Нерастворимые в воде вещества называются: Как называются вещества, растворимые и нерастворимые в воде?

Содержание

Вещества нерастворимые в воде — Справочник химика 21

    Оказалось, что между защитными веществами (желатин, казеинат натрия, альбумины и пр.) существуют качественные различия. Например, золотое число гемоглобина в 6 раз больше, чем у желатина, а рубиновое число, наоборот, меньше в три раза. Таким образом, ни золотое, ни рубиновое, ни другое число не может служить полной характеристикой стабилизатора, так как защитное действие последнего на тот или иной золь специфично. Защитное действие белков, полисахаридов и некоторых других веществ используется при изготовлении и применении высокодисперсных препаратов на основе лекарственных веществ, нерастворимых в воде. Золи в неполярных средах можно защищать от коагуляции, добавляя к дисперсионной среде мыла поливалентных металлов (нафтенат алюминия, стеарат кальция [c.115]
    Физические и химические свойства. Предельные углеводороды— бесцветные вещества, нерастворимые в воде.
В обычных условиях они химически неактивны. При комнатной температуре не окисляются, не реагируют с концентрированной сер  [c.296]

    Вещества, нерастворимые в воде,  [c.64]

    Физические свойства некоторых полигалогенопроизводных приведены в табл. 7. Дигалогенопроизводные предельных углеводородов представляют собой тяжелые масла или твердые кристаллические вещества, нерастворимые в воде, но растворимые во многих органических растворителях. [c.98]

    Вещества, нерастворимые в воде, не более. . 1,5 2 3 [c.66]

    Диоксид титана ТЮз — белое тугоплавкое вещество, нерастворимое в воде и разбавленных кислотах. Это — амфотерный оксид, но как основные, так и кислотные свойства выражены у него слабо. [c.650]

    Смолистые вещества, нерастворимые в воде, со стенок химической посуды хорошо удаляются концентрированной серной кислотой или концентрированным до 40 % водным раствором едкого натра или едкого кали.

Смолы в большей части растворяются в кислоте или в щелочи. Отмываемый реакционный сосуд заполняют на /4 объема щелочью и слегка встряхивают. Продолжительность удаления смолистых отложений со стенок загрязненных сосудов зависит от особенностей смолы и колеблется в пределах [c.43]

    Сернокислый натрий (десятиводный), не менее. Хлористый натри , не более Вещества, нерастворимые в воде, не более. . Гигроскопичная влага, не более. …… [c.64]

    Кремнезем 5102 принципиально отличается по свойствам от аналогичного ему по составу углекислого газа СО2. Кремнезем — твердое, очень тугоплавкое кристаллическое вещество, нерастворимое в воде и не вступающее с ней во взаимодействие. Причина столь резкого различия в свойствах СО2 и 5102 заключается в том, что кремний не образует с кислородом молекулы 51 02. Если бы такие молекулы существовали, им следовало бы приписать аналогичную СО2 структурную формулу 0 = 51 = 0, где л-связи должны быть образованы за счет р-орбиталей кремния и кислорода, как и у СО2.

Однако вследствие того что радиус кремния больше радиуса углерода, кремний я-связей образовывать не может не только друг с другом, но и с атомами других элементов. Поэтому в ЗЮг кремний связан с кислородом только а-связями за счет перекрывания своих 5р -гибридных орбиталей с р-орбиталями кислорода. Значит, кремнезем имеет пространственную атомную решетку, в которой каждый атом кремния окружен четырьмя атомами кислорода, расположенными вокруг кремния под тетраэдрическими углами. Координационное число крем- [c.250]


    По химическим свойствам сульфиды нейтральные вещества, нерастворимые в воде, щелочи и не реагирующие с щелочью. 
[c.121]

    Второй тип эмульсий образуется в присутствии поверхностноактивных веществ, нерастворимых в воде, но растворяющихся или легко диспергирующихся в масле, [c.70]

    Кипение гетероазеотропа происходит при более низкой температуре, чем температуры кипения каждого компонента. Это понижение температуры кипения лежит в основе перегонки с паром, которая часто используется для дистилляции органических веществ с высокой температурой кипения и разлагающихся при нагревании. Если возможно, используют водяной пар, вводя его прямо в перегоняемое вещество, к которому добавлена вода. Тогда дистилляция происходит при температуре ниже 100° С. В приемнике конденсат расслаивается на воду и отогнанную жидкость (практически чистую, если вещество нерастворимо в воде, или азеотроп, как в рассмотренном выше случае). Далее органический слой отделяется и высушивается. Весовые количества воды и органического вещества в приемнике пропорциональны 

[c.193]

    При перегонке высококипящих веществ, нерастворимых в воде, с водяным паром температура кипения смеси должна быть ниже температуры кипения воды при данном давлении. Таким образом, прн давлении, равном 1 атм, температура перегонки будет ниже 100° [c.481]

    Отмеренное количество испытуемого раствора встряхивают с амальгамой в узкой склянке или цилиндре с хорошо пригнанной пробкой. После восстановления вливают в склянку 10—30 мл четыреххлористого углерода. Это вещество нерастворимо в воде и имеет удельный вес 1,6. Таким образом, слой четыреххлористого углерода разделяет амальгаму и водный слой. После этого, при осторожном перемешивании, титруют испытуемый раствор. [c.396]

    Эта реакция более универсальна, чем реакция с бромом. Скорость ее зависит от растворимости вещества в воде. Если вещество нерастворимо в воде, реакцию ведут в ацетоне. Однако КМпОд окисляет вещества и других классов, например первичные и вторичные спирты, альдегиды, тиоспирты, ароматические амины, фенолы и др. 

[c.250]

    Наиболее подходящие растворители (если вещество нерастворимо в воде) — чистые пиридин и ацетон. [c.111]

    Наиболее распространены эмульсии, в которых роль дисперсионной среды играет вода, а роль дисперсной фазы — жиры, минеральные масла, толуол и т. д. Все эти вещества, нерастворимые в воде, условно называют одним термином масло и обозначают буквой М. Воду обозначают буквой В. Название дисперсной фазы записывают в числителе дроби, а дисперсионной среды — в знаменателе. Так, молоко, представляющее собой эмульсию масла в воде, обозначают символом 

[c.448]

    Типичные органические вещества характеризуются определенными свойствами, отличающими их от типичных неорганических веществ. Большинство органических веществ — жидкости илн низкоплавкие твердые вещества, нерастворимые в воде. Органические соединения разрушаются при высоких температурах, многие нз них постепенно окисляются на воздухе, изменяются под действием света. В общем можно сказать, что типичные органические вещества менее прочны, чем типичные неорганические. Конечно, все сказанное о свойствах верно только в общих чертах, нередки и исключения. Так, например, пероксид водорода разлагается уже прн небольшом нагревании, а органическое соединение—нафталин — устойчиво даже при температуре красного каления. [c.219]

    V. Эмульгирующие вещества, нерастворимые в воде [c. 63]

    Многие вещества, нерастворимые в чистой воде, в почвенной жидкости растворяются, иногда даже в значительных количествах. Это происходит потому, что почвенная жидкость в большинстве случаев обладает кислотным характером. В то же время известно, что многие вещества, нерастворимые в воде, растворяются в кислотах. Корни растений своими выделениями также принимают активное участие в растворении многих минеральных веществ почвы, нерастворимых в чистой воде. 

[c.168]

    Карбонилы металлов представляют собой летучие жидкие или твердые вещества, нерастворимые в воде, но хорошо растворяющиеся во многих органических растворителях. Все они весьма ядовиты, а при нагревании легко распадаются на соответствующий металл и окись углерода.8 —  [c.496]

    Следовательно, ионные реакции, сопровождающиеся образованием осадков (труднорастворимых веществ), газов (легколетучих веществ), слабых электролитов (плохо диссоциирующих соединений), проходят до конца.

При составлении уравнений ионных реакций вещества, нерастворимые в воде, а также вещества, не диссоциирующие или слабо диссоциирующие, записывают в молекулярной форме, а все остальные — в ионной форме. Например, [c.109]

    FeO представляет собой черное кристаллическое вещество, нерастворимое в воде и щелочах. При действии кислот образуются соответствующие соли  [c.262]


    Тонкослойные хроматограммы. Приготавливают смесь носителя и осадителя или окислителя (восстановителя). Смесь тщательно перемешивают и наносят на пластинку. Смесь наносят в сухом виде или, если вещества нерастворимы в воде, в виде суспензии. [c.258]

    Молекулярная масса природной клетчатки порядка миллиона. Это значит, что соединены в одну цепь десятки тысяч остатков глюкозы. Свойства клетчатки легко представить себе, вспомнив о вате, которая представляет собой почти чистую клетчатку. Это волокнистое вещество, нерастворимое в воде.

[c.316]

    Ослабление кислотных признаков проявляется также в ряду суль-ф и д о в ЭгЗд. Желтый AS2S3, оранжевый 5Ь25з и черно-бурый Bi- Sa — твердые вещества, нерастворимые в воде. [c.384]

    А1аОз твердые неорганические вещества, нерастворимые в воде и находящиеся во взвешенном состоянии (суспензии и механические примеси). [c.8]

    Перегонка в токе водяного пара дает возможность перегонять высоко-кнпящие вещества, нерастворимые в воде (например, анилин, скипидар и пр.), при ниэкнх температурах. При атмосферном давлении перегонка в токе водяного пара осуществляется при температурах ниже 100° С. [c.712]

    Перегонку с водяным наром применяют для выделения из смесей высококипящих веществ, нерастворимых в воде (анилин, пидар и др.). При этом выделяемое вещество отгоняется в виде азеотропной смеси с водой, температура кипения которой ниже температуры кипения каждого мз компомеатов (стр. 666). Таким образом, температура кипения смеси всегда будет ниже 100 С и может быть еще более понижена при ведеиам перегонки в вакууме.

