질이 얻어졌습니다. I. Ya. Bertselius는 질산을 석탄에 작용시킴으로써 외부 유사성으로 인해 점성 물질이 얻어지며, 돼지 철이 왕수에 녹을 때 인조 탄핀이 검은 토양 끓는 산물과 닮은 물질을 생산했다고 지적했다 또는 메탄, 에틸렌 및 이산화탄소의 혼합물을 가열 된 자기 제관에 통과시킴으로써 특정 악취를 갖는 용이하게 승화 된 살 포포도빈 물질을 수득 하였다. 그러나 이러한 제품들은 유기적 인 특성에 기인 한 것은 아니므로 Berzelius는이를 고려했습니다. 유기 물질과 무기 물질의 경계에 공정하게 놓여 있어야한다 [45, 12 페이지]. [p.26]
원료탄을 활성화시키는 증기 - 가스 방법에서, 일산화탄소, 이산화탄소, 암모니아, 수증기 등이 활성화 제로 사용된다.이 방법의 핵심은 활성제와 석탄의 상호 작용이 궁극적으로 이용 가능한 활성 표면의 증가를 초래한다는 것이다, 총 세공 부피의 증가 및 석탄의 다공성 변화. 수증기 및 이산화탄소와 수증기 및 산소의 혼합물을 활성화시키는 가장 보편적 인 방법. 800-900 ° C에서 수증기 또는 가스 혼합물의 공급 원료를 가열하면 양질의 석탄을 얻을 수 있습니다. [c.14]
흡착기 하단에서 석탄을 배출하십시오. 황산으로 포화되어 분리 탈착을 시작한다. 여기서 그것은 황산과 석탄, 이산화탄소, 수증기 및 502 (10-15 %)의 상호 작용의 결과로 불활성 가스의 흐름에서 380-450 ° C로 가열되며, 후자는 접촉 황산 생산을위한 원료로 사용될 수 있습니다. 석탄은 미세 분획이 분리 된 후 순환으로 되돌아 간다. [c.176]
물 분자 사이의 상호 작용. coi-deisire 단계의 구조. V.의 분자, 쌍극자 모멘트, 강한 상호 작용을 의미합니다. 서로 그리고 극성 분자는 in-in. 동시에, 수소 원자는 O, N, F, I, S 원자 등과 수소 결합을 형성 할 수있다. 낮은 양의 수증기와 적당한 압력 (끓는점과 atm에서 약 1 %)에서 소량이 존재한다. 압력), (그들은 ДД br 15 kJ / mol), 산소 원자 사이의 거리는 0.3 nm이다. 콘덴서에서. 단계적으로, V의 각 분자는 4 개의 수소 결합을 형성하며, 2 개는 양성자 공여체이고 2 개는 양성자 수용체이다. 이들 결합의 평균 길이는 결정 성이다. 얼음 및 결정질 수화물의 변형 약. 0.28 nm. 각도 О - Н. O는 180 ° 경향이 있습니다. 분자 V의 네 개의 수소 결합은 정사면체의 꼭지점을 향한다 (그림 2). [c.395]
저온에서는 흡착 과정이 우세한 탄소의 산화가 느립니다. 최소 활성 탄소 (흑연, 전극 탄소, 고온 콜라)에 대해서조차도 산소와의 상호 작용의 흡착 메커니즘은 600-800K의 온도에서 역할을 멈춘다. (수착 현상은 이산화탄소 또는 수증기와 상호 작용하며 1000 ℃ -1200K) 석탄의 화학적 활성이 증가하고 반응의 발열 효과가 증가함에 따라, 수착 과정의 역할이 현저히 감소하는 도달 후, 이들 온도의 값의 감소가 관찰된다. [p.210]
고차원 탄화수소의 반응은 다음과 같이 상상할 수 있습니다. 고온에서이 탄화수소는 우선 석탄, 수소 및 메탄으로 분해되고 그 후에 석탄과 메탄은 방정식 [c.303]에 따라 수증기와 상호 작용합니다.
