Tuli ise on elu sümbol, selle tähtsust on vaevalt võimalik üle hinnata, sest iidsetest aegadest on see aidanud inimesel soojas hoida, pimedas näha, maitsvaid roogi valmistada ja ka ennast kaitsta.

Leegi ajalugu

Tuli on inimest saatnud ürgajast peale. Koopas põles tuli, isoleerides ja valgustades seda ning saagile minnes võtsid jahimehed kaasa põlevaid marke. Neid asendasid tõrvatud tõrvikud – pulgad. Nende abiga said valgustatud feodaalide pimedad ja külmad lossid ning saalid soojendasid tohutud kaminad. Iidsetel aegadel kasutasid kreeklased õlilampe – savist teekannud õliga. 10. ja 11. sajandil hakati looma vaha- ja rasvaküünlaid.

Vene onnis põles tõrvik sajandeid ja kui 19. sajandi keskel hakati naftast petrooleumi ammutama, tulid kasutusele petrooleumilambid, hiljem gaasipõletid. Teadlased uurivad endiselt leegi struktuuri, avastades uusi võimalusi.

Tule värvus ja intensiivsus

Leegi tekitamiseks on vaja hapnikku. Mida rohkem hapnikku, seda parem on põlemisprotsess. Kui puhuda kuumust, siis siseneb sinna värske õhk, mis tähendab hapnikku, ja kui suitsevad puutükid või söed süttivad, tekib leek.

Leegid on erinevat värvi. Puutule leegid tantsivad kollases, oranžis, valges ja sinised lilled. Leegi värvus sõltub kahest tegurist: põlemistemperatuurist ja põletatavast materjalist. Selleks, et näha värvi sõltuvust temperatuurist, piisab elektripliidi kuumuse jälgimisest. Kohe pärast sisselülitamist mähised kuumenevad ja hakkavad tuhmpunaselt helendama.

Mida rohkem nad kuumenevad, seda heledamaks nad muutuvad. Ja kui mähised saavutavad kõrgeima temperatuuri, muutuvad need ereoranžiks. Kui saaksite neid veelgi soojendada, muudaksid nad oma värvi kollaseks, valgeks ja lõpuks siniseks. Sinine värv näitab kõrgeimat kuumuse taset. Sama juhtub tulega.

Millest sõltub leegi struktuur?

See vilgub erinevates värvides, kui taht põleb läbi sulava vaha. Tulekahju nõuab juurdepääsu hapnikule. Kui küünal põleb, ei satu palju hapnikku leegi keskele, põhja lähedale. Sellepärast näeb see tumedam välja. Kuid ülaosa ja küljed saavad palju õhku, nii et leek on seal väga ere. See kuumeneb üle 1370 kraadi Celsiuse järgi, mis muudab küünla leegi enamasti kollakaks.

Ja kaminas või lõkkes piknikul näete veelgi rohkem lilli. Puutuli põleb madalamal temperatuuril kui küünal. Seetõttu tundub see rohkem oranž kui kollane. Mõned süsinikuosakesed tules on väga kuumad ja annavad sellele kollase värvuse. Kõrge temperatuurini kuumutatud mineraalid ja metallid, nagu kaltsium, naatrium, vask, annavad tulele erinevaid värve.

Leegi värv

Keemia leegi struktuuris mängib olulist rolli, kuna selle erinevad toonid pärinevad erinevatest keemilised elemendid mis on põlevas kütuses. Näiteks võib tuli sisaldada naatriumi, mis on osa soolast. Naatriumi põlemisel kiirgab see erekollast valgust. Tules võib olla ka kaltsium, mineraal. Näiteks piimas on palju kaltsiumi. Kaltsiumi kuumutamisel kiirgab see tumepunast valgust. Ja kui tules leidub mineraali, näiteks fosforit, annab see roheka värvuse. Kõik need elemendid võivad olla puidus endas või muudes tulesse sattunud materjalides. Lõpuks võib kõigi nende erinevate värvide segamine leegis moodustada valge värvi – täpselt nagu värvide vikerkaar, mis on ühendatud päikesevalguseks.

Kust tuleb tuli?

Leegi struktuuri diagramm kujutab põlevas olekus gaase, milles on liitplasmaid või tahkeid hajutatud aineid. Neis toimuvad füüsikalised ja keemilised muutused, millega kaasneb hõõgumine, soojuse eraldumine ja kuumenemine.

Leegikeeled moodustavad protsesse, millega kaasneb aine põlemine. Gaasil on õhuga võrreldes väiksem tihedus, kuid kõrge temperatuuri mõjul see tõuseb. Nii kaua või lühikesed keeled leek. Kõige sagedamini toimub ühe vormi pehme voolamine teise. Selle nähtuse nägemiseks võite sisse lülitada tavalise gaasipliidi põleti.

Sel juhul süttinud tuli ei ole ühtlane. Visuaalselt saab leegi jagada kolmeks põhitsooniks. Lihtne leegi struktuuri uurimine näitab, et erinevat tüüpi põletite moodustumisel põlevad erinevad ained.

Gaasi-õhu segu süütamisel tekib esmalt lühike sinise ja violetse varjundiga leek. Selles näete kolmnurga kujulist rohekassinist südamikku.

Leegi tsoonid

Leegi struktuuri arvestades eristatakse kolme tsooni: esiteks esialgne, kus algab põleti avast väljuva segu kuumutamine. Pärast seda tuleb tsoon, kus toimub põlemisprotsess. See ala katab koonuse ülaosa. Kui õhuvoolu pole piisavalt, toimub gaasi osaline põlemine. See tekitab süsinikmonooksiidi ja vesiniku jääke. Nende põlemine toimub kolmandas tsoonis, kus on hea juurdepääs hapnikule.

Kujutagem näiteks ette küünla leegi struktuuri.

Põlemisskeem sisaldab:

• esimene on tume tsoon;
• teine ​​- hõõguv tsoon;
• kolmas on läbipaistev tsoon.

Küünla niit ei põle, vaid toimub ainult taht söestumine.