[c.708]

    Для ванадия характерны окснды УО — светло-серый, V2O3 — черный, УОа — сине-черный. Это кристаллические вещества, нерастворимые в воде. С ростом степени окисления ванадия основные оксиды УО и V2O3 сменяются амфотерным VO2 н КИСЛОТНЫМ V2O5. Амфотерные свойства УО2 проявляются в реакциях с кислотами с образованием оксосолей, например  [c.372]

    Парашины — это белые, воскоподобные вещества, нерастворимые в воде, этиловом спирте ш других полярных растворителях. Они хорошо растворяются в углеводородах, хлороформе, дихлорэтане и амиловом спирте. Они, в основном, представляют собой нормальные парафины С2г - [c.54]

    Процесс растворения определен Макбэйном (см. ссылку 64) как непосредственный переход молекул вещества, нерастворимого в воде, в разбавленный водный раствор моющего средства, с одновременным образованием раствора, устойчивого в термодинамическом отношении. Такое определение вполне приемлемо, если исключить из него ограничительное упоминание водных растворов. Поэтому более общим будет следующее определение растворение — это непосредственный переход молекул вещества, нерастворимого в данном растворителе, в разбавленный коллоидный раствор другого вещества в этом растворителе, с одновременным образованием раствора, устойчивого в термодинамическом отношении. [c.65]

    Hиtpoбeнзoйнaя кислота желтое кристаллическое вещество, нерастворимое в воде. Хорошо растворимо в органических растворителях df 1,6100. [c.101]

    Отвешенную навеску затем переносят в стакан (или в чашку). Для этого стекло с навеской снимают с чашки весов и осторожно наклоняют над стаканом, причем большая часть вещества ссыпается со стекла. Оставшиеся мелкие частички вещества удаляют легким постукиванием о край часового стекла. Последние следы навески смывают в стакан струей воды из нромывалки. Если вещество нерастворимо в воде, то можно пользоваться обыкновенной, небольшого размера кисточкой, концом волосков которой тщательно сметают следы вещества в стакан, не вызывая при этом распыления. Мельчайшие частички, прилипшие к кисточке, удаляют так волоски кисточки сгибают о край стекла и затем сразу отнимают от стекла, при этом волоски быстро распрямляются, и с них слетают приставшие частички. Кисточку нужно сохранять в чистоте. Для этого конец ее деревянной ручки вставляют в отверстие пробки и помещают в чистую сухую пробирку, которую закрывают той же пробкой. [c.143]

    Белое вещество, нерастворимое в воде, растворимо в разбавленном растворе аммиака. При добавлеиии к этому раствору NaOH выпадает чернокоричневый осадок. Для какого соединения характерны такие реакции  [c.79]

    В последние годы широко применяется потенциометрическое титрование в неводных средах. Оно позволяет значительно расширить класс исследуемых органических и неорганических веществ, нерастворимых в воде. Используя различные растворители, удает- [c.264]

    С точки зрения критериев, обсуждавшихся в начале данной главы, висмут следует считать скорее металлом, чем неметаллом. Висмут обычно обнаруживает степень окисления + 3 и мало склонен проявлять высшее состояние окисления + 5, столь обычное для фосфора. Наиболее распространенным оксидом висмута является В120з. Это вещество нерастворимо в воде или в основном растворе, но растворяется в кислом растворе. Поэтому его относят к основным ангидридам. Как мы уже знаем, оксиды металлов характеризуются тем, что ведут себя как основные ангидриды. [c.327]

    Стекло обычно причисляют к веществам, нерастворимым в воде. Однако при продолжительном действии воды на обычное стекло вода отчасти извлекает из него силикат натрия. Если, например, взболтать истертое в порошок стекло с водой и затем прибавить несколько капель фенолфталеина, то жидкость окрашивается в розовый цвет, обнаруживая щелочную реакцию (вследствие гидролиза Na2Si03). [c.643]

    Первые работы, ставшие отправным пунктом в возникновении науки о коллоидах, были проведены в середине XIX в. Одни из наиболее ранних исследований коллоидных систем были выполнены итальянским ученым Ф. Сель-ми (1845). Он изучал системы, представляющие собой хлорид серебра, серу, берлинскую лазурь, распределенные в объеме воды. Известно, что эти вещества нерастворимы в воде и при определенных условиях выпадают в осадок. Однако системы, полученные Сельми, почти прозрачные по внешнему виду, были очень похожи на истинные растворы, к которым относятся, например, растворы хлорида натрия или сульфата меди в воде. Сельми полагал, что ни сера, ни хлорид серебра, ни ряд других веществ не могут находиться в воде в виде таких же мелких частиц, образующихся при растворении хлорида натрия и сульфата меди в воде, т. е. в виде отдельных молекул или ионов. [c.4]

    Именно так и нужно записывать процесс восстановления марганца из двуокиси марганца МпОг в элгктропно-ионных уравнениях, так как МпОг представляет собой твердое вещество, нерастворимое в воде, а потому не диссоциирующее в водном растворе. [c.413]

    При действии на карбонилы Эг (СО) ю галоидов образуются к а р б о н и л г а л и д ы ГЭ(СО)б (где Г — С1, Вг, I). Они представляют собой довольно устойчивые бесцветные или желтоватые кристаллические вещества, нерастворимые в воде. Их летучесть и растворимость в органических жидкостях возрастают по ряду С1 —Вг —1. Для ВгМп(СО)б и 1Мп(СО)5 были найдены большие значения дипольных моментов — 3,19 и 3,25 (в бензоле). При нагревании галогениды ГЭ(СО)5 отщепляют часть СО и переходят в димерные галокарбонилы (ГЭ(С0)4]г. структура которых отвечает, по-видимому, двум октаэдрам с общим ребром из атомов галоида. В ряду С1—Вг — I такой переход облегчается. Образующиеся бесцветные или желтые вещества плохо растворимы в органических жидкостях. [c.516]

    Сравним теперь высшие гомологи обоих рядов, например, с 18 углеродными атомами. Их различия сглажены. Октадекан СкяНда — твердое вещество с температурой плавления 28 °С стеариновая кислота С17Н35СООН тоже твердое вещество, плавится при 69 » С. Оба вещества нерастворимы в воде. Химически стеариновая кислота несравненно менее активна, чем муравьиная. Хотя в принципе все свойства кислот у стеариновой кислоты сохранены, но проявляются они менее резко, соответствующие реакции идут труднее свойства функциональной группы — карбоксила теряются на фоне большого углеводородного остатка. Из сказанного следует общий вывод характерные свойства гомологического ряда (как физические, так и химические) наиболее наглядно проявляются у первых его членов (но не у самого первого ). По мере же роста углеродной цепи происходит, если можно так сказать, опарафини-вание свойств. [c.48]


Растворимые и нерастворимые в воде основания

Тема: Растворимые и нерастворимые в воде основания

Цели: сформировать представление о классе сложных веществ – основаниях, их составе, общей формуле и их названиях, классификации оснований по их растворимости в воде, качественном определении растворимых оснований индикаторами; познакомить с физическими свойствами, значением в жизни человека и применением некоторых оснований; научить составлять формулы оснований и называть их, определять по составу соединения принадлежность его к классу оснований, индикаторами определять растворимые основания – щелочи, работать с растворами щелочей, соблюдая правила ТБ.

Основные понятия: Гидроксид-ион, основания, щелочи, гашеная известь, известковая вода, индикаторы.

Оборудование: ПСХЭ Д.И. Менделеева, ряд ЭО

Ход урока:

I. Организационный момент. Подготовка учащихся к уроку, наличие принадлежностей, психологический настрой.

II.Актуализация знаний.

1.Фронтальный опрос:

— написать общую формулу оксидов на доске;

— дать определение классу неорганических соединений — оксиды;

— что значит бинарные соединения?;

-степень окисления кислорода?;

— кислород соединяется с металлами или с неметаллами в оксиде?;

— как узнать степень окисления элемента в оксиде?;

— как узнать по положению химического элемента в ПСХЭ металл он или нет?;

— напишите формулу воды и углекислого газа;

— какие частицы называются ионами?;

— расставьте степени окисления над элементами, напишите названия оксидов: NO3 -, NO -.

2.Самостоятельная письменная работа, взаимопроверка работы с оцениванием друг друга. Ученики выполнили работу по карточкам, оценивали работы друг друга, объявили результаты

III.Изучение нового материала

Ребята, сегодня мы познакомимся еще с одним классом неорганических веществ – с основаниями. Запишите в тетрадь тему урока: «Основания» Формулирование обучающимися целей урока

  • 1. Познакомить учащихся с новым классом неорганических соединений – основаниями.

  • 2. Рассмотреть классификацию, состав и номенклатуру оснований.

Установка учителем актуальности темы: почему основания изучаются нами? Основания – один из классов неорганических веществ, который наряду с кислотами, оксидами и солями составляет основу неорганической химии. Они широко используются в разных областях химии и химической промышленности. С их помощью получают удобрения, строительные материалы, стекло. Без них мы бы лишились легких и экономичных щелочных аккумуляторов, многих медицинских препаратов. Основания имеют огромное значение.

План изучения темы:

  1. Состав, названия и определение оснований.

  2. Классификация оснований.

  3. Индикаторы.

  4. Физические свойства оснований, их значение в жизни человека.

1.Состав, названия и определение оснований.

К сложным веществам относятся не только бинарные соединения, но и соединения, которые образованы большим количеством атомов химических элементов

Познакомимся с соединениями, которые образованы тремя химическими элементами: металлом, кислородом и водородом. Кислород и водород в эти соединения входят в виде группы ОН, которая называется гидроксогруппой. Суммарный заряд гидроксогруппы равен -1: (О⁻2 Нᶧ)⁻.

Гидроксогруппа – это сложный ион, или гидроксид-ион (ОН) ⁻. Общая формула оснований: Мᶧn(ОН)n, где М – металл, n- число групп ОН⁻ и в то же время численное значение заряда иона (с.о.) металла.

Основания – это сложные вещества, состоящие из ионов металла и связанных с ними гидроксид-ионов.

Название основания состоит из слова гидроксид и названия металла в родительном падеже с с.о., если она переменная. Например, NaOH – гидроксид натрия, Cu(OH)₂ — гидроксид меди (II) (гидроксид меди два).

Физкультурная минутка.

2.Классификация оснований.

По растворимости в воде основания делятся на хорошо растворимые – щелочи, малорастворимые и нерастворимые. Чтобы определить растворимость того или иного основания в воде, следует обратиться к таблице «Растворимость кислот, оснований и солей в воде», которая размещена на форзаце учебника. (Учащиеся работают с таблицей и определяют растворимость тех оснований, которые называет и демонстрирует учитель.)

Растворимые основания – щелочи – могут вызвать химический ожог при попадании на незащищенные участки кожи рук и лица. Они могут разъесть кожу, ткань, бумагу и другие материалы.

(Учитель обращает внимание учащихся на правила ТБ: обращаться с едкими щелочами необходимо осторожно, чтобы они не попали на одежду и кожу.)

В случае попадания щелочи на одежду или участок кожи следует немедленно сообщить учителю о случившемся и сделать следующее: тщательно и обильно промыть участок кожи водой из-под крана, затем обработать это место нейтрализующим раствором борной кислоты, вновь промыть водой и смазать место ожога вазелиновым маслом. Обязательно обратиться в медпункт школы для наблюдения и оказания дальнейшей медицинской помощи.

3.Индикаторы.

Для определения растворов, которые внешне сходны с водой, необходимо использовать индикаторы – растворы – определители реакции среды. Известны следующие индикаторы: лакмус, метиловый оранжевый, фенолфталеин и универсальный.

Среда бывает нейтральной (такую среду имеет вода), щелочной и кислотной. Растворимые основания дают щелочную среду.

Реакции, с помощью которых определяют вещества, называются качественными. Индикаторы – это качественные определители реакции среды.

— При изучения фотосинтеза в курсе биологии каким веществом мы доказывали выделение углекислого газа при дыхании? (Использовали известковую воду. При пропускании через нее углекислого газа она мутнеет.)

Выходит, что качественным реактивом на известковую оду, гидроксид кальция, является углекислый газ.

4.Физические свойства оснований, их значение в жизни человека.

Гидроксид кальция Caᶧ2(OH)₂⁻ — малорастворимое основание. Раствор гидроксида кальция прозрачный, его называют известковой водой. Историческое название – гашенная известь.

Гидроксид калия Kᶧ(OH)⁻ — растворимое основание, щелочь, прозрачный бесцветный раствор, мылкий на ощупь. Историческое название гидроксида калия – едкое кали.

Гидроксид натрия Naᶧ(OH)⁻ — растворимое основание, щелочь, прозрачный бесцветный раствор, мылкий на ощупь. Историческое название гидроксида натрия – едкий натр.