지하 석탄 가스화. 석탄 솔기의 일부는 한 곳의 우물로 인해 윤곽이 잡히게되고 그 중 한 곳의 뜨거운 우물을 불어 넣습니다. 그로 인해 저수지의 석탄이 점화되고 15-25m의 거리에있는 다른 우물에서 생성 된 가스화 제품이 빨려 들게됩니다. 블로우와 가스 배출구 사이에서 다음 프로세스가 발생합니다. 폭발 구멍 근처에서 석탄이 연소하여 이산화탄소 CO를 형성합니다. 석탄의 연소 중에 방출되는 열은 가스 배출 관의 측면으로 가스와 함께 이동하며, 그 결과 석탄은 고온으로 가열된다. 이 구역에서, 연소 영역에서 형성된 비가 연성 이산화탄소는 고온 연료 C + C0d 2C0의 탄소에 의한 가연성 일산화탄소 CO로 환원된다. 석탄에 함유 된 수분은 수증기로 변환됩니다. 지하 가스 발생기의 환원 구역에서 수증기와 고온 연료의 상호 작용이 일어나서 일산화탄소 이외에 수소가 생성된다 [p.292]
도 1에 도시 된 노 (furnace) 도 13에 도시 된 바와 같이, 발전기 가스로 외부에서 가열 된 챔버로 구성된다. 벙커에서 기밀 수위 게이트를 통해 주기적으로 4 시간마다 석탄이 노 내로 공급됩니다. 동일한 간격으로 트롤리에 대한 코크스가 유압 게이트를 사용하여 챔버에서 배출됩니다. 수증기는 열 코크스가 위치한 챔버의 하부로 주입되어 코크스와 수성 가스가 상호 작용하며 수증기의 양은 수증기의 양에 의해 조절됩니다. 수지는 노의 BepxHeii 부분으로 배출되고 가스는 훨씬 더 많이 제거됩니다. 41]
더 많은 CO에는 t가 들어 있습니다. 수증기는 CO와 Ng가 같은 양의 혼합물로 이루어지며 (이상적인 경우) 연소 중에 2800 kkag / m의 값을 갖는다. 이 가스는 고온의 석탄 층을 통해 수증기를 불어 넣음으로써 얻어지며 약 1000 ℃의 상호 작용은 식 H2O-1-C-1-Z1 / s / sal = C0 + H2에 따라 발생한다. 수성 가스의 생성 반응은 흡열이므로 석탄은 서서히 냉각되고 뜨거운 상태로 유지 시키려면 수증기의 전달과 공기의 전달을 번갈아 할 필요가 있으므로 수분 가스는 대략 44 %의 CO, 45 %의 Hg, 5 %의 CO2 및 6 %의 N2를 함유한다. [c.279]
무연탄의 분리 및 재생. 석탄의 활성화는 수증기 환경에서 탄소가 타는 때 발생합니다. 실제적으로 탄소는 700 ° C 이상의 온도에서 수증기, 이산화탄소 및 이들의 혼합물과 상호 작용하기 시작하며, 온도 상승에 따라 상호 작용 속도가 증가합니다. 따라서 800 ° C에서 탄소 손실은 12-19 %이고 동시에 900 ° C에서 탄소 연소율은 2-2.5 배 증가합니다. 이에 따라 활성탄의 품질이 바뀝니다. 따라서 활성탄은 850-900 ° C에서 얻어지며 공극의 내부 표면은 750-800 m / g에 이릅니다. [c.151]
[c.303] [c.81] [c.284] [c.127] 일반 화학에서의 강의 실험 (1950) - [c.272]
석탄과 물의 상호 작용
탄소와 수증기의 반응은 다음 반응을 통해 일어날 수 있습니다.
반응 (2.15) 및 (2.18)의 결과로서, 기상이 형성되고, CO, CO2, H2 및 H2이러한 조성물의 기상 (gas phase)에서, 수성 가스는
및 CO2 및 고체 탄소
반응 (2.15) 및 (2.18)은 흡열 반응이다. Le Chatelier의 원리에 따르면, 평형 가스 혼합물의 조성이 증가함에 따라 수증기의 양은 감소 할 것이고 H2, CO 및 CO2 증가 할 것이다.
반응 (2.15)과 반응 (2.18)은 상호 작용하는 물질의 양이 증가함에 따라 일정한 온도에서 반응이 H의 형성 방향으로 진행한다2, CO 및 CO2 압력을 낮추는데 기여할 것입니다.