Küünla leegi struktuur on ülespoole tõusev kuuma gaasi vool. Protsess algab kuumutamisega, kuni parafiin aurustub. Keermega külgnevat ala nimetatakse esimeseks alaks. Sellel on kerge sinine helendus tuleohtliku materjali liigse koguse tõttu, kuid hapnikuvaru on väike. Siin toimub ainete osaline põlemine koos aurude moodustumisega, mis seejärel oksüdeerub.

Esimest tsooni katab helendav kest. See sisaldab piisavas koguses hapnikku, mis soodustab oksüdatiivne reaktsioon. Just siin täheldatakse allesjäänud kütuseosakeste ja söeosakeste intensiivsel kuumutamisel hõõguvat efekti.

Teist tsooni katab vaevumärgatav kõrge temperatuuriga kest. Sellesse tungib palju hapnikku, mis soodustab kütuseosakeste täielikku põlemist.

Alkoholi lambi leek

Erinevate keemiliste katsete jaoks kasutatakse väikseid alkoholiga anumaid. Neid nimetatakse alkoholilampideks. Leegi struktuur sarnaneb küünlaleegiga, kuid sellel on siiski oma omadused. Taht lekib alkoholi, mida soodustab kapillaarrõhk. Kui tahi tipp on saavutatud, aurustub alkohol. Auru kujul süttib ja põleb temperatuuril mitte üle 900 °C.

Alkohollambi leegi struktuur on tavalise kujuga, peaaegu värvitu, kergelt sinaka varjundiga. Selle tsoonid on hägusamad kui küünla omad. Alkoholipõletis asub leegi põhi põletivõre kohal. Leegi süvenemine toob kaasa tumeda koonuse mahu vähenemise ja august väljub helendav tsoon.

Keemilised protsessid leegis

Oksüdatsiooniprotsess toimub silmapaistmatus tsoonis, mis asub ülaosas ja mille temperatuur on kõrgeim. Selles põlemisprodukti osakesed läbivad lõpliku põlemise. Ja liigne hapnik ja kütuse puudumine põhjustavad tugevat oksüdatsiooniprotsessi. Seda võimalust saab kasutada ainete kiirel kuumutamisel põleti kohal. Selleks kastetakse aine leegi ülaossa, kus põlemine toimub palju kiiremini.

Leegi kesk- ja alaosas toimuvad redutseerimisreaktsioonid. Põlemisprotsessiks vajalikku kütust on piisavalt ja hapnikuvaru on väike. Kui nendesse tsoonidesse lisatakse hapnikku sisaldavaid aineid, siis hapnik elimineeritakse.

Raudsulfaadi lagunemisprotsessi peetakse redutseerivaks leegiks. Kui FeSO 4 tungib põleti keskele, siis see kõigepealt soojeneb ja laguneb seejärel raudoksiidiks, anhüdriidiks ja vääveldioksiidiks. Selles reaktsioonis redutseeritakse väävel.

Tulekahju temperatuur

Küünla või põleti leegi igal alal on oma temperatuurinäitajad, olenevalt hapniku juurdepääsust. Lahtise leegi temperatuur võib olenevalt tsoonist varieeruda vahemikus 300 °C kuni 1600 °C. Näiteks on difusioon ja laminaarne leek, selle kolme kesta struktuur. Pimedas alas leegikoonuse küttetemperatuur on kuni 360 °C. Selle kohal on hõõguv tsoon. Selle kuumutustemperatuur varieerub vahemikus 550–850 °C, mis viib põleva segu lõhenemiseni ja selle põlemisprotsessini.

Välimine ala on veidi märgatav. Selles jõuab leegi kuumutamine 1560 ° C-ni, mis on seletatav põleva aine molekulide omaduste ja oksüdeerivate ainete sisenemise kiirusega. Siin on põlemisprotsess kõige energilisem.

Puhastav Tuli

Leek sisaldab tohutut energiapotentsiaali, küünlaid kasutatakse puhastamise ja andestamise rituaalides. Ja kui tore on vaiksetel talveõhtutel istuda hubase kamina ääres, koguneda perega ja arutada kõike, mis päeval juhtus.

Tuli ja küünlaleegid kannavad endas tohutut positiivse energia laengut, sest mitte ilmaasjata ei tunne kamina ääres istujad oma hinges rahu, mugavust ja vaikust.

Põlemisprotsessi käigus tekib leek, mille struktuuri määravad reageerivad ained. Selle struktuur on jagatud piirkondadeks sõltuvalt temperatuurinäitajatest.

Definitsioon

Leek viitab kuumal kujul olevatele gaasidele, milles plasmakomponendid või ained esinevad tahkel dispergeeritud kujul. Nad viivad läbi füüsilise ja keemiline tüüp, millega kaasneb kuma, soojusenergia vabanemine ja kuumutamine.

Ioonsete ja radikaalsete osakeste olemasolu gaasilises keskkonnas iseloomustab selle elektrijuhtivust ja erilist käitumist elektromagnetväljas.

Mis on leegid

Tavaliselt nimetatakse seda põlemisega seotud protsessidele. Õhuga võrreldes on gaasi tihedus väiksem, kuid kõrge temperatuur põhjustab gaasi tõusu. Nii tekivad leegid, mis võivad olla pikad või lühikesed. Sageli toimub sujuv üleminek ühelt vormilt teisele.

Leek: struktuur ja struktuur

Kirjeldatud nähtuse välimuse kindlakstegemiseks piisab selle süütamisest Tekkivat mittehelendavat leeki ei saa nimetada homogeenseks. Visuaalselt saab eristada kolme põhivaldkonda. Muide, leegi struktuuri uurimine näitab, et erinevat tüüpi tõrvikute tekkega põlevad erinevad ained.

Gaasi ja õhu segu põlemisel tekib kõigepealt lühike tõrvik, mille värvus on sinise ja violetse varjundiga. Selles on näha südamik – rohekassinine, koonust meenutav. Vaatleme seda leeki. Selle struktuur on jagatud kolme tsooni:

1. Määratakse kindlaks ettevalmistav ala, kus gaasi ja õhu segu kuumutatakse põleti avast väljumisel.
2. Sellele järgneb tsoon, kus toimub põlemine. See hõivab koonuse ülaosa.
3. Kui õhuvool on ebapiisav, ei põle gaas täielikult. Vabanevad kahevalentse süsinikoksiidi ja vesiniku jäägid. Nende põlemine toimub kolmandas piirkonnas, kus on hapniku juurdepääs.