Применение:

LiOH – в аккумуляторах.

NaOH – для очистки нефти, производства мыла, в текстильной промышленности, для органического синтеза.

KOH — в аккумуляторах.

Ca(OH)2 – в производстве сахара, соды, в строительстве, применяют для приготовления бордовской смеси – средства для борьбы с болезнями и вредителями растений.

Углекислый газ входит в состав выдыхаемого нами воздуха. (Учитель проводит опыт, изображенный на рис. 58 стр. 100: продувает выдыхаемый воздух через растворы гидроксида кальция и гидроксида натрия. В той пробирке, где наблюдается помутнение, находится известковая вода.

Осуществляя этот эксперимент, учитель заостряет внимание учащихся на соблюдении правил ТБ.)

IV. Закрепление изученного материала.

1. Ученики отвечают на вопросы. Делают следующие выводы:

  1. Основания – это сложные вещества, образованные ионами металла и гидроксид-ионами.

  2. Общая формула оснований Мᶧn(ОН)n.

  3. Основаниям соответствуют оксиды металлов.

  4. По растворимости в воде основания делятся на хорошо растворимые, малорастворимые и нерастворимые.

  5. Хорошо растворимые основания в воде называются щелочами.

  6. Индикаторы – вещества, определяющие реакцию среды. Среда бывает нейтральная, щелочная и кислотная.

 2. Выполнение учениками теста «Пятерочка» с последующим самооцениванием.

V. Рефлексия, подведение итогов урока.

Давайте вместе оценим нашу совместную работу (проводится пофамильно по вопросам):

— Как работал на уроке?- мнение ученика и одноклассников

— Какую (и почему) ставлю себе оценку?

— Были ли ошибки в ответе (если да, то какие)?

— Итоговая скорректированная учителем оценка

VI. Задание на дом.

Определение нерастворимых в воде твердых веществ

Пищевые продукты состоят из воды и сухого вещества. Если вода удаляется из пищи, остается сухое вещество. Оставшаяся часть обычно называется общим сухим веществом. Это потому, что сухое вещество состоит из двух разных элементов. Часть общего сухого вещества состоит из веществ, нерастворимых в воде. Эти нерастворимые в воде вещества называются нерастворимыми в воде сухими веществами. Часть всего сухого вещества состоит из водорастворимых веществ. Эта водорастворимая часть называется значением водорастворимого сухого вещества, по шкале Брикса или рефрактометром.

Нерастворимое в воде сухое вещество в пищевых продуктах состоит из крупных молекулярных соединений, таких как крахмал и целлюлоза. С другой стороны, водорастворимые сухие вещества образуют сахара, особенно фруктозу и глюкозу, а также органические кислоты, такие как лимонная кислота, яблочная кислота и винная кислота.

Определение нерастворимых в воде сухих веществ основано на принципе растворения, фильтрации и сушки водорастворимых веществ. Количество нерастворимого в воде сухого вещества рассчитывается путем расчета количества растворимого в воде сухого вещества из общего количества сухого вещества.

Определение сухого вещества чаще всего используется в мясных продуктах, таких как салями и колбасы, в производных молока, таких как сыр и масло, в продуктах с высоким содержанием влаги, таких как овощи и фрукты, и в жидких продуктах, таких как фруктовые соки и алкогольные напитки.

В рамках физического анализа определение нерастворимых в воде твердых веществ проводится в уполномоченных лабораториях. В ходе этих исследований соблюдались отечественные и зарубежные организации. Кроме того, общепринятые методы испытаний и критерии испытаний соблюдаются во всем мире. Таким образом, получены надежные и объективные результаты. При определении растворимых в воде твердых веществ соблюдается следующий стандарт:

  • TS 1126 ISO 751 Плодоовощная продукция. Определение содержания нерастворимых в воде твердых веществ

 

 

Страница не найдена — Портал Продуктов Группы РСС

Сообщите нам свой адрес электронной почты, чтобы подписаться на рассылку новостного бюллетеня. Предоставление адреса электронной почты является добровольным, но, если Вы этого не сделаете, мы не сможем отправить Вам информационный бюллетень. Администратором Ваших персональных данных является Акционерное Общество PCC Rokita, находящееся в Бжег-Дольном (ул. Сенкевича 4, 56-120 Бжег-Дольный, Польша ). Вы можете связаться с нашим инспектором по защите личных данных по электронной почте: .

Мы обрабатываем Ваши данные для того, чтобы отправить Вам информационный бюллетень — основанием для обработки является реализация нашей законодательно обоснованной заинтересованности или законодательно обоснованная заинтересованность третьей стороны – непосредственный маркетинг наших продуктов / продуктов группы PCC .

Как правило, Ваши данные мы будем обрабатывать до окончания нашего с Вами общения или же до момента, пока Вы не выразите свои возражения, либо если правовые нормы будут обязывать нас продолжать обработку этих данных, либо мы будем сохранять их дольше в случае потенциальных претензий, до истечения срока их хранения, регулируемого законом, в частности Гражданским кодексом.

В любое время Вы имеете право:

  • выразить возражение против обработки Ваших данных;
  • иметь доступ к Вашим данным и востребовать их копии;
  • запросить исправление, ограничение обработки или удаление Ваших данных;
  • передать Ваши персональные данные, например другому администратору, за исключением тех случаев, если их обработка регулируется законом и находится в интересах администратора;
  • подать жалобу Президенту Управления по защите личных данных.

Получателями Ваших данных могут быть компании, которые поддерживают нас в общении с Вами и помогают нам в ведении веб-сайта, внешние консалтинговые компании (такие как юридические, маркетинговые и бухгалтерские) или внешние специалисты в области IT, включая компанию Группы PCC .

Больше о том, как мы обрабатываем Ваши данные Вы можете узнать из нашего Полиса конфиденциальности.

Классификация примесей природных и сточных вод

Понятие о природных и сточных водах

  • Природные воды — это воды гидросферы Земли, возникшие естественным путем. Они делятся на два больших класса: поверхностные и подземные (можно еще выделить атмосферные воды, но их прямое использование экзотично). Поверхностные воды находятся в реках, озерах, водохранилищах, болотах и морях, а также в каналах. Подземные воды содержатся в порах грунтов и горных пород.
  • Сточные воды по происхождению можно разделить на четыре класса: хозяйственно-бытовые (фекальные), ливневые, сельскохозяйственные и производственные (промышленные).
    • Хозбытовые стоки образуются при смешивании водопроводной воды с бытовыми и физиологическими отходами в санитарных приборах и содержат в основном органические примеси.
    • Ливневые стоки представляют собой смесь атмосферных осадков с загрязнениями, смытыми с поверхностей застроенных и незастроенных территорий (взвеси, нефтепродукты и т.п.).
    • К сельскохозяйственным сточным водам, кроме стоков животноводства, близких по составу к хозфекальным, но только более концентрированным, относят также возвратные и дренажные воды, образующиеся при орошении и содержащие зачастую ядохимикаты и минеральные удобрения.
  • Промышленные стоки многообразны, как и отрасли материального производства, использующие воду для различных нужд.

Примеси природных и сточных вод

Многообразие примесей в воде затрудняет их классификацию. До недавнего времени примеси систематизировали по следующим признакам:

  1. По своей природе примеси воды делятся на минеральные, органические, и биологические. К минеральным относят частицы песка, глины, руд, шлаков, минеральные масла, соли, кислоты, основания и т.д. Органические загрязнения бывают растительного, животного и искусственного происхождения. Растительные — это остатки растений, водорослей, продукты их разложения и т.п. К загрязнениям животного происхождения относятся физиологические выделения человека и животных, остатки тканей животных, клеевые вещества и т.п. Искусственное происхождение имеют органические примеси, образующиеся, например, из продукции предприятий органической химии, пищевой промышленности и многих других видов производств. Биологические микробные примеси представлены микроорганизмами, к которым относят микроскопические водоросли и грибы, бактерии и вирусы, часто называемые микрофлорой. К микрофауне относят инфузорий, жгутиковых, червей, рачков.
  2. По степени растворимости примеси делятся на нерастворимые и растворимые. Нерастворимые называются также взвешенными, к ним относятся частицы песка, глины, ила. Растворимые примеси могут быть в виде коллоидов (занимают промежуточное положение между взвешенными и растворенными веществами) или истинно растворимых молекул и ионов.
  3. По фазовому состоянию примеси могут быть твердыми (например, глинистые частицы, водоросли), жидкими (эмульсии, нефтепродукты, жиры), газообразными (газы в нерастворенном состоянии).

Можно также классифицировать примеси воды по их происхождению (природные и искусственные), по плотности относительно воды (плавающие, тонущие и зависающие), другим признакам.

Особый вид загрязнений представляет тепловое, характеризуемое повышенной температурой после отвода воды от охлажденного оборудования. Повышенную температуру имеют также природные термальные воды (до 50° С и выше).

Классификация примесей воды по их фазово-дисперсному состоянию

Многообразие примесей и признаков для их классификации затрудняют целостное восприятие и выбор способов для удаления загрязнений из воды..

Академик Л.А. Кульский создал свою таблицу-классификацию примесей воды, увидев за многообразием порядок и логику. В ее основу он положил два главных фактора: дисперсность и их фазовое состояние.

Мерой дисперсности (измельченности) частиц примесей служит их размер d или степень дисперсности D=1/d. По мере дробления частиц уменьшается их размер, увеличивается степень дисперсности и удельная поверхность (суммарная поверхность частиц определенного объема), что видно из таблицы ниже..

Характеристики дисперсности частиц примесей

Удельную поверхность частиц можно определить по формуле: SУД = KD, где К — коэффициент, зависящий от формы частиц.

Вода с примесями представляет собой физико-химическую систему (ФХС). Дисперсионной средой в ней является вода, а примеси составляют дисперсную фазу — отдельную составную часть ФХС, отделенную от других частиц системы поверхностью раздела. ФХС, состоящие из двух и более фаз, называются гетерофазными (разнофазными). Если среда и примесь представлены одной фазой, ФХС называется гомофазной (однофазной, однородной).

Гетерофазные ФХС на основе воды называются суспензиями (если примесь — твердое тело), эмульсиями (если примесь — жидкость) и пенами (если примесь — газ).

Л.А. Кульский разделил все примеси воды на два класса: гетерогенные (соответствующие гетерофазным ФХС) и гомогенные (в гомофазных ФХС), каждый из которых подразделяется на две группы в зависимости от крупности частиц. Классификация примесей по Л.А. Кульскому приведена в таблице ниже:

Таблица Л.А. Кульского

Характеристика примесей по группам

В І группу включены взвеси (взвешенные вещества, грубодисперсные примеси). К ним относятся: мелкий песок, ил, глинистые вещества, зола, окалина, пищевые остатки, гидроксиды металлов и другие, т.е. такие примеси, которые удерживаются во взвешенном состоянии динамическими силами потоков воды; в состоянии покоя они оседают (если плотность больше плотности воды) или всплывают (при плотности меньше единицы).

В природные воды взвеси попадают вследствие размывания пород русла, смыва почв ливневыми водами. В сточные воды взвеси поступают из санитарных приборов (остатки пищи, частицы почвы) или в результате технологических процессов (например, окалина при охлаждении валков прокатных станов, частицы угля в шахтных водах). Взвеси антропогенного происхождения имеют повышенную устойчивость к оседанию.

