Двуокись углерода (CO2) не имеет цвета и запаха, поэтому вы не можете обнаружить его при прямом наблюдении. Вы должны собрать пробу воздуха (или пробу CO.2), затем выполняет один из нескольких простых тестов для определения наличия газа. Вы можете выдувать газ в виде пузырьков через известковую воду или подержать что-нибудь зажженным, чтобы посмотреть, погаснет ли огонь из-за присутствия CO.2.
Шаг
Метод 1 из 3: подготовка образца
Шаг 1. Соберите пробы CO.2.
Чтобы начать тест, вам понадобится запаянная пробирка с собранным газом. Углекислый газ можно поместить в газовый баллон, трубку для кипячения или другой герметичный контейнер. Процесс сбора углекислого газа обычно осуществляется на воде в химическом стакане. CO. Газ2 плотнее воздуха. Таким образом, вы можете собрать их, используя их свойства нисходящего потока или с помощью газового шприца.
Шаг 2. Смешайте карбонат кальция с соляной кислотой (HCl)
Самый простой способ собрать углекислый газ - это реакция карбоната кальция (или известняковой крошки) с соляной кислотой. Сначала в коническую колбу налейте 20 мл HCl. Добавьте в HCl ложку карбоната кальция (или известняковой крошки). Как только химическая реакция начнет происходить, накройте коническую колбу пробкой и трубкой для подачи, собрав газ через трубку для подачи в перевернутую пробирку (и погрузите в емкость с водой). Если вода в пробирке израсходована, значит, газ собрался.
- Вы можете продолжать собирать газ, пока идет реакция.
- Для демонстрации в классе вам понадобится лишь небольшое количество соляной кислоты, разбавленной до 1 М. Лучше всего использовать концентрацию 2 M, но ее следует использовать с особой осторожностью. Уравнение реакции: CaCO3(s) + 2HCl (водн.) ==> CaCl2(водн.) + H2О (л) + СО2(грамм).
- При работе с соляной кислотой нужно быть очень осторожным - надевать перчатки, лабораторный халат и защитные очки. Не допускайте попадания кислоты на кожу! Лучшая среда для проведения этой реакции - это доступ в лабораторию.
Шаг 3. Закройте пробирку пробкой
Поместите пробирку на штатив, чтобы она была надежно закреплена до проведения теста. Пробка для пробирки - это небольшая пробка или колпачок, который позволяет пропускать содержимое пробирки через пробирку в другой контейнер через трубку для доставки. Важно для герметизации газа CO.2 в контейнере. Если оставить его открытым, газ смешается с воздухом, и эффективность теста значительно снизится.
Метод 2 из 3: пузыри через известковую воду
Шаг 1. Продуйте газ через известковую воду
Самый эффективный способ проверить CO2 осуществляется барботированием газа через «известковую воду», разбавленный раствор гидроксида кальция (мертвая известь). Когда вы вдыхаете в раствор углекислый газ, он образует твердый осадок карбоната кальция - извести или известняка. Карбонат кальция не растворяется в воде. Таким образом, если есть CO2 в образце известковая вода станет молочно-белой мутной.
Шаг 2. Сделайте водный раствор извести
Процесс прост, гидроксид кальция разбавляют водой. Гидроксид кальция (Ca (OH)2) представляет собой белый бесцветный порошок, который можно купить у большинства поставщиков химической продукции. Чистая известковая вода после смешивания становится прозрачной и бесцветной, со слегка землистым запахом и горьковатым вкусом, характерным для щелочного гидроксида кальция. Чтобы приготовить известковую воду, выполните следующие действия:
- Поместите 1 чайную ложку гидроксида кальция в прозрачную стеклянную банку объемом один галлон (или меньше). Известковая вода - это насыщенный раствор, что означает, что некоторые дополнительные химические вещества нерастворимы. Чайная ложка даст вам полностью насыщенный раствор, независимо от того, используете ли вы галлон или меньшую емкость.