Nüüd käsitleme eraldi erinevaid põlemisprotsesse.

Põlev küünal

Küünla põletamine on sarnane tiku või välgumihkli põletamisega. Ja küünlaleegi struktuur meenutab kuuma gaasivoolu, mis tõmmatakse üleslükkejõudude mõjul ülespoole. Protsess algab tahi kuumutamisega, millele järgneb vaha aurustamine.

Madalaimat tsooni, mis asub keerme sees ja selle kõrval, nimetatakse esimeseks piirkonnaks. Sellel on kerge sära suur kogus kütus, vaid väike kogus hapnikusegu. Siin toimub ainete mittetäieliku põlemise protsess, mis hiljem oksüdeerub.

Esimest tsooni ümbritseb helendav teine ​​kest, mis iseloomustab küünla leegi struktuuri. Sellesse siseneb suurem kogus hapnikku, mis põhjustab oksüdatsioonireaktsiooni jätkumist kütusemolekulide osalusel. Temperatuur on siin kõrgem kui pimedas tsoonis, kuid mitte piisav lõplikuks lagunemiseks. Põlemata kütuse ja söeosakeste tilkade tugeval kuumutamisel ilmneb kahes esimeses piirkonnas helendav efekt.

Teist tsooni ümbritseb madala nähtavusega kest kõrgete temperatuuriväärtustega. Sellesse siseneb palju hapniku molekule, mis aitab kaasa kütuseosakeste täielikule põlemisele. Pärast ainete oksüdeerumist valgusefekti kolmandas tsoonis ei täheldata.

Skemaatiline illustratsioon

Selguse huvides esitame teie tähelepanu põleva küünla kujutisele. Leegi ahel sisaldab:

1. Esimene ehk tume ala.
2. Teine helendav tsoon.
3. Kolmas läbipaistev kest.

Küünla niit ei põle, vaid tekib ainult painutatud otsa söestumine.

Põlev alkoholilamp

Keemilisteks katseteks kasutatakse sageli väikseid alkoholipaake. Neid nimetatakse alkoholilampideks. Põleti taht leotatakse läbi augu valatud vedelkütusega. Seda soodustab kapillaarrõhk. Kui tahi vaba ülaosa on saavutatud, hakkab alkohol aurustuma. Aurus süttib ja põleb temperatuuril mitte üle 900 °C.

Alkohollambi leek on normaalse kujuga, peaaegu värvitu, kergelt sinise varjundiga. Selle tsoonid ei ole nii selgelt nähtavad kui küünla omad.

Teadlase Bartheli järgi nime saanud tulekahju alguskoht asub põletivõre kohal. Selline leegi süvenemine viib sisemise tumeda koonuse vähenemiseni ja august väljub kõige kuumemaks peetav keskmine osa.

Värvi omadused

Erinevat kiirgust põhjustavad elektroonilised üleminekud. Neid nimetatakse ka termiliseks. Seega tekib süsivesinikkomponendi põlemisel õhus eraldumisel sinine leek H-C ühendused. Ja kui C-C osakesed eralduvad, muutub taskulamp oranžikaspunaseks.

Keeruline on arvestada leegi struktuuri, mille keemiasse kuuluvad vee, süsihappegaasi ja vingugaasi ühendid ning OH-side. Selle keeled on praktiliselt värvitud, kuna ülaltoodud osakesed eraldavad põlemisel kiirgust ultraviolett- ja infrapunaspektris.

Leegi värvus on omavahel seotud temperatuuriindikaatoritega, milles on ioonosakesi, mis kuuluvad teatud emissiooni- või optilisse spektrisse. Seega põhjustab teatud elementide põlemine põleti tule värvi muutumist. Erinevused taskulambi värvides on seotud elementide paigutusega erinevad rühmad perioodiline süsteem.

Tuld uuritakse spektroskoobiga, et näha kiirguse olemasolu nähtavas spektris. Samas leiti, et lihtsad ainedüldisest alarühmast on neil samuti sarnane leegi värvus. Selguse huvides kasutatakse selle metalli katsena naatriumi põlemist. Leeki toomisel muutuvad keeled erkkollaseks. Värviomaduste põhjal tuvastatakse emissioonispektris naatriumijoon.

Iseloomustab kiire ergastuse omadus valguskiirgus aatomiosakesed. Kui selliste elementide mittelenduvad ühendid viiakse Bunseni põleti tulesse, muutub see värviliseks.

Spektroskoopiline uuring näitab iseloomulikke jooni inimsilmale nähtaval alal. Valguskiirguse ergastamise kiirus ja lihtne spektraalne struktuur on tihedalt seotud nende metallide kõrgete elektropositiivsete omadustega.

Iseloomulik

Leegi klassifikatsioon põhineb järgmistel omadustel:

• põlevate ühendite agregaatolek. Neid on gaasilisel, õhus, tahkel ja vedelal kujul;
• kiirguse tüüp, mis võib olla värvitu, helendav ja värviline;
• jaotuskiirus. Levib kiire ja aeglane;
• leegi kõrgus. Struktuur võib olla lühike või pikk;
• reageerivate segude liikumise olemus. Esineb pulseerivat, laminaarset, turbulentset liikumist;
• visuaalne taju. Ained põlevad suitsuse, värvilise või läbipaistva leegi eraldumisega;
• temperatuuri indikaator. Leek võib olla madala temperatuuriga, külm või kõrge temperatuur.
• kütuse olek - oksüdeeriva reaktiivi faas.

Põlemine toimub aktiivsete komponentide difusiooni või eelsegamise tulemusena.