Взвешенные вещества могут содержать на своей поверхности бактерии, вирусы, ядохимикаты, радионуклиды.

К I группе примесей относятся также планктон и бактерии. Бактерии могут быть безвредными для организма человека и болезнетворными. Они не выпадают в осадок и не всплывают в неподвижной воде, а находятся либо в свободном состоянии, либо на поверхности взвешенных веществ. Последний вариант встречается чаще. Бактерии распространяются водным путем.

Планктон принято подразделять на зоопланктон (рачки, черви) и фитопланктон (водоросли). Первые активно перемещаются в воде. Водоросли интенсивно развиваются в теплое время года в малоподвижной воде (в водохранилищах). Самые распространенные в наших климатических условиях — сине-зеленые водоросли.

Более общее название II группы примесей (коллоидов) — золи (при дисперсионной среде в виде воды — гидрозоли). Поскольку частицы коллоидов всего на порядок больше молекул, золи называют еще микрогетерогенными системами; они занимают промежуточное положение между суспензиями и истинными растворами (говорят еще о коллоидных растворах). Различают гидрофобные и гидрофильные коллоиды.

Гидрофобные коллоиды не растворяются в воде, не взаимодействуют с молекулами воды и являются типичными коллоидными системами. Они неустойчивы и постепенно разрушаются, выделяя дисперсную фазу при укрупнении частиц под действием межмолекулярных сил сцепления, переходя в I группу примесей.

Гидрофильные коллоиды взаимодействуют с дисперсной средой и способны растворяться в ней. Фактически они представляют собой устойчивые растворы высокомолекулярных соединений с молекулярной массой 104–106 единиц.

Коллоидные примеси природных вод представляют собой минеральные и органоминеральные частицы почв и грунтов, недиссоциированные и нерастворимые формы гумуса. Гумус вымывается из лесных, болотистых и торфяных почв или образуется в водоемах в результате жизнедеятельности растений и водорослей. Коллоиды содержатся также в большинстве сточных вод, особенно в стоках нефтехимических и целлюлозно-бумажных производств.

Примеси коллоидной дисперсности имеют высокую удельную поверхность и обладают большой поверхностной энергией. С увеличением степени дисперсности растет количество молекул, находящихся на поверхности раздела фаз. Они расположены в несимметричном силовом поле и обладают избыточной свободной энергией из-за некомпенсированных молекулярных связей.

Ко II группе примесей Кульский относит и вирусы. Они не способны существовать на питательных средах и размножаются только в клетках организма-хозяина.

III группу примесей представляют органические соединения биологического и антропогенного происхождения — жиры, белки, углеводы, сахара, продукты жизнедеятельности бактерий, водорослей, человека и животных), фенолы, спирты, альдегиды и тому подобное, стоки химической промышленности, растворимые формы гумуса (фульвокислоты).

Эти соединения практически недиссоциированы и представляют собой неэлектролиты. В результате взаимодействия с водой они образуют гидраты, а взаимодействуя между собой — ассоциаты. Эти соединения термодинамически устойчивы и могут существовать как угодно долго, не выделяясь из воды. При превышении определенной концентрации (предела растворимости) они образуют двухфазные системы (выпадают в осадок) и переходят в примеси первой группы.

К этой группе относятся также минеральные соединения — растворенные газы. В природных водах, как правило, присутствуют кислород, азот, углекислый газ. Подземные воды могут содержать также сероводород. Эти газы также присутствуют в водах, где идут процессы гниения (хозяйственно-фекальные, болотные воды).

Примеси IV группы представляют собой растворы солей, кислот и щелочей и являются электролитами. Они образуются в результате диссоциации молекул веществ с ионными или сильно полярными связями под влиянием полярной структуры молекул воды.

В подавляющем количестве природных и сточных вод содержатся катионы кальция, магния, железа, натрия, калия, марганца, водородные ионы (ионы гидрониума Н3О+), а также анионы: гидрокарбонаты (НСО3), карбонаты (СО32- ), сульфаты (SO42-), хлориды (Cl), фтор (F), фосфаты (PO43-), нитраты (NO3 ), нитриты (NO2), гидросиликаты (HSiO2), гидроксильные группы OH. Специфичные ионы содержатся в стоках гальванических производств, кожевенной и радиоэлектронной промышленности.

В результате взаимодействия ионы могут образовывать мало- или недиссоциированные соединения (например, газ СО2, осадок Fe(OH)3) и переходить таким образом в примеси других групп.


Вода и её роль в жизнедеятельности клетки — урок. Биология, 9 класс.

Вода (h3O) — важнейшее неорганическое вещество клетки. Её содержание превышает содержание всех остальных химических соединений. Вода является главной частью цитоплазмы, она придаёт клетке объём, обеспечивает упругость, участвует во всех биохимических процессах. Все химические реакции происходят в водных растворах. Чем интенсивнее протекает в клетке обмен веществ, тем выше в ней содержание воды.

 

Вода заполняет пространства между клетками, она составляет основу клеточного сока в вакуолях. Транспорт веществ в живых организмах осуществляется в виде водных растворов.

 

У воды имеется ряд свойств, которые обуславливают её значение для живых организмов.

Структура молекулы воды

Особые свойства воды связаны со строением её молекулы.

 

Связи между атомами водорода и кислорода в молекуле воды полярные. Из-за большей электроотрицательности атома кислорода электроны общих электронных пар сдвинуты к нему. Поэтому на атоме кислорода имеется частичный отрицательный заряд, а на атомах водорода — частичные положительные заряды. Так как молекула воды имеет угловое строение, разные заряды в ней находятся у разных полюсов. Молекула полярная, она является диполем.


Рис. \(1\). Молекула воды


Полярные молекулы воды взаимодействуют между собой с образованием водородных связей, обуславливающих многие особенности физических и химических свойств вещества. 


Рис. \(2\). Водородные связи

Свойства воды

Вода — полярный растворитель, в ней растворяются другие полярные вещества. Такие вещества называют гидрофильными. К этой группе относятся многие соли, моно- и дисахариды, аминокислоты, минеральные кислоты. В растворённом состоянии молекулы или ионы веществ могут свободно двигаться, и они легче вступают в химические реакции.

 

Вещества, нерастворимые в воде, называются гидрофобными. К ним относятся жиры, многие белки и нуклеиновые кислоты. Гидрофобность некоторых веществ имеет важное значение для живых организмов (например, из таких веществ формируются клеточные мембраны)

 

Важное свойство воды — способность растворять газообразные вещества (O2, CO2 и др.).


У воды высокая теплоёмкость, т. е. способностью поглощать много тепла при незначительном возрастании собственной температуры. Высокая теплоёмкость сглаживает температурные колебания и защищает организмы от быстрого и сильного охлаждения или нагревания.


Вода имеет высокую теплоту парообразования, для её испарения необходима довольно большая энергия. Использование значительного количества энергии на разрыв водородных связей при испарении воды способствует её охлаждению. Это свойство воды предохраняет организмы от перегрева. Примеры: испарение воды листьями растений и выделение пота у животных.

 

У воды также высокая теплопроводность, которая обеспечивает быстрое распределение тепла по всему организму.

 

Вода не сжимается. Она создаёт тургорное давление и поддерживается упругость тканей и органов. У некоторых беспозвоночных (например, у круглых червей) полостная жидкость выполняет функцию гидростатического скелета.

 

У воды высокое поверхностное натяжение. Поэтому кровь движется по капиллярам у животных и поднимается по сосудам в растениях.

Функции воды

1. Вода является универсальным растворителем. Благодаря разной растворимости веществ в воде формируются плазматические мембраны.

 

2. Вода выполняет в живых организмах транспортную функцию. Вещества поступают в клетки и организмы, а также переносятся внутри них в виде водных растворов.

  

3. Вода участвует в биохимических реакциях, протекающих в клетке (гидролиз веществ), является источником кислорода и водорода при фотолизе в световую фазу фотосинтеза.

  

4. Вода играет важную роль в осуществлении теплорегуляции.

 

5. Вода является составной частью слизей, образующихся в органах дыхания и пищеварения, а также секретов некоторых желез и органов: пищеварительных соков, желчи, слюны, пота, слёз и т. д.

Источники:

Рис. 1. Молекула воды © ЯКласс.

Рис. 2. Водородные связи. Автор: chris 論 (vectorisation), Raimund Apfelbach — File:Wasserstoffbrückenbindungen Wasser.png, Общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=8973461. 07.09.2021.

Solubility Properties of Ionic Compounds | Chemistry

4.

7: Растворимость ионных соединений

Растворимость — это мера максимального количества растворённого вещества, которое может быть растворено в заданном количестве растворителя при заданной температуре и давлении. Растворимость обычно измеряется в молярности (М) или молях на литр (моль/л). Вещество называется растворимым, если оно растворяется в воде.

Когда растворимые соли растворяются в воде, ионы в твердом веществе разделяются и равномерно распределяются по всей раствор; этот процесс представляет собой физическое изменение, известное как диссоциация. Хлорид калия (KCl) является примером растворимой соли. При добавлении твердого KCl в воду положительный (водородный) конец молекул полярной воды притягивается к отрицательным ионам хлорида, а отрицательные (кислородные) концы воды притягиваются к положительным ионам калия. Молекулы воды окружают отдельные ионы K+ и CL, уменьшая силу, связывающие ионы друг с другом, и позволяя им перейти в раствор в виде сольватированных ионов.  

Другим примером растворимой соли является нитрат серебра, AgNО3, растворенный в воде как AG+ и NО3 ионы. Нитрат, NО3, является полиатомным ионом, а в раствор он остается нетронутым как единое целое. В отличие от моноатомных ионов (K+, CL, AG+), которые содержат только один атом, полиатомные ионы представляют собой группу атомов, которые несут заряд (NО3, SO42, NH4+). Они остаются такими в раствор и не разделяются на отдельные атомы.  

Вещество называется нерастворимым, если оно не растворяется в воде. Однако в реальности “нерастворимые” соединения растворяются в некоторой степени, то есть менее 0.01 М.

В случае нерастворимых солей сильные межионные силы, связывающие ионы в твердом тверде, сильнее сил ион-диполя между отдельными ионами и молекулами воды. В результате, ионы остаются нетронутыми и не отделяются друг от друга. Таким образом, большая часть соединения остается нерастворенной в воде. Хлорид серебра (AgCl) является примером нерастворимой соли. Молекулы воды не могут преодолеть сильные интерионные силы, связывающиеионы AG+ и CL  вместе; таким образом, твердое тело остается нерастворенным.

Правила растворимости

Растворимость ионных соединений в воде зависит от типа ионов (катион и анион), образующих соединения. Например, AgNО3 водорастворимый, но AgCl не растворим в воде. Растворимость соли можно предсказать, следуя набору эмпирических правил (перечисленных ниже), разработанных на основе наблюдений по многим ионным соединениям.

i) растворимы соединения, содержащие ионы аммония (NH4+) и катионы щелочных металлов
ii) Все нитраты и ацетаты всегда растворимы.
iii) соединения хлора, бромида и йодида растворимы, за исключением соединений серебра, свинца и ртути(i)
iv) Все соли сульфата растворимы, за исключением их солей с серебром, свинцом, ртутью(i), барием, стронцием, и кальций
v) Все карбонаты, сульфиты и фосфаты нерастворимы, за исключением их солей с катинами аммония и щелочных металлов.
vi) Сульфиды и гидроксиды всех солей нерастворимы, за исключением их солей с катионами щелочных металлов, ионами аммония, кальцием, стронцием и барием.
vii) Все оксидные соединения нерастворимы, за исключением их соединений с кальцием, барием и катиями щелочных металлов.