- Заполните галлон дистиллированной или водопроводной водой. Дистиллированная вода всегда дает более чистый раствор, но минералы в водопроводной воде не должны мешать проведению теста.
- Закройте банку крышкой. Раствор энергично встряхните 1-2 минуты, затем оставьте на 24 часа.
- Вылейте более прозрачный раствор в верхнюю часть банки через кофе или чистую фильтровальную бумагу. Будьте очень осторожны, чтобы не повредить осадок. При необходимости повторите этап фильтрации, пока не получите прозрачный водный раствор извести. Хранить в чистой банке или бутылке.
Шаг 3. Продуйте газ через известковую воду
Наполовину заполните пробирку известковой водой - затем доведите до кипения. Используйте подающую трубку для доставки пробы CO.2 в пробирке прямо в кипящую известковую воду. Вы можете использовать гибкую трубку или (металлический) шланг в качестве подающей трубки, если ничто другое не лучше. Позвольте захваченному газу «пузыриться» через жидкость и дождитесь реакции.
Если вы не хотите ничего кипятить, используйте газовый шприц, чтобы выпустить газ CO.2 прямо в пробирку, наполовину наполненную известковой водой. Закройте пробирку, затем энергично встряхните 1-2 минуты. Если образец содержит диоксид углерода, раствор станет мутным.
Шаг 4. Обратите внимание, если вода мутная
Если есть CO2, известковая вода станет мутно-белой из-за твердых частиц карбоната кальция. Если известковая вода закипит, и газ будет направлен прямо в известковую воду, реакция произойдет немедленно. Если через минуту или около того ничего не происходит, можно предположить, что ваш образец не содержит углекислого газа.
Шаг 5. Узнайте химическую реакцию
Понять, что на самом деле происходит, чтобы указать на присутствие CO2. Уравнение реакции для этого теста: Ca (OH)2 (водн.) + CO2 (г) -> CaCO3 (s) + H2О (л). В нехимических терминах: известь, вода + газ (содержащий CO2) реагирует с твердой известью (частицами) и водой.
Метод 3 из 3: Тест с зажженной полосой
Шаг 1. Попробуйте использовать образец, чтобы выключить огонь
Двуокись углерода в высоких концентрациях тушит пожар. Вам нужно всего лишь поместить небольшой зажженный стержень в пробирку, которая, как считается, содержит CO.2. Если есть газ CO.2, пламя скоро погаснет. Горение (возникновение пламени) - это реакция между кислородом и другими веществами в форме быстрого окисления органических соединений и восстановления кислорода. Огонь гаснет, потому что кислород заменяется CO.2, который является негорючим газом.
Помните, что газы, не содержащие кислорода, также тушат пламя. Следовательно, это ненадежный тест на углекислый газ, так как он может привести к неправильной идентификации газа
Шаг 2. Соберите углекислый газ в перевернутую пробирку
Убедитесь, что образец хранится надлежащим образом и закупорен пробкой, прежде чем пытаться проверить его на CO.2. Убедитесь, что в пробирке нет горючих или взрывоопасных газов. В этом случае воздействие огня может быть опасным или, по крайней мере, очень пугающим.
Шаг 3. Поместите небольшое пламя в пробирку
Используйте шину или небольшую длинную палку. В экстренных случаях можно использовать спички, но чем дальше ваша рука от устья пробирки, тем безопаснее будет эксперимент. Если пламя быстро гаснет, возможно, имеется концентрация CO.2 высоко в пробирке.
Шаг 4. Как вариант, попробуйте потушить свечу газовым шприцем
Наполните шприц углекислым газом. Затем используйте каплю расплавленного воска, чтобы прикрепить короткий воск к поверхности монеты. Затем поместите свечу и монету в чашку с широким горлышком - и зажгите свечу. Дополните шприц небольшим шлангом и нажмите на шприц, чтобы вытеснить CO.2 на дно чашки. Если вы вытащите шприц целиком в течение секунды или двух, пламя погаснет.