반응 (2.15) 및 (2.18)과 동시에 탄소와 이산화탄소의 반응과 수성 가스의 반응이 일어나면 온도의 증가와 압력의 감소가 비율 (% CO) / (% CO2)를 평형 혼합물에 첨가 하였다.
표 2.3은 반응 (2.15) 및 (2.18)의 평형 상수에 대한 온도의 영향에 대한 정보를 제공한다.
표 2.3 - 다른 온도에서 반응 (2.15) 및 (2.18)의 평형 상수
위의 데이터에서 볼 수 있습니다 :
- 저온 영역에서 수증기는 탄소와 거의 상호 작용하지 않습니다.
- 400-1000 ° C의 온도에서 두 반응은 거의 완전히 가역적이어서 평형 가스의 조성에 상당한 양의 수증기가 존재합니다.
- 고체 탄소 존재 하에서 고온에서, 수증기는 반응 (2.15) 및 (2.18)의 결과로서 거의 완전히 소비된다.
온화한 온도 영역에서, 반응 (2.15) 및 (2.18)로부터 생성 된 기체상은 현저한 양의 H2오, 콜로라도, 콜로라도 주2 및 H2. 기상의 평형 조성은 수성 가스의 반응에 의해 결정된다.
수성 가스의 반응은 흡열이므로, 온도가 상승함에 따라 평형 가스는 반응에 의해 가스화 된 탄소의 양이 증가하는 것과 동등한 CO 함량의 증가를 포함한다 (2.15). 평형 가스 혼합물 내의 온도가 감소하면, CO 함량이 증가한다.2, 이는 주로 반응 (2.18)에 의한 탄소 가스화와 동등하다.
고온에서 수성 가스의 흡열 반응과 탄소와 CO의 상호 작용2 CO의 형성 방향으로 돌이킬 수 없게 진행된다. 이것은 고온에서 탄소 가스화가 반응 (2.15)에 의해서만 진행된다는 것을 시사한다.
수소 : 물 + 숯
리소스 e! 사이언스 뉴스 (Science News)는 과학자들이 우리 지구가 풍부한 보통의 물에서 수소를 생산할 수있는 값싼 방법을 찾았다는 소식과 함께 과학 소식을 따르는 모든 사람들을 기쁘게 생각합니다. 이것은 수소가 주요 연료가 될 수있는 널리 논의 된 "수소 경제"의 핵심입니다. 오늘날 수소 생산은 다소 복잡하고 비용이 많이 드는 과정이므로 불가능합니다.
연구진은 고품질의 숯이나 탄소가 다른 형태로 필요하다고보고했다. 이 연구에 대한 보고서는 Journal of Physical Chemistry의 과학 저널 C.에 의해 출판되었다. 오늘날 과학자들은 새로운 에너지 원을 찾는 것뿐만 아니라 더 싼 에너지 문제에도 관여하고있다. 최근에 전문가들은 태양 전지에서 귀중한 백금 대체품을 발견했습니다.
아키 모토 이쿠코 (Akkoto Ikuko Akimoto)와 그의 동료들은 수소와 산소가 잘 알려진 물을 쪼개는 전통적인 방법은 비싼 촉매의 사용이나 물을 통한 전하의 통과가 필요하다고 강조한다. 수소를 생산하기에는 너무 비싸지 않은 방법으로 석탄, 석유 및 기타 유형의 화석 연료에 대한 문명의 필요성을 줄일 수 있습니다.
이 문제는 단지 값싼 촉매제에있다. 수십 년 전에 개발 된 이러한 발전을 바탕으로 과학자들은이 품질의 탄소 분말과 분말을 목탄으로 확인하기로 결정했습니다. 저렴하고 쉽게 입수 할 수있는 물질로 일반 물을 수소와 산소로 분리 할 수 있습니다.
Akimoto가 이끄는 과학자 그룹은 두 종류의 분말을 모두 테스트했습니다. 탄소 분말은 물에 첨가되었으며이 조성물은 나노초 레이저 펄스의 영향을 받았다. 실험 동안, 수소는 실온에서 수득되었다. 고가의 촉매 나 전극은 필요하지 않았다. 이 실험의 성공은 인류가 소량의 물에서 탄소의 방출을 생산하는 저렴한 방법을 보여줍니다.