Этот текст был адаптирован к OpenStax Химия 2е изд., раздел 11.2: Электролиты.

»

Нерастворимое вещество – обзор

13.3.4 Анаэробное сбраживание

Ферментация превращает ограниченное количество веществ (сахаров) в смесь этанола и воды, из которой необходимо извлечь спирт посредством энергоемкой стадии перегонки. Анаэробное сбраживание, напротив, превращает многие различные вещества растительного и животного происхождения в метан — газ, который, будучи довольно малорастворимым в воде, выделяется естественным путем и может быть собран с минимальными затратами энергии.Ферментация хорошо изучена, тогда как пищеварение изучено меньше, потому что до недавнего времени важных промышленных применений было немного, в основном для очистки сточных вод.

Большая часть энергии сырья содержится в произведенном метане; лишь немного используется для создания микробных клеток. Таким образом, сбраживание является эффективным способом переработки биомассы.

Рассмотрим переваривание глюкозы:

(13.2)(Ch3O)6=3Ch5(г)+3CO2(г).

Один килограмм глюкозы имеет более высокую теплоту сгорания, чем 2.81 ГДж. 3 киломоля метана имеют теплотворную способность 3×0,89=2,67 ГДж. Хотя реакция экзотермическая, теряется мало энергии: 95% ее приходится на метан. Изменение энтальпии составляет -0,14 ГДж на киломоль глюкозы. С другой стороны, изменение свободной энергии намного больше: -0,418 ГДж на киломоль глюкозы. Поскольку ΔS¯=(ΔH¯−ΔG¯)/T=927 кДж/К на киломоль глюкозы, видно, что реакция приводит к существенному увеличению энтропии — следовательно, термодинамическая движущая сила велика.

Анаэробное сбраживание протекает в четыре отдельных этапа:

1.

Гидролиз. Группа различных реакций, опосредованных несколькими видами ферментативных бактерий, разлагающих различные вещества на фрагменты с меньшей молекулярной массой (полисахариды на сахара, белки на пептиды и аминокислоты, жиры на глицерин и жирные кислоты, а нуклеиновые кислоты на азотсодержащие гетероциклы, рибозу, неорганические фосфаты). На этом этапе растворяются некоторые обычно нерастворимые вещества, такие как целлюлоза.

2.

Ацидогенез. Кислотообразующие бактерии производят двуокись углерода и ряд короткоцепочечных органических кислот и спиртов.

3.

Ацетогенез. Дальнейшему разложению способствуют ацетогенные бактерии, превращающие спирты и высшие кислоты в уксусную кислоту, водород и углекислый газ.

4.

Метаногенез. Уксусная кислота, водород и двуокись углерода, полученные на этапах 1, 2 и 3, используются метаногенными археями и для производства метана и двуокиси углерода из кислоты и метана и воды из водорода и двуокиси углерода.

В таблице 13.1 показаны некоторые реакции, происходящие на каждой из вышеперечисленных стадий.

Таблица 13.1. Оценены изменения свободной энергии некоторых реакций при аэробном пищеварении.

MJ / KMOL)
Условия: 25 C, pH = 7
ферментативные бактерии
1. C6H20O5 +h3O→(Ch3O)6 -17.7
2. (CH3O) 6 → 3CH4CO2- + 3H + -311
3. (CH3O) 6 + 2H3O → CH4CH3CO2- + H ++ 3CO2 + 5H3 -192
4. (CH3O) 6 → CH4CH3CH3CO2- + H ++ 2CO2 + 2H3 -264
5. (CH3O) 6 + 6H3O → 6CO2 + 12H3 -25.9
Ацетогенные бактерии
6. (Ch3O)6+2h3O→2Ch4CO2−+2H++2CO2+4h3 −216
4 90,0
Ch4Ch3CO2-+H++2h3O→Ch4CO2-+H++CO2+3h3 +71,7
8. Ch4Ch3Ch3CO2-+H++2h3O→2Ch4CO2-+900++3h3
9. CH4CH3OH + H3O → CH4CO2- + H ++ 2H3 +9.7
10. 2CO2 + 4H3 → CH4CO2- + H ++ 2H3O -999
Метаногенные археи
11. Ch4CO2−+H+→Ch5+CO2 −35,8
12. CO 2 + 4H 2 → CH 4 + 2H 4 + 2H 2 O -131 -131
13. HCO3- + H ++ 4H3 → CH5 + 3H3O -136 -136 -136 -136 -136 -136 -136 -136

После Класса (1984).

Реакция 1 в таблице представляет собой гидролиз целлюлозы, всегда сложный этап. Природа выбрала целлюлозу в качестве конструкционного материала из-за ее стабильности. Тот факт, что лигнин защищает целлюлозу, значительно затрудняет ее воздействие.Удаление лигнина ускорит процесс, но может оказаться нерентабельным.

Реакции 2, 3 и 4 превращают глюкозу (из реакции 1) непосредственно в (ионизированные) кислоты, соответственно уксусную, пропановую и бутановую, высвобождая углекислый газ и водород (в случае двух последних реакций).

Реакция 5 гидролизует глюкозу на углекислый газ и водород.

Реакции с 6 по 10 производят уксусную кислоту из некоторых кислот, образующихся в результате Реакций 2, 3 и 4.

Наконец, Реакции 11, 12 и 13 приводят к конечному продукту: метану и двуокиси углерода (биогазу).

Результатом процесса сбраживания является смесь метана и диоксида углерода, называемая биогазом , обычно содержащая 65% метана по объему.

Стадии 1, 2 и 3 опосредуются как облигатными анаэробами, так и факультативными анаэробами, которые могут работать в отсутствие кислорода, но не отравляются этим газом. Стадия 4 опосредована строго анаэробными археями, которые не выживают в присутствии кислорода. Пищеварение — результат сотрудничества многих микроорганизмов — целостная экологическая система.

В периодическом режиме этапы, ограничивающие скорость, — это этапы 1 и 4 (с участием метаногенов) — этапы 2 и 3 выполняются быстро, а этап 4 — гораздо медленнее.

Переваривание можно легко продемонстрировать в лаборатории, смешав органические вещества (например, навоз) с водой и поместив их в герметичный сосуд, как показано на рис. 13.5. Центральное отверстие предназначено для загрузки смеси, левое — для отбора проб жидкости (в основном для определения pH), а правое — для выхода биогаза.Газ, образующийся в варочном котле, можно промыть, пропуская через заполненный водой химический стакан, после чего его собирают для хроматографического анализа.

Рисунок 13.5. Лабораторный дигестор.

Для ускорения процесса в смесь следует внести осадок из другого метантенка (удобным источником является местная очистная станция). Банку следует поддерживать при температуре около 37 C. Через несколько дней pH смеси заметно падает, что указывает на то, что идет стадия кислотообразования.

Сначала выделяется мало газа, но пробы показывают, что кислород расходуется. Вскоре из жидкости начнет выделяться газ, и хроматограф покажет, что это в основном углекислый газ. Примерно через 10 дней на выходе начинает появляться метан, относительная концентрация которого быстро достигает конечного уровня.

Скорость образования газа, то есть скорость пищеварения, варьируется, как показано на рис. 13.6 (слева) . Комплексное производство показано на рис. 13.6 (справа) .Практические варочные котлы работают либо в периодическом, либо в непрерывном режиме. Варочные котлы периодического действия загружаются входной пульпой, а затем герметизируются. Затем должны расти различные микроорганизмы, и четыре фазы пищеварения будут происходить более или менее последовательно. Стабильное состояние никогда не достигается, и требуется длительное время пребывания (от 30 до 60 дней).

Рисунок 13.6. Типичная производительность биогаза в варочных котлах периодического действия (слева) и комплексное производство биогаза в варочных котлах периодического действия (справа) .

Варочные котлы непрерывного или полунепрерывного действия получают навозную жижу на одном конце резервуара; отработанный шлам выводится из другого. Вещество медленно перемещается через области, где различные реакции протекают в почти стационарных условиях. Достигается более короткое время пребывания (от 10 до 20 дней). Длительное время пребывания приводит к малой скорости загрузки , то есть к потребности в больших резервуарах для данной скорости добычи газа, что увеличивает инвестиционные затраты.

Поступление в метантенк представляет собой водянистую суспензию, содержащую измельченные органические вещества.Часть твердых веществ, будь то в суспензии или в растворе, может (в идеале) перевариваться, а часть — нет. Первый называется летучие твердые вещества , VS, а последний фиксированные твердые вещества , FS.

Выход метана , Y , количество метана, полученное из 1 кг ВС. В зависимости от входящего потока идеальный выход Y0, соответствующий полному сбраживанию ВС, колеблется от 21 до 29 МДж метана на килограмм ВС.

Дигесторы могут использовать только часть R VS; их выход Y=RY0, где R зависит от конструкции варочного котла, характера притока и времени пребывания. Он может варьироваться от 25 % для скошенной травы до 50 % для активного ила сточных вод.

Фактическая добыча газа зависит от допустимой нормы загрузки , л , измеряемой в килограммах (VS) на кубический метр метантенка в сутки.

Удельная мощность метантенка составляет

(13,3)P=LRY0 джоулей/м3 в сутки.

Для репрезентативных значений Y0=25 МДж(Ch5)/кг(VS) и R=0,4,

(13,4)P=10LMJ(Ch5)/м3 в сутки

или

(13.4)5)P≈100ДВ(Ч5)/м3.

Варочные котлы периодического действия могут выдерживать нагрузку до 1,5 кг (VS) м-3день-1 и могут производить метан со скоростью 150 Вт/м3 метанового котла. Варочные котлы непрерывного действия из-за их скорости загрузки до 6 кг (VS) м-3день-1 производят около 600 Вт/м3. Более высокая плотность мощности приводит к более экономичному производству метана. Одним из способов увеличения удельной мощности является уменьшение времени пребывания. Этого можно добиться несколькими способами, включая:

1.

работа при более высокой температуре,

2.

Agitation,

3.
3.

микроорганизм иммобилизации микроорганизмов,

4.

Выбор штамма 8

50018

5.

Добавление материала и

6.

Proteing влиятельный.

Существует три температурных диапазона, способствующих пищеварению:

1.

психрофильный диапазон, сосредоточенный вокруг 5 C;

2.

мезофильный диапазон с центром около 37 C; и

3.

термофильный диапазон с центром около 55 C.

Самое быстрое пищеварение — термофильный. Однако только крупные установки могут экономично эксплуатироваться при высокой температуре из-за чрезмерных потерь тепла в небольших варочных котлах (из-за их большого отношения поверхности к объему).

Метан и двуокись углерода мало растворимы в воде; микропузырьки этих газов имеют тенденцию окружать производящие их метаногенные организмы, уменьшая их контакт с жидкостью и замедляя реакцию.Перемешивание вытеснит эти пузырьки, как и понижение давления и повышение температуры. Иногда перемешивание может быть экономично достигнуто за счет повторного барботирования полученного газа через суспензию.