Oksüdatiivne ja redutseeriv piirkond

Oksüdatsiooniprotsess toimub vaevumärgatavas tsoonis. See on kõige kuumem ja asub ülaosas. Selles läbivad kütuseosakesed täieliku põlemise. Ja hapniku liig ja põlevainete puudus põhjustab intensiivset oksüdatsiooniprotsessi. Seda funktsiooni tuleks kasutada esemete kuumutamisel põleti kohal. Sellepärast sukeldatakse aine leegi ülemisse ossa. See põlemine toimub palju kiiremini.

Redutseerimisreaktsioonid toimuvad leegi kesk- ja alaosas. See sisaldab suures koguses tuleohtlikke aineid ja väikeses koguses O 2 molekule, mis põlevad. Nendesse piirkondadesse viimisel O element elimineeritakse.

Redutseeriva leegi näitena kasutatakse raudsulfaadi lõhustamise protsessi. Kui FeSO 4 satub keskosa põleti põleti, see kõigepealt kuumutatakse ja seejärel laguneb raudoksiidiks, anhüdriidiks ja vääveldioksiidiks. Selles reaktsioonis täheldatakse S redutseerimist laenguga +6 kuni +4.

Keevitusleek

Seda tüüpi tulekahju tekib gaasi või vedela auru segu põlemisel puhta õhu hapnikuga.

Näiteks on oksüatsetüleeni leegi moodustumine. See eristab:

• tuum tsoon;
• keskmine taastumisala;
• põlema äärmuslik tsoon.

Nii põlevad paljud gaasi-hapniku segud. Atsetüleeni ja oksüdeerija vahekorra erinevused põhjustavad erinevat tüüpi leegi. See võib olla normaalse, karbureeriva (atsetüleense) ja oksüdeeriva struktuuriga.

Teoreetiliselt saab atsetüleeni mittetäieliku põlemise protsessi puhtas hapnikus iseloomustada järgmise võrrandiga: HCCH + O 2 → H 2 + CO + CO (reaktsiooniks on vaja üks mool O 2).

Saadud molekulaarne vesinik ja süsinikmonooksiid reageerivad õhuhapnikuga. Lõppproduktid on vesi ja neljavalentne süsinikoksiid. Võrrand näeb välja selline: CO + CO + H 2 + 1½O 2 → CO 2 + CO 2 +H 2 O. Selle reaktsiooni jaoks on vaja 1,5 mooli hapnikku. O 2 summeerimisel selgub, et 1 mooli HCCH kohta kulub 2,5 mooli. Ja kuna praktikas on raske leida ideaalselt puhast hapnikku (sageli on see lisanditega veidi saastunud), on O 2 ja HCCH suhe 1,10 kuni 1,20.

Kui hapniku ja atsetüleeni suhe on alla 1,10, tekib karburiseeriv leek. Selle struktuuril on suurendatud südamik, selle piirjooned muutuvad uduseks. Tahm eraldub sellisest tulekahjust hapnikumolekulide puudumise tõttu.

Kui gaasi suhe on suurem kui 1,20, saadakse hapniku liiaga oksüdeeriv leek. Selle liigsed molekulid hävitavad raua aatomeid ja muid teraspõleti komponente. Sellises leegis muutub tuumaosa lühikeseks ja sellel on punktid.

Temperatuuri indikaatorid

Igal küünla või põleti tuletsoonil on oma väärtused, mille määrab hapniku molekulide varu. Lahtise leegi temperatuur selle erinevates osades on vahemikus 300 °C kuni 1600 °C.

Näiteks on difusioon- ja laminaarne leek, mille moodustavad kolm kesta. Selle koonus koosneb tumedast alast, mille temperatuur on kuni 360 °C ja milles puuduvad oksüdeerivad ained. Selle kohal on hõõguv tsoon. Selle temperatuur on vahemikus 550–850 °C, mis soodustab põleva segu termilist lagunemist ja selle põlemist.

Välimine ala on vaevumärgatav. Selles ulatub leegi temperatuur 1560 °C-ni, mis on tingitud looduslikud omadused kütusemolekulid ja oksüdeeriva aine sisenemise kiirus. Siin on põlemine kõige energilisem.

Ained süttivad erinevatel temperatuuritingimustel. Seega põleb magneesiummetall ainult 2210 °C juures. Paljude tahkete ainete puhul on leegi temperatuur umbes 350 °C. Tikud ja petrooleum võivad süttida 800 °C juures, puit aga 850 °C kuni 950 °C.

Sigaret põleb leegiga, mille temperatuur varieerub vahemikus 690–790 °C ja propaani-butaani segus - 790 °C kuni 1960 °C. Bensiin süttib 1350 °C juures. Alkoholi põlemisleegi temperatuur ei ületa 900 °C.

Sihtmärk: õppige kirjeldama vaatluste tulemusi.

Reaktiivid ja seadmed: parafiinküünal, lubjavesi; killu, pikendatud otsaga klaastoru, keeduklaas, mõõtesilinder, tikud, portselanist ese (portselanist tass aurustamiseks), tiigli tangid, katseklaasihoidja, klaaspurgid mahuga 0,5, 0,8, 1 , 2, 3, 5 l, stopper.

Ülesanne 1. Põleva küünla vaatlemine.

Esitage oma tähelepanekud lühikese essee vormis. Joonista küünla leek.

Küünal koosneb parafiinist ja on spetsiifilise lõhnaga. Keskel on taht.
Kui taht põleb, siis küünal sulab. Kostab kerge jälg ja tekib soojus.

Ülesanne 2. Uurimine erinevad osad leek.

1. Leegil, nagu te juba teate, on kolm tsooni. Milline? Leegi alumise osa uurimisel tooge klaastoru ots tiigli tangide abil sellesse, hoides seda 45-50 kraadise nurga all. Tooge põlev kild toru teise otsa. Mida sa jälgid?

Põlemisel tekib soojus.

2. Leegi keskmise osa, kõige eredama uurimiseks pista sinna portselanist kauss (tiiglitangide abil) 2-3 sekundiks. Mida sa leidsid?

Mustamine.

3. Leegi ülemise osa koostise uurimiseks pista sinna 2-3 sekundiks lubjavees niisutatud ümberpööratud keeduklaas nii, et leek oleks keeduklaasi keskel. Mida sa jälgid?

Tahke setete teke.