날마다 과학은 놀라지 않습니다. 다른 날에는 연구원들이 섭씨 200 도의 끔찍한 서리도 아닌 전선의 재료를 만들었다는 메시지가있었습니다.
석탄과 물의 상호 작용
케이 2 콜로라도 주 3 (식물의 재에서 칼륨)
Na 2 콜로라도 주 3 - 소다, 소다회
Na 2 콜로라도 주 3 x 10 H 2 O - 결정 성 소다
모든 탄산염은 고체 결정질 물질입니다. 대부분은 물에 녹지 않습니다. 중탄산염은 물에 용해됩니다.
탄산염의 화학적 성질 :
염의 일반적인 성질 :
1) 다른 용해성 염과 교환 반응을 일으킨다.
2) 가열시 탄화수소의 분해
3) 가열시 불용성 탄산염의 분해
4) 탄산염과 중탄산염이 서로 전환 할 수 있습니다.
고정 작업
# 1. 실행 가능한 화학 반응의 방정식을 완료하십시오 :
탄소와 그 산화물과의 반응은
탄소는 어떤 화합물과 상호 작용 하는가?
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목탄 형태의 탄소는 고대부터 사람들에게 친숙합니다. XVII 세기 중반 어딘가에 과학자들은 모든 물질이 연소 중에 대기로 사라지는 화학 물질 인 phlogiston으로 구성된다는 이론을 제시했습니다. 그러나 많은 석탄이 석탄 뒤에 남아 있기 때문에 화학자들은이 물질이 완전히 유동적이라고 생각했다. 그러나 XVIII 세기 말, 즉 1791 년에, 과학자 Tennant는 여섯 번째 화학 원소 인 탄소를 얻었다. 그는 오히려 간단한 실험을 통해이 작업을 수행했습니다. 이전에 가열 된 초크 위에 인성 증기가 전달되었습니다. 이 반응의 결과로서, 인산 칼슘 및 그에 따른 유리 탄소가 수득되었다.
"여섯 번째 요소"의 물리적 특성
탄소는 매우 흥미로운 물질이며, 유사성이 없습니다. 그것은 서로 비슷하지 않은 완전히 다른 동질적인 변형을 많이 가질 수 있습니다. 예를 들어, 석탄, 다이아몬드, 카빈 및 흑연이 하나의 동일한 화학 원소라는 것을 알고 계셨습니까? 1751 년에 과학자들은 다이아몬드가 강한 가열로 인한 흔적도없이 타는 것을 발견했습니다.
독일 황제 프란츠 (Franz)는 보석을 희생했습니다. 놀랍게도 가장 비싼 보석 중 하나는 순수한 탄소로되어 있습니다. 동시에 내구성과 연성이 있습니다. 다이아몬드는 긁힐 수 없지만 대리석 바닥에 떨어지면 부서 질 가능성이 있습니다. Guiton de Morvo는 신중하게 다이아몬드를 태웠습니다. 이 실험 과정에서 과학자는 흑연을 형성 한 다음 탄산을 형성했습니다.
탄소는 본질적으로 가장 보편적 인 물질 중 하나입니다. 왜냐하면이 원소는 많은 유기 화합물을 가지고 있기 때문입니다. 예를 들어, 동일한 오일 셰일 (oil shale)이 있습니다. 인체에서 "여섯 번째 요소"는 가장 중요한 역할을 담당하며 모든 생명 과정에 실질적으로 참여합니다. 과학자들은 평균 21 %의 사람들이 탄소로 구성되어 있다고 말합니다. 그것은 자연에서 산소 순환의 주요 참여자 중 하나라는 점도 주목할 가치가 있습니다. 우리는 광합성에 적극적으로 관여하는 이산화탄소 또는 이산화탄소를 배출합니다.
탄소 및 화학
고려중인 원소의 화학적 활성에 대해 이야기하면 분자 탄소는 고체 구성을 가지고 있기 때문에 다소 낮은 활성을 보입니다. 그러나 여전히이 원소를 반응시킬 수 있으며 원자가는 "+2", "+4", "-4"가됩니다.
화학 원소가 반응할지 여부를 결정하는 요소가 있습니다.
- 초기 동질 형성;
- 화학 실험이 일어날 온도;
- 탄소 분산.