Наибольший прирост скорости пищеварения достигается при иммобилизации микроорганизмов. Экосистема, способствующая пищеварению, формируется медленно, и каждый раз, когда остатки удаляются, удаляются и микроорганизмы, и приходится создавать новые культуры. Это верно как для варочных котлов периодического, так и непрерывного действия.Одним из способов обеспечения задержания микрофлоры является использование биологического фильтра , в котором метантенк заполняется инертной стружкой, на которой образуется бактериальная слизь. Остаток удаляется, а стружка остается в оборудовании. Для правильной работы этого устройства необходимо, чтобы остаток был достаточно жидким, что трудно достичь со многими используемыми сырьевыми материалами. На самом деле проблемой в работе метантенка является засорение, вызванное образовавшимся густым осадком.Таким образом, адекватная предварительная обработка сырья может иметь важное значение для эффективной работы.

Чтобы улучшить скорость пищеварения, можно добавить к входящему потоку определенные материалы, такие как ферменты, факторы роста и удобрения. Поскольку для эффективного пищеварения необходимы надлежащие соотношения углерода к азоту (C/N) и углерода к фосфору (C/P), может оказаться важным добавлять химические вещества для корректировки этих соотношений, когда необходимо перерабатывать определенные виды сырья. обработанный. Хорошие отношения C/N колеблются около 20:1, а отношения C/P около 80:1.

Если биогаз будет транспортироваться на большие расстояния, может оказаться важным улучшить его качество до качества трубопровода (путем удаления большей части CO2) с использованием любого из методов, описанных в главе 10.

Биогаз образуется самопроизвольно на мусорных свалках и очистными сооружениями. Газ с мусорных свалок чаще всего просто выбрасывается в атмосферу. Метан в нем является мощным парниковым газом, и он может сопровождаться нежелательными примесями, такими как хлористый водород.В некоторых случаях скважины выкапываются на свалки, а биогаз собирается, очищается и затем закачивается в обычные газопроводы. Очистные сооружения часто собирают газ и сжигают его, не используя содержащуюся в нем энергию.

Подсчитано, что метан, по энергии соответствующий примерно 5000 баррелям нефти, ежедневно высвобождается очистными сооружениями; скромное количество энергии, но такое, которое не должно быть потрачено впустую. Некоторые муниципалитеты подают этот газ в топливные элементы для производства электроэнергии и полезного тепла.Это устраняет необходимость в аварийных генераторах.

В настоящее время анаэробное сбраживание в основном применяется для очистки сточных вод. См. типичную компоновку на рис. 13.7. Сточные воды и другие жидкие органические отходы, из которых в ходе предварительной обработки были удалены крупные твердые частицы, направляются в отстойники ( первичная очистка ), где большое количество твердых частиц осаждается, образуя шлам , который направляется в анаэробный реактор. Результатом последнего является газообразный метан и своего рода шлам, который можно продавать фермерам в качестве удобрения (при условии отсутствия тяжелых металлов и других токсичных веществ).Жидкость, оставшаяся после этой фазы, иногда направляется в бак вторичной обработки , где аэробных бактерий удаляют большую часть патогенов, оставшихся в системе. Действие в этом резервуаре может быть ускорено за счет подачи кислорода, потребляемого бактериями. Это можно сделать либо с помощью аэрации (за счет некоторой энергии), либо путем выращивания микроводорослей, которые фотосинтетически производят газ. Продукция этой стадии безопасна для выброса в окружающую среду (опять же при условии, что она не загрязнена токсическими веществами). К сожалению, эти сточные воды содержат нитраты и фосфаты, которые могут способствовать цветению водорослей ( эвтрофикация ). Дальнейшее улучшение сточных вод может быть достигнуто при третичной очистке , в результате которой может быть получена чистая питьевая вода. На этом последнем этапе можно использовать многие технологии, в том числе обратный осмос. Как вариант, сточные воды можно направлять на искусственно созданные водно-болотные угодья, где природа позаботится об очистке.

Рисунок 13.7. Комплекс очистных сооружений-удобрений-метана.ВАП, сосудистое водное растение.

Очистка сточных вод не обязательно включает все предыдущие этапы. Его можно укоротить, часто сразу после первичной обработки. Третичная обработка используется не слишком часто. Иногда практикуется крайнее усечение: сточные воды просто не очищаются.

Использование водорослей для аэрации предполагает, что их можно собирать для дальнейшего анаэробного сбраживания, производя таким образом дополнительное количество метана. Чтобы это стало возможным, необходимо использовать отобранные водоросли, чтобы сбор урожая был практичным.Они должны быть относительно большими, чтобы их можно было отфильтровать. Трудность заключается в обеспечении того, чтобы в системе оставались правильные виды; в противном случае они могут быть естественным образом заменены видами, непригодными для промысла.

Одной из возможностей для производства дополнительного количества метана и большего количества удобрений, а также для удаления токсичных веществ является выращивание некоторых сосудистых водных растений в сточных водах. Среди наиболее привлекательных из них — водяной гиацинт ( Eichhornia crassipes ). Это плавучая установка необычайной производительности.При благоприятных условиях он будет давать 600 кг сухой биомассы на гектар в день (Yount, 1964). Эта огромная вегетативная способность превратила E. crassipes в вредителя овощей. Он вторгся в озера и реки Африки, Азии и даже США, мешая движению лодок, рыболовству и гидроэлектростанциям. Кроме того, E. crassipes могут содержать в своих листьях улиток, переносчиков двуустки, вызывающей серьезное заболевание шистосомоз.Проблема была достаточно большой, чтобы был создан специализированный журнал Hyacinth Control Journal . Только в стране своего происхождения водяной гиацинт находится в (частичном) равновесии со своим местным хищником — бразильским ламантином, Trichechus manatus manatus , известным как «peixe boi» (рыба-корова). E. crassipes очень полезен для удаления тяжелых металлов и фенолов из загрязненных вод.

Волвертон и др. (1975) продемонстрировали, что растение может ежедневно удалять около 0.3 кг тяжелых металлов и более 50 кг фенола на гектар. Чтобы поддерживать эту способность удаления, необходимо проводить периодический сбор урожая (каждые 5 недель?). Собранный материал можно использовать для производства Х5, но ил нельзя использовать в качестве удобрения из-за накопления токсинов.

Наука на расстоянии


Особый ящик с водой


Молекула воды Молекула воды состоит из двух атомов водорода, связанных ковалентными связями с одним и тем же атомом кислорода. Атомы кислорода электроотрицательны и притягивают общие электроны в своих ковалентных связях. Следовательно, электроны в молекуле воды проводят немного больше времени вокруг центра атома кислорода и меньше времени вокруг центра атома водорода. Таким образом, ковалентные связи полярны, а атомы кислорода имеют небольшой отрицательный заряд (из-за наличия дополнительной доли электронов), а атомы водорода имеют небольшой положительный заряд (из-за дополнительных ненейтрализованных протонов).
Водородные связи Противоположные заряды притягиваются друг к другу.Слабые положительные заряды атомов водорода в молекуле воды притягивают слабые отрицательные заряды атомов кислорода других молекул воды. Эта крошечная сила притяжения называется водородной связью . Эта связь очень слаба. Водородные связи легко образуются, когда две молекулы воды сближаются, но легко разрываются, когда молекулы воды снова расходятся. Они составляют лишь малую долю силы ковалентной связи, но их много, и они придают особые свойства веществу, которое мы называем водой.
Вода – это жидкость при комнатной температуре Более трех четвертей планеты Земля покрыта водой. Жизнь, вероятно, зародилась в такой жидкой среде, и вода является основным компонентом живых существ (люди состоят из воды более чем на 60 процентов). При комнатной температуре (от нуля до 100 градусов по Цельсию) вода находится в жидком состоянии. Это происходит из-за крошечных, слабых водородных связей, которые, в их миллиардах, удерживают молекулы воды вместе на малые доли секунды.
Молекулы воды постоянно находятся в движении. Если они движутся достаточно быстро, они превращаются в газ. Газ — это физическое состояние вещества, в котором молекулы находятся далеко друг от друга и движутся очень быстро. Но из-за водородных связей, когда молекулы воды собираются вместе, они прилипают друг к другу в течение небольшого, но значительного промежутка времени. Это замедляет их и удерживает ближе друг к другу.Они становятся жидкостью; другое состояние вещества, где молекулы ближе и медленнее, чем в газе.

Таким образом, молекулярная вода является жидкостью при комнатной температуре, и этот факт имеет огромное значение для всех живых существ на этой планете.

Вода – универсальный растворитель Все растворяется в воде. Камень, железо, кастрюли, сковородки, тарелки, сахар, соль и кофейные зерна растворяются в воде.Вещи, которые растворяются, называются растворенными веществами , а жидкость, в которой они растворяются, называется растворителем . Сильно полярные вещества (предметы с положительным и/или отрицательным зарядом) легко притягивают молекулы воды. Молекулы воды окружают заряженное растворенное вещество; положительные атомы водорода близки к отрицательным зарядам, а отрицательные атомы кислорода близки к положительным зарядам молекулы растворенного вещества. Все это взаимодействие приостанавливает молекулу растворенного вещества в море молекул воды; легко диспергируется и растворяется.
Неравный обмен Электроны в связях между одинаковыми атомами (H-H) распределяются равномерно, поэтому электроны проводят одинаковое количество времени вокруг каждого атомного центра. Эти ковалентные связи являются неполярными . Электроны, разделенные между разными атомами не разделены поровну, один атом получает больше общих электронов и, таким образом, слегка отрицательно заряжен.Остальные атомы получают меньше, чем полная доля электронов и, таким образом, слегка положительно заряжены.

Вещества, легко и быстро растворяющиеся в воде (сахара, соли и др.), называются водолюбивыми, или гидрофильными веществами.

С другой стороны, некоторые растворенные вещества неполярны и не имеют положительных или отрицательных зарядов. Молекулы воды не притягиваются к этим типам молекул (а иногда даже отталкиваются от них). Хотя небольшое количество этих веществ (пластик, масло и т.) растворяются и растворяются в воде, большинство их молекул просто образуют границу при контакте с водой и остаются отдельными объектами.

Вещества, плохо растворяющиеся в воде, называются водобоязненными или гидрофобными веществами.

Вода — универсальный растворитель | Геологическая служба США

•  Школа наук о воде ДОМАШНЯЯ СТРАНИЦА  •  Темы, посвященные свойствам воды  •

 

Знаете ли вы, что можно растворить M&M из M&M? Все, что вам нужно сделать, это положить несколько M&Ms в воду стороной M вверх и наблюдать, что происходит!
Авторы и права: coffeecupsandcrayons.com

Воду называют «универсальным растворителем», потому что она способна растворять больше веществ, чем любая другая жидкость. Это важно для всего живого на земле. Это означает, что куда бы ни попадала вода, будь то по воздуху, земле или через наши тела, она уносит с собой ценные химические вещества, минералы и питательные вещества.

Именно химический состав и физические свойства воды делают ее таким превосходным растворителем. Молекулы воды имеют полярное расположение атомов кислорода и водорода — одна сторона (водород) имеет положительный электрический заряд, а другая сторона (кислород) — отрицательный.Это позволяет молекуле воды притягиваться к множеству других различных типов молекул . Вода может настолько сильно притягиваться к другому соединению, например к соли (NaCl), что может нарушить силы притяжения, удерживающие вместе натрий и хлорид в солевом соединении, и, таким образом, растворить его.