4. Temperatuuride erinevuse määramiseks erinevad osad leek, torgake kild leegi alumisse ossa 2-3 sekundiks (nii et see ületaks kõik oma osad horisontaalselt). Mida sa jälgid?

Ülemine osa põleb kiiremini.

5. Täitke aruanne, täites tabeli 4.

Ülesanne 3. Põlemisel hapnikutarbimise määra uurimine.

1. Süütage küünal ja katke see 0,5 liitrise purgiga. Määrake aeg, mille jooksul küünal põleb.

Tehke sarnaseid toiminguid muu suurusega purkidega.

Täitke tabel 5.

Küünla põlemise kestus sõltub õhuhulgast.

2. Joonistage graafik küünla põlemise kestuse ja purgi (õhu) mahu suhtes. Selle abil määrake aeg, mille möödudes 10-liitrise purgiga kaetud küünal kustub.

3. Arvuta välja aeg, mille jooksul küünal kinnises koolikabinetis põleb.

Kooli keemiaklassi (a) pikkus on 5 m, laius (b) 5 m, kõrgus (c) 3 m.
Kooli keemiaklassi maht on 75 kuupmeetrit. või 75000 l. Aeg, mille jooksul küünal põleb, arvestades asjaolu, et tuppa õhku ei pääse ja kogu hapnik kulub küünla põletamisele, on 2 700 000 s ehk 750 tundi.

Ülesanne 4. Piirituslambi ehituse tutvustamine.

1. Vaadake joonist 2 ja kirjutage piirituslambi iga osa nimi. Vajaliku info leiate õpiku lk 23.

1. Alkohol
2. Taht
3. Tahihoidja
4. Kork

a) Miks hoitakse piirituslambi süütamisel tikku küljelt?

Põletuse vältimiseks.

b) Miks sa ei saa süüdata piirituslampi teisest põlevast piirituslambist?

Alkohol võib maha valguda ja süttida.

2. Kasutades oma laua taga olevaid seadmeid, keetke katseklaasis vesi.

Joonisel on näha, kui palju vett peaks katseklaasis olema, kuidas seda korralikult hoidikusse või statiivi jalga kinnitada ning millisesse leegi ossa katseklaas asetada.

a) Kui palju vett tuleks katseklaasi valada?

2/3 katseklaasi.

b) Kuidas hoida katseklaasi piirituslambi leegi kohal?

Sinust eemal oleva nurga all.

Kasutatakse koolis keemilisteks katseteks

Vaatame lähemalt igat tüüpi seadmeid.

Klaasnõud, olenevalt materjalist, millest see koosneb, jagatakse klaasist Ja portselan .

Klaasnõud sellel olevate erisümbolite olemasolu põhjal võib see olla mõõdetud Ja tavaline.

TO klaasnõud seotud . Seda kõike uurime praktilise töö käigus.

Lae alla:

Eelvaade:

3. Laboriseadmete käsitsemise võtted. Põleva küünla vaatamine. Leegi struktuur

Sa juba tead sedaainete keemilised muundumised – Need on nähtused, mille tulemusena ühest ainest tekivad teised ained. Neid nimetatakse ka keemilisteks reaktsioonideks. Keemiliste reaktsioonide läbiviimiseks on aga vaja spetsiaalset laborivarustust.

Kasutatakse koolis keemilisteks katseteksspetsiaalsed laboriklaasid, statiiv ja kütteseadmed.

Vaatame lähemalt igat tüüpi seadmeid.

Klaasnõud,olenevalt materjalist, millest see koosneb, jagatakse klaas ja portselan.

Klaasnõudsellel olevate erisümbolite olemasolu põhjal võib see olla mõõdetud ja tavaline.

TO klaasnõud seotud katseklaasid, kolvid, keeduklaasid, lehtrid, pipetid, kolvid.

Katseklaasid – kasutatakse lahuste, gaaside ja tahkete ainete katsete läbiviimisel.

Kolvid On lamedapõhjalised ja koonilised. Neid kasutatakse samamoodi nagu katseklaase. Samamoodi kasutatudkeeduklaasid.

Lehtrid kasutatakse lahuse valamiseks kitsa kaelaga anumasse ja vedelike filtreerimiseks ning jagunevad olenevalt struktuuristkooniline ja tilk.

Pipetid kasutatakse teatud koguse vedeliku eemaldamiseks kolvist.

TO portselanist nõud seotud uhmri, pestil, Buchneri lehter, tiigel, klaas, lusikas, spaatel, aurustusnõud.

Mört ja pestil kasutatakse ainete jahvatamiseks.

Tiigel kasutatakse ainete kuumutamiseks ja kaltsineerimiseks.

Klaas, lusikas, spaatel– kuivkemikaalide valamiseks muudesse laboriklaasidesse.

Aurustamisnõudkasutatakse erinevate lahuste aurustamiseks.

Buchneri lehter - Mõeldud vaakumis filtreerimiseks. Lehtri ülemine osa, millesse vedelik valatakse, on alumisest osast eraldatud poorse või perforeeritud vaheseinaga, millele rakendatakse vaakum.

Statiiv kasutatakse laboriklaaside, tarvikute ja instrumentide kinnitamiseks katsete tegemisel. See koosneb alusest, millesse on kruvitud varras. Statiiv annab statiivile stabiilsuse. Varda külge saab sidurite abil kinnitada rõnga, saki, klambri ja võrgu. Ühendus on kruviga, lahti keeratuna on võimalik rõngast, saki, klambrit ja võrku mööda varda liigutada ja kinnitada. Kõiki loetletud hoidikuid kasutatakse laboriklaaside kinnitamiseks sellesse.

TO kütteseadmed seotud piirituslamp, gaasipõleti ja elektrikeris.

Alkoholi lamp koosneb alkoholiga anumast, kettaga metalltorusse paigaldatud tahtist ja korgist.