이것에 따라, 고려중인 물질은 금속, 비금속, 금속 산화물 및 그 염과 반응 할 것입니다. 순수한 형태의 탄소에 대해 이야기 할 때, 색인 생성없이 공식 "C"를 가진 분자 탄소를 의미합니다. 탄소 - 흑연 - 알칼리 금속 및 할로겐으로의 동종 변형은 개재물 또는 포접 화합물을 형성 할 수있다. 결론은 게스트 분자가 분자 호스트 격자에 통합된다는 것입니다.
자유 탄소는 일반적인 환원제입니다. 탄소가 공기 중 과량이면 산소에 의해 산화되어 이산화탄소가 생성됩니다.
이산화탄소는 공기보다 무거운 무색의 가스입니다. 그것은 쉽게 물과 반응하며, 결과는 탄산 H2CO3입니다. 그로부터 탄산염 (탄산염과 탄산 에스테르)을 형성하십시오. 가장 일반적인 탄산염은 탄산 칼슘 (대리석, 분필)입니다.이 탄산 칼슘은 탄산 음이온과 칼슘 양이온으로 구성됩니다. 이산화탄소의 특성을 더 잘 연구하기 위해 여관 실험을하는 것이 좋습니다.
탄소가 이산화탄소와 함께 가열되면, 일산화탄소가 형성됩니다 :
CO는 중독 될 수있는 무색 유독 가스입니다. 예를 들어, 화재의 경우에 형성됩니다.
탄소와 금속 산화물의 반응
금속 산화물은 산소의 산화 상태가 "-2"인 금속과 산소의 화합물입니다. 탄소는 산화물과 반응하여 금속을 환원시킬 수 있습니다. 산화철과의 환원 반응을 고려하십시오.
2Fe2O3 + 3CO = 4Fe + 3CO2
카드뮴, 납 및 구리에서도 마찬가지입니다. 따라서 탄소는 야금 산업에서 활발하게 사용됩니다.
그러나 알칼리 금속 산화물 (예 : 알루미늄)을 사용하면 탄소가 환원 반응으로 들어가지 않고 탄화물을 형성한다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 활성 인 금속은 탄소보다 더 많은 환원성을 나타낸다는 것이 밝혀졌습니다.
다른 화학 반응을 고려하십시오.
탄소는 질소와 인과 반응하지 않지만 황과 잘 반응합니다.
수증기가 뜨거운 목탄을 통과하면 화학 반응이 수소와 일산화탄소를 생성합니다.
탄소는 농축 된 강산 (예 : 황산 및 질산)과 상호 작용합니다. 반응은 가열이 필요하다 :
비디오 필름 "탄소 화합물의 탄소"실험 목록은 Kipp 장치에서 일산화탄소 (iv)를 얻는 질산 칼륨 경험 2의 용융 상태에서의 석탄 연소 경험
비디오 "Carbon. 탄소 화합물
경험 1. 질산 칼륨의 용융시 석탄 연소.
경험 2. Kipp 장치에서 일산화탄소 (IV) 얻기
경험 3. 일산화탄소 (IV)로 화염을 꺼라.
경험 4. 일산화탄소 (IV)와 물의 상호 작용
경험 5. 일산화탄소 (IV)와 수산화칼슘의 상호 작용
경험 6. 탄산염의 가수 분해
경험 1. 질산 칼륨의 용융시 석탄 연소
목적 : 석탄의 환원성을 소개한다.
목적 : 석탄과 질산 칼륨의 용융물과의 상호 작용을 관찰한다.
필요한 장비 및기구 : 도자기 컵, 모래가 든 도자기 컵, 집게, 반지가 달린 삼각대, 주걱, 핀셋, 영혼 램프, 성냥.
필요 시약 : 결정 성 질산 칼륨 KNO3, 목탄 C.
실험 수행 절차에 대한 설명 :
도자기 접시에 질산 칼륨을 부어 넣는다.
컵을 삼각대 고리에 올려 놓고 정신 램프의 도움을 받아 소금을 녹여 라.
우리는 모래 컵으로 도자기 컵에 컵을 넣었습니다.
우리는 집게로 석탄 한 조각을 가지고 빛을 비추고 그것을 질산염의 용융물로 내린다.
우리는 석탄과 질산 칼륨의 용융물과의 활발한 상호 작용을 관찰한다.