 

Наши почки и вода — отличная пара

Наши собственные почки и растворяющие свойства воды прекрасно сочетаются друг с другом, поддерживая нашу жизнь и здоровье.Почки отвечают за фильтрацию веществ, которые попадают в наш организм из продуктов и напитков, которые мы потребляем. Но почки должны избавляться от этих веществ после их накопления. Вот где вода помогает; Будучи таким прекрасным растворителем, вода, промывая почки, растворяет эти вещества и выводит их из нашего тела.

 

На этой диаграмме показаны положительные и отрицательные части молекулы воды. На нем также показано, как заряд, например, иона (например, Na или Cl) может взаимодействовать с молекулой воды.

Авторы и права: Мариана Руис Вильярреал, Фонд CK-12

Почему соль растворяется в воде

На молекулярном уровне соль растворяется в воде благодаря электрическим зарядам и тому факту, что и вода, и соединения соли полярны, с положительными и отрицательными зарядами на противоположных сторонах молекулы. Связи в соединениях солей называются ионными, потому что обе они имеют электрический заряд: ион хлорида заряжен отрицательно, а ион натрия — положительно.Точно так же молекула воды имеет ионную природу, но связь называется ковалентной, при этом два атома водорода располагаются со своим положительным зарядом по одну сторону от атома кислорода, который имеет отрицательный заряд. Когда соль смешивается с водой, соль растворяется, потому что ковалентные связи воды сильнее, чем ионные связи в молекулах соли.

Положительно заряженная сторона молекул воды притягивается к отрицательно заряженным ионам хлора, а отрицательно заряженная сторона молекул воды притягивается к положительно заряженным ионам натрия.По сути, происходит перетягивание каната, когда молекулы воды побеждают в матче. Молекулы воды раздвигают ионы натрия и хлорида, разрывая ионную связь, удерживающую их вместе. После того, как солевые соединения разделены, атомы натрия и хлорида окружены молекулами воды, как показано на этой диаграмме. Как только это произойдет, соль растворится, в результате чего получится однородный раствор.

Химия воды | Часто задаваемые вопросы | Люминор

Из чего состоит вода?

Химическое описание воды – h3O, что означает, что вода образуется в результате соединения двух атомов водорода и одного атома кислорода.Атом водорода весит одну шестнадцатую часть атома кислорода, таким образом, в молекуле воды 88,8% веса приходится на кислород, а 11,2% приходится на водород.

Почему воду называют «универсальным растворителем»?

Вода обладает способностью растворять больше веществ, чем любая другая жидкость, поэтому ее называют универсальным растворителем. Универсальное качество растворителя позволяет воде брать с собой другие ценные минералы, питательные вещества или химические вещества, куда бы они ни направлялись.Полярные связи в молекуле воды делают ее универсальным растворителем.

Что такое гидрофильное соединение?

Вещества, легко растворяющиеся в воде, называются гидрофильными соединениями. Они состоят из ионов или полярных молекул, которые используют эффекты электрического заряда для притяжения молекул воды. Молекулы воды окружают эти полярные молекулы и переносят их в раствор, тем самым растворяя их.Например, ионные вещества, такие как хлорид натрия, растворяются в воде, поскольку положительные ионы натрия и отрицательные ионы хлора хлорида натрия притягиваются к полярным молекулам воды.

Что такое гидрофобное соединение?

Молекулы с преобладающими неполярными связями в основном нерастворимы в воде и называются гидрофобными соединениями.Углеводороды, содержащие связи C-H, являются примерами гидрофобных соединений. Это связано с тем, что интенсивность, с которой молекулы воды притягиваются к связям C-H, намного меньше, чем интенсивность к другим молекулам воды. Следовательно, молекулы воды не переносят эти углеводороды в раствор.

Что означает рН?

Шкала рН варьируется от 1 до 14, где рН 1-6 относится к кислому рН, а рН 8-14 относится к основному рН. Известно, что при рН 7 химическое вещество нейтрально. рН химического вещества определяется количеством атомов водорода в нем. Таким образом, химическое соединение с высоким pH имеет большее количество атомов водорода в своем химическом составе и называется кислотой. В то время как соединения с более низким pH содержат меньше атомов водорода и называются основаниями. рН воды нейтральный. Узнайте больше о том, как сделать щелочную воду.

Каковы различия между физическими и химическими свойствами?

Физические свойства вещества — это свойства, имеющие прямое отношение к внешнему виду вещества.Химические свойства — это свойства, которые часто используются в химии для определения состояния вещества. Физические и химические свойства могут рассказать нам кое-что о поведении вещества в определенных обстоятельствах.

Почему лед плавает на воде?

Когда вещества замерзают, молекулы обычно сближаются. У воды там аномалия; она замерзает при температуре ниже 0°C, но когда температура опускается ниже 4°C, вода снова начинает расширяться, и в результате ее плотность становится меньше.Плотность вещества означает вес в килограммах кубического метра вещества. Когда два вещества смешиваются, но не растворяются друг в друге, вещество с наименьшей плотностью всплывает на другое вещество. В данном случае этим веществом является лед из-за пониженной плотности воды.

Почему все вещества не растворяются в воде?

Полярность определяет, растворимо ли вещество в воде.Полярное вещество — это вещество, имеющее два вида «полюсов», как в магните. Когда другое вещество также полярно, полюса веществ притягиваются друг к другу, и в результате вещества смешиваются. Затем вещество растворяется в воде. Вещества, не содержащие «полюсов», называются аполярными. Нефть, например, является неполярным веществом, поэтому масло не растворяется в воде. На самом деле он плавает на воде, как лед, из-за меньшей плотности.

При какой температуре замерзает морская вода?

Ответ: «От чего зависит?».Соленая вода замерзает при другой температуре, чем пресная или чистая вода. Температура замерзания соленой воды зависит от того, сколько соли присутствует в воде. Чем больше соли в воде, тем ниже будет температура замерзания. Типичная океанская вода, которая не находится близко к леднику, реке или любому заливу, содержит около 35 г соли на 1000 единиц воды. Это означает, что соленая вода океана замерзнет при температуре около -1,91°C.

Почему соленая вода имеет более низкую температуру замерзания, чем пресная?

Соленая вода (NaCl) замерзает при более низкой температуре, чем чистая вода (h30) из-за своих химических свойств. Обычно, чтобы вода замерзла, H и O должны соединиться. Однако присутствие соли в воде затрудняет связывание Н и О. Соль естественным образом не связывается со льдом, и поскольку частицы соли заменяют частицы воды, скорость замерзания падает.

Сколько весит молекула воды?

Вес молекулы определяется атомной массой атомов, из которых она состоит.Атомная масса атома определяется сложением количества протонов и нейтронов в ядре, потому что электроны почти ничего не весят. Когда известны атомные массы отдельных атомов, их нужно просто сложить, чтобы найти общую атомную массу молекулы, выраженную в граммах на моль. Водород имеет относительную атомную массу 1 г/моль, а кислород имеет относительную атомную массу 16 г/моль. Вода состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода. Это означает, что масса молекулы воды равна 1 г + 1 г + 16 г = 18 г/моль.

Сколько весит один галлон воды?

Вес 1 галлона США воды составляет приблизительно 8,35 фунтов (3,79 кг), а вес 1 британского галлона составляет приблизительно 4,5 кг (10,0 фунтов). Для справки: средний вес 1 галлона морской воды США составляет примерно 8,56 фунта (3,88 кг), а вес 1 имперского галлона примерно 4.61 кг (10,2 фунта).

Почему вода растворяет соль? | Глава 5: Молекула воды и растворение

  • Сделать модель кристалла соли.

    Спроецируйте изображение Кристалл хлорида натрия.

    Напомните учащимся, что зеленые шарики представляют отрицательные ионы хлора, а серые шарики — положительные ионы натрия.

    Спросите студентов:

    Что такого в молекулах воды и ионах в соли, что может сделать воду способной растворять соль?
    Положительные и отрицательные полярные концы молекулы воды притягиваются к отрицательным ионам хлора и положительным ионам натрия в соли.

    Раздайте каждому учащемуся лист с заданиями.

    Учащиеся записывают свои наблюдения и отвечают на вопросы о задании в листе задания. Разделы «Объясните это с помощью атомов и молекул» и «Возьми это» Дальнейшие разделы рабочего листа будут выполняться в классе, в группах или индивидуально, в зависимости от ваших инструкций. Посмотрите на версию листа с заданиями для учителя, чтобы найти вопросы и ответы.

    Вопрос для расследования

    Как соль растворяется в воде?

    Материалы

    • Лист активности с ионами натрия и хлорида и молекулами воды
    • Плотная бумага любого цвета
    • Ножницы
    • Лента или клей

    Процедура

    1. Сделать модель кристалла соли
      1. Вырежьте ионы и молекулы воды.
      2. Расположите ионы на листе плотной бумаги так, чтобы они представляли собой двухмерный кристалл соли. Пока не приклеивайте эти кусочки.
  • Спроецируйте изображение и предложите учащимся смоделировать, что происходит, когда соль растворяется в воде.

    Покажите учащимся серию из четырех рисунков, чтобы объяснить процесс растворения соли в воде.

    Спроецируйте изображение Хлорид натрия, растворяющийся в воде.

    Укажите, что несколько молекул воды могут расположиться рядом с ионом и помочь удалить его из кристалла. Покажите учащимся, что положительная часть молекулы воды будет притягиваться к отрицательному иону хлорида, а отрицательная часть молекулы воды будет притягиваться к положительному иону натрия.

    1. Смоделируйте, как вода растворяет соль
      1. Посмотрите на картинки, на которых показано, как молекулы воды растворяют соль.Затем расположите молекулы воды вокруг ионов натрия и хлорида в правильной ориентации. Положительная часть молекул воды должна находиться рядом с отрицательным ионом хлора. Отрицательная часть молекул воды должна находиться рядом с положительным ионом натрия.

      2. Переместите молекулы воды и ионы натрия и хлорида, чтобы смоделировать, как вода растворяет соль.
      3. Приклейте молекулы и ионы к бумаге, чтобы изобразить соль, растворяющуюся в воде.

    Спроектируйте анимацию «Растворение хлорида натрия в воде».

    Укажите, что молекулы воды притягиваются к ионам натрия и хлорида кристалла соли. Объясните, что положительный участок молекулы воды притягивается к отрицательному иону хлора. Вода отрицательной области молекулы воды притягивается к положительному иону натрия. Растворение происходит, когда притяжение между молекулами воды и ионами натрия и хлорида превышает притяжение ионов друг к другу. Это заставляет ионы отделяться друг от друга и тщательно смешиваться с водой.

    Скажите учащимся, что количество вещества, которое может раствориться в жидкости (при определенной температуре), называется растворимостью. Укажите сходство слов растворяться и растворяться. Также скажите им, что растворенное вещество называется растворенным. Вещество, которое растворяет, называется растворителем.

  • Предложите учащимся провести эксперимент, чтобы выяснить, вода или изопропиловый спирт лучше растворяют соль.

    Попросите учащихся сделать прогноз:

    Подумайте о полярности молекул воды и молекул спирта. Как вы думаете, спирт растворяет соль так же хорошо, лучше или хуже, чем вода?