Laboratoorsete ja praktiliste tööde tegemisel on vajalik jälgidapõhilised ohutusreeglid:

1. Kasutage ainult õpetaja poolt määratud aineid vastavalt nende sihtotstarbele.
2. Ärge segage töökoht mittevajalikud esemed.
3. Ärge alustage tööd ilma õpetaja täpsete juhisteta.
4. Enne kasutamist kontrollige laboriklaaside terviklikkust ja puhtust.
5. Ära maitse seda keemilised ained, ärge võtke neid kätega (ainult spaatli või katseklaasiga!). Keemiliste ainete koostise määramine lõhna järgi on keelatud.
6. Ainete kuumutamisel tuleb katseklaasi endast eemal hoida. Ärge suunake katseklaasi ava inimeste poole.
7. Pärast nendest kemikaalide võtmist sulgege anumad kindlasti.

Teostame praktilisi töid leegi struktuuri uurimisel, töötades piirituslambiga.

1. Eemaldage piirituslambi kork ja kontrollige, kas ketas sobib tihedalt anuma avausega.See on vajalik alkoholi süttimise vältimiseks..
2. Süütame alkoholilambi põleva tikuga.Tulekahju vältimiseks ei ole lubatud süüdata teise põleva piirituslambi piirituslampi.

Revideeridesleegi enda struktuur, märkame kolme erineva temperatuuriga tsooni:

1. Madalam Leegi (tume) osa on külm. Põlemist ei toimu;
2. Keskmine (heledaim), kus kõrge temperatuuri mõjul süsinikku sisaldavad ühendid lagunevad ja söeosakesed kuumenevad, kiirgades valgust;
3. Väline (kergeim), kus laguproduktide kõige täielikum põlemine toimub süsihappegaasi ja vee moodustumisega.

1. Nende tsoonide olemasolu kinnitamiseks kasutame tavalist kildu või paksu tikku. Toome selle leeki horisontaalselt, justkui "läbistades" kõik kolm alkoholilambi põlemistsooni. Uurime seda pärast ekstraheerimist. Märkame rohkem ja vähem söestunud tsoone, mis kinnitavad temperatuuri ebaühtlust alkoholilambi leegis.
2. Alkohollambi leek kustutatakse korgiga katmisel.

Järeldus: Leek koosneb kolmest tsoonist (alumine, keskmine ja välimine), mille struktuur sõltub keemiline koostis leek.

Keemia - üks teadustest, mis aitab mõista looduse saladusi.

Üks vajalikke oskusi on ju oskus eristada füüsikalisi nähtusi keemilistest, jälgides erinevaid looduses toimuvaid nähtusi.

Nende nähtuste täielikumaks mõistmiseks jälgigem põleva küünla korral toimuvaid muutusi. Võtame parafiinküünla ja süütame selle.

1. Jälgides, kuidas parafiin sulab, märkame, et see ei muuda oma omadusi, vaid muudab ainult kuju.

Varasematest õppetundidest teame sedafüüsikalised nähtused- need on nähtused, mille tulemusena muutuvad kehade suurus, kuju või agregatsiooni olek aineid, kuid nende koostis jääb muutumatuks.

See tähendab, et see nähtus, kui küünal põleb, viitab füüsikalistele nähtustele.

1. Samas moodustab küünlataht põlemisel tuhka.

Tuletame meelde, midakeemilised nähtusedviitavad nähtustele, mille tulemusena moodustuvad ühest ainest teised ained.

See tähendab, et see nähtus viitab keemilistele nähtustele.

Põlev küünal on vaid üks näide füüsikaliste ja keemiliste nähtuste samaaegsest olemasolust ja omavahelistest seostest looduses. Tegelikult ümbritsevad need nähtused meid kõikjal. Ja olles tähelepanelik, oskame neid igapäevaelus märgata.

O.S.GABRIELYAN,
I.G.OSTROUMOV,
A.K.AKHLEBININ

ALUSTA KEEMIAGA

7. klass

Jätkamine. Vt algust nr 1/2006

§ 2. Vaatlus ja katse kui meetodid
loodusteadusi ja keemiat õppides

Sellise abil saab inimene teadmisi loodusest kõige olulisem meetod tähelepanekuna.

Vaatlus- see on tähelepanu koondamine äratuntavatele objektidele eesmärgiga neid uurida.

Vaatluse abil kogub inimene informatsiooni ümbritseva maailma kohta, süstematiseerib seda ja otsib. mustrid selles teabes. Järgmine oluline samm on otsida põhjuseid, mis selgitavad leitud mustreid.

Selleks, et vaatlemine oleks viljakas, peavad olema täidetud mitmed tingimused.

1. On vaja selgelt määratleda vaatlusobjekt, millele vaatleja tähelepanu juhitakse - konkreetne aine, selle omadused või mõne aine muundumine teisteks, nende teisenduste läbiviimise tingimused jne.

2. Vaatleja peab teadma, miks ta vaatlust läbi viib, s.t. sõnastada selgelt vaatluse eesmärk.

3. Eesmärgi saavutamiseks võid koostada vaatlusplaani. Ja selleks on parem teha oletus, kuidas vaadeldav nähtus toimub, s.t. ette panna hüpotees. Tõlgitud kreeka keelest "hüpotees" ( hüpotees) tähendab "arva". Hüpoteesi saab püstitada ka vaatluse tulemusena, s.t. kui saadakse mingi selgitamist vajav tulemus.

Teaduslik vaatlus erineb vaatlusest selle sõna igapäevases tähenduses. Reeglina toimub teaduslik vaatlus rangelt kontrollitud tingimustes ning neid tingimusi saab vaatleja soovil muuta. Kõige sagedamini viiakse selline vaatlus läbi spetsiaalses ruumis - laboris (joon. 6).

Vaatlust, mis viiakse läbi rangelt kontrollitud tingimustes, nimetatakse katse.

Sõna "katse" ( eksperimentum) on ladina päritolu ja tõlgitakse vene keelde kui "kogemus", "test". Katse võimaldab kinnitada või ümber lükata vaatluse tulemusel sündinud hüpoteesi. Nii on see sõnastatud järeldus.

Teeme väikese katse, mille abil uurime leegi struktuuri.