석탄과 질산 칼륨의 상호 작용으로 일산화탄소 (Ⅳ)와 아질산 칼륨이 생성됩니다 (화살표로 가스 방출을 나타냄).
C + 2KNO3 = CO2 + 2KNO2 (프레임의 방정식).
결론 : 탄소는 산화제와 상호 작용할 때 환원성을 나타낸다.
목적 : 기체 일산화탄소 (IV) 실험실 방법을 얻는 것.
목적 : Kipp 장치에서 대리석과 묽은 염산의 상호 작용으로 일산화탄소 (IV)를 얻는 것.
필요한 장비 및 도구 : Kipp 장치, Tishchenko 플라스크, 몰드, 실린더, 유리 플레이트, 연소 가스 튜브, 고무 튜브, 토치.
필요한 시약 : 대리석 조각 (탄산 칼슘) CaCO3, 희석 된 (1 : 1) 염산 HCl, 진한 황산 H2그래서4.
실험 수행 절차에 대한 설명 :
가스 생산 장치는 1853 년 네덜란드 화학자 Peter Jacob Kipp에 의해 발명되었다.
장치는 가스를 생산하는 역할을한다. 장치는 세 개의 통신 탱크로 구성됩니다. 장치의 하부는 넓은 저장조로 이루어져 있으며, 구형 팽창이 있으며, 기체 제거 용 튜브가 있으며, 장치의 상부는 배 모양의 깔대기이다. 장치의 상부는 구형 팽창의 목부를 통해 하부에 삽입된다. 이 장소에서 킵 (Kipp) 장치의 윗부분은 아래쪽으로 갈아졌습니다.
예비 기계 Kipp는 이산화탄소를 준비했습니다. 이를 위해 대리석을 구형 연장관에 넣고기구를 염산으로 채웠다. 장치를 소량의 물로 채워진 안전 깔때기로 밀폐시켰다;
가스를 말리기 위해 진한 황산으로 채워진 티쉬 첸코 병.
가스를 모으기 위해 실린더를 준비하십시오 : 금형에 물을 부어서 실린더에 물을 채우고 금형에 떨어 뜨립니다.
밸브를 열고, 탄산 칼슘과 염산의 상호 작용의 결과로 이산화탄소의 방출을 시작하십시오 :
일산화탄소 (IV)는 수 변위 방법에 의해 실린더 내에 수집된다;
실린더에 가스를 채우고 유리판으로 물기를 닫은 다음 컵에서 꺼내십시오.
실린더를 뒤집고, 스플린터를 비추고, 플레이트를 이동시키고, 스플린터를 실린더에 삽입하십시오;
토치가 나간다 : 일산화탄소 (IV)가 연소를 지속하지 않는다.
결론 : 탄산 칼슘과 염산의 상호 작용으로 일산화탄소 (IV)가 얻어졌다.
목적 : 일산화탄소 (IV)의 몇 가지 특성을 고려한다.
목표 : 일산화탄소의 연소를 지원하지 않는 능력에 익숙해지기.
필요한 장비 및 도구 : Kipp 장치, Tishchenko 플라스크, 증기 튜브, 고무 튜브, 600 ml 비커, 양초.
필요 시약 : 일산화탄소 (IV) CO2.
실험 수행 절차에 대한 설명 :
촛불을 다른 높이에서 유리에 담아 라.
우리는 Kipp 장치에서 수증기 파이프를 불타는 양초가 든 유리로 내립니다.
이산화탄소는 유리를 채우고 점차적으로 공기를 치환하는데 왜냐하면 그것은 공기보다 1.5 배 더 무겁기 때문이다.
유리가 이산화탄소로 채워지는 불타는 양초가 나옵니다.
유리 테두리를 넘어서 튀어 나와있는 촛불이 하나 밖에 없습니다.
결론 : 일산화탄소 (IV)는 연소를 지원하지 않는 가스입니다.
경험 4. 일산화탄소 (IV)와 물의 상호 작용
목적 : 일산화탄소 (IV)의 몇 가지 특성을 고려한다.
목적 : 일산화탄소 (IV)와 물의 상호 작용을 관찰한다.
필요한 장비 및 도구 : Kipp 장치, Tishchenko 플라스크, 증기 튜브, 고무 튜브, 150 ml 비커, 범용 지시계.