    Обсудите, как провести тест для сравнения того, как вода и спирт растворяют соль. Убедитесь, что учащиеся идентифицируют такие переменные, как:

    • Количество использованной воды и спирта
    • Количество соли, добавленной к каждой жидкости
    • Температура каждой жидкости
    • Количество перемешивания

    Вопрос для изучения

    Спирт так же хорошо, лучше или хуже растворяет соль, чем вода?

    Материалы для каждой группы

    • Вода
    • Изопропиловый спирт (70% или выше)
    • Соль
    • Весы
    • 2 прозрачных пластиковых стаканчика
    • 2 маленьких пластиковых стаканчика
    • Градуированный цилиндр

    Процедура

    1. В отдельные чашки отмерьте два образца соли весом по 5 г каждый.
    2. Поместите по 15 мл воды и спирта в отдельные чашки.
    3. Одновременно добавьте воду и спирт к образцам соли.

    4. Вращайте обе чашки одинаковым образом в течение примерно 20 секунд и проверьте количество растворенной соли.
    5. Покрутите еще 20 секунд и проверьте. Покрутите последние 20 секунд и проверьте.
    6. Осторожно слейте воду и спирт из чашек и сравните количество нерастворенной соли, оставшейся в каждой чашке.

    Ожидаемые результаты

    В чашке с водой будет меньше нерастворенной соли, чем спирта. Это означает, что в воде растворено больше соли, чем в спирте.

  • Обсудите, как различия в полярности спирта и воды объясняют, почему вода лучше растворяет соль, чем спирт.

    Подробнее о полярности читайте в разделе истории учителя.

    Спросите студентов:

    Спирт так же хорош, лучше или хуже растворяет соль, чем вода?
    Спирт не растворяет соль так хорошо, как вода.
    Откуда ты знаешь?
    В чашке со спиртом осталось еще соли.
    Подумайте о полярности воды и спирта, чтобы объяснить, почему вода растворяет больше соли, чем спирт.
    Предложите учащимся рассмотреть модели молекул воды и спирта на листе с заданиями.

    Напомните учащимся, что в изопропиловом спирте атом кислорода связан с атомом водорода, поэтому он имеет некоторую полярность, но не такую ​​большую, как вода. Поскольку вода более полярна, чем спирт, она лучше притягивает положительные ионы натрия и отрицательные ионы хлорида, чем спирт. Вот почему вода растворяет больше солей, чем спирт. Другой способ сказать это состоит в том, что растворимость соли больше в воде, чем в спирте.

  • Предложите учащимся сравнить растворимость двух различных ионных веществ в воде.

    Сравните растворимость ионных веществ карбоната кальция (CaCO 3 ) и карбоната натрия (Na 2 CO 3 ) в воде.

    Спросите студентов:

    Как можно сравнить растворимость хлорида кальция и карбоната кальция?
    Учащиеся должны предложить отмерить равные количества каждого вещества и добавить равные количества воды при одинаковой температуре.

    Вопрос для изучения

    Все ли ионные вещества растворяются в воде?

    Материалы для каждой группы

    • Карбонат натрия
    • Карбонат кальция
    • Вода
    • 2 прозрачных пластиковых стаканчика
    • 2 маленьких пластиковых стаканчика
    • Весы

    Процедура

    1. Этикетируйте две прозрачные пластиковые чашки с карбонатом натрия и карбонатом кальция.
    2. Отмерьте по 2 г карбоната натрия и карбоната кальция и поместите их в соответствующие чашки.
    3. Отмерьте по 15 мл воды в каждую из двух пустых чашек.
    4. Одновременно налейте воду в чашки с карбонатом натрия и карбонатом кальция.

    5. Аккуратно взболтайте обе чашки.

    Ожидаемые результаты

    Карбонат натрия растворится, а карбонат кальция — нет.Объясните, что не все твердые вещества, связанные ионными связями, растворяются в воде.

  • Обсудите наблюдения учащихся.

    Спросите студентов:

    Все ли ионные вещества растворяются в воде? Откуда вы знаете?
    Поскольку карбонат кальция не растворяется в воде, учащиеся должны понимать, что не все ионные вещества растворяются в воде.

    Объясните, что на молекулярном уровне ионы, из которых состоит карбонат кальция, так сильно притягиваются друг к другу, что притяжение молекул воды не может их разъединить.Это хорошо, потому что карбонат кальция — это материал, из которого сделаны морские раковины и птичьи яйца. Фосфат кальция — еще одно ионное твердое вещество, которое не растворяется в воде. Это также хорошо, потому что это материал, из которого сделаны кости и зубы.

    Карбонат натрия полностью распадается на ионы, которые растворяются в воде, образуя раствор. Ионы натрия и карбоната не оседают на дно и не могут быть отфильтрованы из воды.

    Но карбонат кальция не распадается на ионы. Вместо этого он просто смешивается с водой. Если дать достаточно времени, карбонат кальция осядет на дно или его можно будет отфильтровать из воды. Карбонат натрия, растворенный в воде, является хорошим примером раствора, а нерастворенный карбонат кальция представляет собой смесь, а не раствор.

    Примечание. Карбонат-ион отличается от одноатомных ионов, таких как натрий (Na + ) и хлорид (Cl ), которые учащиеся видели до сих пор.Карбонат-ион (CO 3 2− ) состоит из более чем одного атома. Эти типы ионов, называемые многоатомными ионами, состоят из группы ковалентно связанных атомов, которые действуют как единое целое. Обычно они приобретают или теряют один или несколько электронов и действуют как ион. Другим распространенным многоатомным ионом является ион сульфата (SO 4 2- ). Этот ион входит в состав английской соли в виде сульфата магния (MgSO 4 ) и многих удобрений в виде сульфата калия (K 2 SO 4 ).Вы можете решить, хотите ли вы познакомить учащихся с этими двумя распространенными многоатомными ионами.

  • От чего зависит растворимость материала?

    Полный вопрос: каковы условия растворимости в воде и растворим ли в воде CH 3 NHCH 3 ?

    Я расширю исходный вопрос и объясню концепцию растворимости в целом:

    Если подумать, то для любого материала в мире должен быть хотя бы один химикат, в котором он растворяется идеальным образом и в любом соотношении, которое мы выберем, и это… сам этот химикат.

    Вода конечно растворяется в воде, соевое масло растворяется в соевом масле, парафин в парафине, ртуть в ртути и так далее. Это кажется очень очевидным, но этот факт порождает понятие «подобное растворяется в подобном», означающее, что если материал лучше всего растворяется в себе самом, то он, скорее всего, растворится в подобном материале. Сходство относится к химическим свойствам материала, особенно к свойствам химических связей между атомами.

    Следовательно, металлы растворяются в металлах, полярные соединения растворяются в полярных растворителях, неполярные соединения растворяются в неполярных растворителях, соединения, содержащие водородные связи, растворяются в растворителях, содержащих водородные связи, и так далее.Например: поваренная соль (NaCl), представляющая собой ионное/полярное соединение, растворяется в воде, которая является полярной, но не растворяется в растительном масле, являющемся неполярным соединением. С другой стороны, другие типы масла растворяются в растительном масле, но не вода.

    В процессе производства алюминия оксид алюминия (Al 2 O 3 , ионное соединение) растворяют в расплавленном криолите (Na 3 AlF 6 , другое ионное соединение). Ртуть, металл, жидкий при комнатной температуре, может растворять медь и золото, другие металлы.

    Меркурий (взято из Википедии)

    Конечно, с молекулами, образующими разные типы связей, дело обстоит сложнее. Например, спирты содержат полярную область, образующую водородные связи (-ОН), и неполярную углеродную цепь. Следовательно, растворимость спиртов в воде определяется длиной неполярного углеродного остова – чем он длиннее, тем менее растворим спирт. Питьевой спирт (этанол) содержит короткую основную цепь из 2 атомов углерода и поэтому растворяется в воде при любом соотношении.Напротив, пантенол (также известный как провитамин B5 , ингредиент многих шампуней) содержит основную цепь из 5 атомов углерода и, таким образом, лишь частично растворим в воде, в то время как спирты с более длинной основной цепью из 20 атомов углерода , практически не растворяются в воде.

    Вы специально спрашивали о растворимости метиламина (CH 3 NHCH 3 (. Это полярная молекула, не содержащая длинных углеродных цепей. Азот-водородная группа позволяет образовывать водородные связи с водой, поэтому метиламин довольно хорошо растворяется в воде.

    Доктор Ави Сайг

    Институт научного образования Дэвидсона

    Научный институт Вейцмана

     

    Примечание для читателей

    Если вы находите эти объяснения недостаточно понятными или у вас есть дополнительные вопросы по этой теме, пожалуйста, напишите об этом на нашем форуме, и мы учтем ваши комментарии. Ваши предложения и конструктивная критика всегда приветствуются.

    Урок растворимости для детей: определение и правила — видео и расшифровка урока

    Как растворяются вещества

    Представьте себе маленький кристалл сахара.Когда он касается воды, крошечные частицы воды окружают этот кристалл сахара и связываются с ним. Это похоже на то, как частицы воды говорят сахару: «Теперь ты в нашем клубе!» Сахар все еще сохраняет свои свойства, как и сладкий вкус, но поскольку связи сахара были рыхлыми, эти связи были разорваны сахаром. частицы воды, и сахар связывается с жидкой водой.

    Многие другие растворенные вещества, такие как соль и пищевая сода, также растворяются в воде. Жидкости тоже могут быть растворенными веществами. Например, спирт и пищевой краситель могут растворяться в воде.Можете ли вы назвать какие-либо растворенные вещества, растворяющиеся в воде?

    Уровни растворимости

    Иногда крошечные частицы вещества очень плотно удерживаются вместе, что затрудняет разрыв связей вещества и образование новой связи другим веществом. В этом случае вещество имеет низкую растворимость.

    Вы можете придумать что-нибудь, что не растворяется в воде? Возьмем, к примеру, песок. Частица песка скреплена очень крепко. У частиц воды недостаточно энергии, чтобы разрушить частицу песка.Если насыпать песок в стакан с водой, то песок просто осядет на дно (когда такое происходит, это называется смесью). Вы можете назвать песок «нерастворимым».

    К другим нерастворимым веществам относятся перец, опилки и даже масло. На самом деле, есть старая фраза, описывающая двух людей, которые не ладят: они как масло и вода!

    Пределы растворимости

    Можно ли бесконечно растворять сахар в чае? Неа. Если вы продолжите добавлять сахар, вы в конце концов увидите, что он начнет оседать на дно стакана.Крошечные частицы воды в чае могут впустить в свой «клуб» только определенное количество частиц сахара. Частицы воды имеют ограниченное количество энергии, и они просто не могут больше разрушать связи в сахаре, который вы продолжаете добавлять в напиток. . У всех растворителей есть предел того, сколько растворенного вещества они могут разрушить.

    Интересный факт: если вы нагреете растворитель, он может растворить больше растворенного вещества! Например, одна чашка воды комнатной температуры может растворить около 14 чайных ложек соли. Добавьте больше, чем это, и соль больше не будет растворяться; но если вы повысите температуру воды до точки кипения (212 градусов по Фаренгейту), вы сможете растворить около 16 чайных ложек соли.

    Author: alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.