Süütage küünal ja uurige hoolikalt leeki. Märkate, et see ei ole värvilt ühtlane. Leegil on kolm tsooni (joonis 7). Tume tsoon 1 asub leegi põhjas. See on teistega võrreldes kõige külmem tsoon. Tume tsoon piirneb kõige rohkem särav osa leek 2 . Temperatuur on siin kõrgem kui pimedas tsoonis, kuid kõrgeim temperatuur on leegi ülemises osas 3 .

Veendumaks, et leegi erinevatel tsoonidel on erinev temperatuur, saate selle katse läbi viia. Asetage kild (või tikk) leegi sisse nii, et see ületaks kõiki kolme tsooni. Näete, et kild on rohkem söestunud seal, kus see tsoone tabab 2 Ja 3 . See tähendab, et leek on seal kuumem.

Tekib küsimus: kas alkohollambi või kuiva kütuse leegil on küünla leegiga sama struktuur? Vastus sellele küsimusele võib olla kaks oletust – hüpoteese: 1) leegi struktuur on sama, mis küünla leegil, kuna see põhineb samal põlemisprotsessil; 2) leegi struktuur on erinev, kuna see tekib erinevate ainete põlemisel. Selle või teise hüpoteesi kinnitamiseks või ümberlükkamiseks pöördume katse poole - viime läbi katse.

Tiku või killu abil uurime piirituslambi leegi ehitust (selle kütteseadme ehitusega tutvute praktilise töö käigus) ja kuiva kütust.

Hoolimata asjaolust, et leegid erinevad igal juhul oma kuju, suuruse ja ühtlase värvi poolest, on neil kõigil sama struktuur – samad kolm tsooni: sisemine tume (kõige külmem), keskmine helendav (kuum) ja välimine värvitu (kõige kuumem) .

Seetõttu võib katse järelduseks olla väide, et mis tahes leegi struktuur on sama. Selle järelduse praktiline tähendus on järgmine: mis tahes objekti leegis kuumutamiseks tuleb see viia kõige kuumemasse kohta, s.t. leegi ülemisse ossa.

On tavaks dokumenteerida katsed spetsiaalses ajakirjas, mida nimetatakse labori ajakirjaks. Selleks sobib tavaline märkmik, kuid sissekanded selles pole päris tavalised. Märgitakse katse kuupäev, selle nimi ja katse käik esitatakse sageli tabelina.

Proovige kirjeldada katset leegi struktuuri uurimiseks sel viisil.

Suur Leonardo da Vinci ütles, et teadused, mis ei sündinud katsest, see kõigi teadmiste alus, on kasutud ja täis vigu.

Kõik loodusteadused on eksperimentaalteadused. Ja eksperimendi seadistamiseks on sageli vaja spetsiaalset varustust. Näiteks bioloogias kasutatakse laialdaselt optilisi instrumente, mis võimaldavad vaadeldava objekti pilti mitmekordselt suurendada: luup, luup, mikroskoop. Füüsika õppetöös elektriahelad kasutada pinge, voolu ja elektritakistuse mõõtmiseks instrumente. Geograafidel on erilised instrumendid – alates kõige lihtsamatest (näiteks kompass, ilmaõhupallid) kuni ainulaadsete kosmoseorbitaaljaamade ja uurimislaevadeni.

Keemikud kasutavad oma uurimistöös ka spetsiaalset varustust. Lihtsaim neist on näiteks juba tuttav kütteseade, piirituslamp ja erinevad keemianõud, milles viiakse läbi ja uuritakse ainete muundumisi, s.o. keemilised reaktsioonid(joonis 8).

Riis. 8. Laboratoorsed keemilised klaasnõud ja varustus

Nad ütlevad õigesti, et parem on üks kord näha kui sada korda kuulda. Või veel parem, hoidke seda käes ja õppige seda kasutama. Seetõttu toimub teie esimene tutvus keemiaseadmetega praktilise töö käigus, mis ootab teid järgmises tunnis.

1. Mis on vaatlus? Millised tingimused peavad olema täidetud, et vaatlus oleks tõhus?
2. Mis vahe on hüpoteesil ja järeldusel?
3. Mis on eksperiment?
4. Mis on leegi struktuur?
5. Kuidas tuleks soojendada?
6. Milliseid laboriseadmeid kasutasite bioloogiat ja geograafiat õppides?
7. Milliseid laboriseadmeid kasutatakse keemia õppimisel?

Praktiline töö nr 1.
Laboriseadmetega tutvumine.
Ohutusnõuded

Enamik keemilisi katseid tehakse klaasanumates. Klaas on läbipaistev ja saab jälgida, mis ainetega juhtub. Mõnel juhul asendatakse klaas läbipaistva plastikuga, kuid selliseid nõusid ei saa erinevalt klaasist kuumutada.

Keeduklaase kasutatakse sageli näidiskatseteks (joonis 13). Sageli on klaasidel ja koonilistel kolbidel spetsiaalsed märgid, mille abil saate ligikaudselt määrata neis sisalduva vedeliku mahu.

Ümarapõhjalisi kolbe (joon. 14) ei saa lauale panna, need kinnitatakse küüniste abil metallaluste – statiivide (joon. 15) külge. Jalad, nagu ka metallrõngad, on statiivi külge kinnitatud spetsiaalsete klambritega. Mis tahes aineid, näiteks gaase, on mugav saada ümarkolbidesse. Saadud gaaside kogumiseks kasutage väljalaskeavaga kolbi (seda nimetatakse Wurtzi kolbiks (joonis 16)) või gaasi väljalasketoruga katseklaasi.

Kui tekkinud gaasilisi aineid on vaja jahutada ja vedelikuks kondenseerida, kasutage klaasist külmkappi (joonis 17). Jahtunud gaasid liiguvad läbi selle sisetoru, muutudes külma vee mõjul vedelikuks, mis voolab läbi külmiku “jope” vastupidises suunas.

Koonusekujulisi lehtreid (joon. 18) kasutatakse vedelike ühest anumast teise valamiseks, need on samuti asendamatud filtreerimisprotsessis. Tõenäoliselt teate, et filtreerimine on vedeliku eraldamine tahketest osakestest.