필요 시약 : 일산화탄소 (IV) CO2, 증류수, 범용 지시계.
실험 수행 절차에 대한 설명 :
유리에 물을 부어 라.
범용 지시약을 사용하여, 우리는 용액의 pH를 결정하고, 증류수의 pH 값은 6이다.
우리는 물을 통해 이산화탄소의 흐름을 지나친 다.
용액의 pH를 결정하기 위해 보편적 인 지시약을 다시 사용한다. 표시기의 색상이 변경되었으며 pH는 4입니다.
산화 탄소 (IV)가 물에 용해되면, 탄산이 형성된다 :
탄산의 해리 동안, 수소 이온이 형성되어 용액에 산성 환경을 제공한다 :
결론 : 일산화탄소 (IV)는 산성 산화물이며, 물에 용해되면 탄산이 형성된다.
경험 5. 일산화탄소 (IV)와 수산화칼슘의 상호 작용
목적 : 일산화탄소 (IV)의 몇 가지 특성을 고려한다.
목적 : 일산화탄소 (IV)와 수산화칼슘의 상호 작용을 관찰한다.
필요한 장비 및 도구 : Kipp 장치, Tishchenko 두 개의 플라스크, 증기 튜브, 고무 튜브, 250 ml 비커 (3 개), 전기 핫 플레이트, 석면 메쉬.
필요 시약 : 일산화탄소 (IV) CO2, 포화 수산화 칼슘 용액 (석회수) Ca (OH)2.
실험 수행 절차에 대한 설명 :
유리에 석회수를 넣는다.
우리는 석회수를 통해 Kipp 장치에서 일산화탄소 (IV)를 전달합니다.
흰 혼탁 한 탄산 칼슘의 형성을 관찰하십시오 :
우리는 탁도가 녹고 중탄산 칼슘이 형성 될 때까지 Kipp 장치에서 생성 된 현탁액으로 가스를 계속 흐릅니다.
중탄산 칼슘의 생성 된 용액은 두 부분으로 나누어진다;
첫 번째 유리의 용액에 침전이 발생할 때까지 약간의 석회수를 첨가하십시오 :
용액을 담은 두 번째 비이커를 가열하여 탄산 칼슘을 침전시킨다 :
결론 : 일산화탄소 (IV)는 수산화칼슘과 반응하여 탄산염과 중탄산 칼슘을 형성하는 산성 산화물입니다.
경험 6. 탄산염의 가수 분해
목적 : 탄산염의 가수 분해 반응에 대해 알기.
목적 : 탄산염과 중탄산 나트륨의 가수 분해 반응을 관찰한다.
필요한 장비 및 도구 : 페트리 접시 (2 개), 기준 pH 스케일, 범용 지시계, 유리 막대기.
필요 시약 : 탄산나트륨 Na 수용액2콜로라도 주3 (C = 0.1 mol / l) 및 중탄산 나트륨 NaHCO3 (C = 0.1mol / l).
실험 수행 절차에 대한 설명 :
첫 번째 컵에 탄산나트륨 용액을 부어 넣는다;
두 번째는 중탄산 나트륨 용액;
각 컵에서 우리는 보편적 인 지시기의 띠를 내린다;
지표의 색을 기준 pH 스케일과 비교한다.
탄산나트륨 용액은 알칼리성 매체 (pH = 12)를 가지고, 수용액에서 탄산나트륨은 음이온에 따라 가수 분해된다 :
콜로라도 주3 2- + H2오 ⇄ hso3 - + OH - (프레임의 방정식);
중탄산 나트륨 용액도 알칼리성 환경을 가지고 있지만 그 기본 성질은 탄산나트륨보다 적지 만 용액의 pH는 8이다.
중탄산 나트륨의 용액에서 2 가지 경쟁 공정이 진행된다 : 중탄산 이온의 가수 분해 :
중탄산염 이온의 해리 :
통계청3 - ⇄ CO3 2- + H + (프레임 내의 방정식);
가수 분해 반응이 더 진행되기 때문에, 중탄산 나트륨 용액은 기본 특성을 나타낸다.
결론 : 일련의 탄산 Na2콜로라도 주3 - 팡코3 가수 분해도가 감소된다.