Paksude seintega tassi, mis sarnaneb sügavale taldrikule, nimetatakse kristallisaatoriks (joonis 20). Kristallisaatorisse valatud lahuse suure pindala tõttu aurustub lahusti kiiresti ja lahustunud aine vabaneb kristallidena. Mitte mingil juhul ei tohi kristallisaatorit kuumutada: selle seinad tunduvad ainult tugevad, kuid tegelikult läheb kuumutamisel kindlasti pragu.

Keemilise katse tegemisel peate sageli mõõtma vajaliku vedelikumahu. Kõige sagedamini kasutatakse selleks gradueeritud silindreid (joonis 21).

Lisaks klaasnõud koolis keemialabor Seal on portselannõud. Umris ja uhmris (joonis 22) purustatakse kristalsed ained. Klaasnõud selleks ei sobi: nuia survel hakkab see kohe pragunema.

Hädade ja vigastuste vältimiseks tuleb iga eset kasutada rangelt ettenähtud otstarbel ja osata seda käsitseda. Keemiline katse on tõeliselt ohutu, õpetlik ja huvitav, kui võtate keemiliste klaasnõude, reaktiivide ja seadmetega töötamisel ettevaatusabinõusid. Neid meetmeid nimetatakse ohutuseeskirjadeks.

Keemiatuba on ebatavaline kontor. See tähendab, et nõuded teile siin on erilised. Näiteks ei tohiks te kunagi keemialaboris süüa, kuna paljud ained, millega töötate, on mürgised.

Keemiaruum erineb teistest ruumidest selle poolest, et sellel on tõmbekapp (joon. 24). Paljud ained on tugeva ebameeldiva lõhnaga ning nende aurud ei ole tervisele kahjutud. Selliseid aineid käideldakse tõmbekapis, kust gaasilised ained voolavad otse tänavale.

Reaktiiviga pudel tuleb võtta nii, et etikett oleks peopesas. Seda tehakse selleks, et juhuslikud tilgad ei rikuks silti.

Mõned kemikaalid on mürgised, on reaktiive, mis söövitavad nahka ja paljud ained on tuleohtlikud. Selle eest hoiatavad erimärgid etikettidel (joon. 26, vt lk. 7).

Ärge alustage katset, kui te ei tea täpselt, mida ja kuidas teha. Peate töötama rangelt juhiseid järgides ja ainult nende ainetega, mis on katse jaoks vajalikud.

Valmistage oma töökoht ette, paigutage reaktiivid, nõud ja tarvikud ratsionaalselt nii, et te ei peaks käega üle laua sirutama, kolbe ja katseklaase varrukaga ümber lükkama. Ärge risustage lauda millegagi, mida katse jaoks pole vaja.

Katsed tuleb läbi viia ainult puhastes anumates, mis tähendab, et need tuleb pärast tööd põhjalikult pesta. Peske käsi samal ajal.

Kõik manipulatsioonid tuleb teha laua kohal.

Aine lõhna määramiseks ärge tooge anumat näo lähedale, vaid suruge käega anuma avast õhku ninna (joonis 27).

Ühtegi ainet ei saa maitsta!

Ärge kunagi valage üleliigset reaktiivi pudelisse tagasi. Kasutage selleks spetsiaalset vanaklaasi. Samuti on ebasoovitav koguda mahavalgunud tahkeid aineid tagasi, eriti kätega.

Kui te end kogemata kõrvetate, lõigate end sisse või valgute reaktiivi lauale, kätele või riietele, võtke kohe ühendust oma õpetaja või laborandiga.

Pärast katse lõpetamist seadke oma tööala korda.

Praktiline töö nr 2.
Põleva küünla vaatamine

Näib, mida saab kirjutada nii lihtsast vaatlusobjektist nagu põlev küünal? Vaatlus ei ole aga ainult nägemisvõime, see on oskus pöörata tähelepanu detailidele, keskendumisvõime, analüüsivõime ja mõnikord isegi tavaline visadus. Suur inglise füüsik ja keemik M. Faraday kirjutas: „Mõtlemine füüsikalised nähtused, mis tekib küünla põlemisel, on kõige laiem viis loodusteaduste uurimisele lähenemiseks.

Selle praktilise töö eesmärk on õppida vaatlema ja kirjeldama vaatlustulemusi. Põlevast küünlast tuleb kirjutada lühike miniatuurne essee (joon. 28). Selle abistamiseks pakume teile mitmeid küsimusi, mis nõuavad üksikasjalikke vastuseid.

Kirjelda välimus küünlad, aine, millest see on valmistatud (värvus, lõhn, tunne, kõvadus), taht.

Süüta küünal. Kirjeldage leegi välimust ja struktuuri. Mis juhtub küünla materjaliga, kui taht põleb? Kuidas tahk põlemisprotsessi ajal välja näeb? Kas küünal kuumeneb, kas põlemisel kostab heli, eraldub soojust? Mis juhtub leegiga, kui õhk liigub?

Kui kiiresti põleb küünal läbi? Kas tahi pikkus põlemisprotsessi käigus muutub? Mis on tahi põhjas olev vedelik? Mis juhtub sellega, kui tahi materjal imendub? Ja kui selle tilgad mööda küünalt alla voolavad?

Kuumutamisel toimub palju keemilisi protsesse, kuid küünlaleeki selleks ei kasutata. Seetõttu tutvume käesoleva praktilise töö teises osas teile juba tuttava kütteseadme - piirituslambi ehituse ja tööga (joonis 29). Alkoholilamp koosneb klaaspaagist 1 , mis on täidetud alkoholiga mitte rohkem kui 2/3 mahust. Taht on kastetud alkoholi sisse 2 , mis on valmistatud puuvillasest niidist. Seda hoitakse spetsiaalse kettaga toru abil paagi kaelas 3 . Süütage piirituslampi ainult tikkudega, selleks ei saa kasutada teist põlevat piirituslampi, sest Sel juhul võib mahavalgunud alkohol maha valguda ja süttida. Taht tuleb kääridega ühtlaselt lõigata, muidu hakkab see põlema. Alkohollambi kustutamiseks ei tohi leeki peale puhuda, selleks kasutatakse klaaskorki. 4 . Samuti kaitseb see alkoholilampi alkoholi kiire aurustumise eest.