פיגמנטים. חווית כימיה מהנה בבית

חוויות משעשעות בבית
מדריך / חוויות משעשעות / ניסויים בכימיה

פיגמנטים. ניסויים כימיים

ניסויים משעשעים בכימיה

חוויות משעשעות בבית / ניסויים בכימיה לילדים

לפני כמה עשורים נקראו פיגמנטים בדרך כלל צבעים מינרליים, תוך שימת דגש על מקורם: פיגמנטים טבעיים רבים התקבלו בטחינת מינרלים צבעוניים. ועכשיו הם לפעמים עושים את אותו הדבר, במיוחד אם אתה צריך להכין צבעים בהירים, עסיסיים ועמידים לציור. אבל הרבה יותר היום משתמשים בפיגמנטים סינתטיים - כל מיני תחמוצות מתכת ומלחים. אם הפיגמנטים הם בעלי אופי אורגני, אז הם נקראים לעתים קרובות יותר צבעים; אולי תחום היישום העיקרי שלהם הוא צביעת בדים.

בואו נתחיל להכין פיגמנטים מינרליים בצבעים שונים. נתחיל בלבן.

תרכובות של עופרת, אבץ וטיטניום פועלות בדרך כלל כפיגמנטים לבנים: האחרונים הם הפחות זמינים לייצור עצמי. והמקור הטוב ביותר לעופרת במעבדה הביתית הוא תחליב עופרת, תמיסה של 20% של אצטט עופרת בסיסי שעבדת איתו בעבר. מאז עופרת לבן הוא עופרת קרבונט העיקרי Pb (OH)₂CO₃, ואז כדי להשיג אותם, יש צורך להעביר פחמן דו חמצני דרך תמיסה של אצטט (כלומר, דרך קרם). לבן עופרת ינשור. מסננים אותו, שוטפים במים ומייבשים. תמיסת אצטט העופרת תישאר בתסנין. נסו לעבוד בצורה כזו שתרכובות עופרת לא יגיעו על הידיים והפנים, ובשום מקרה - בפה. חל איסור לצבוע כלים וכל חפץ שבאים במגע עם מזון בצבעים שהוכנו על בסיס תרכובות כאלה (כולל כאלה עם חומר יובש עופרת).

גם צבעי אבץ, אליהם נפנה כעת, אינם מיועדים לצביעת כלים; כל אזהרות האזהרה שניתנו זה עתה חלות עליהם.

חומר המוצא לפיגמנטים של אבץ יהיה אבץ כלוריד ZnCl₂. את הפתרון שלו ניתן להשיג על ידי הטלת מעט אבץ, אופציונלי גרגירי, לתוך חומצה הידרוכלורית. לדוגמה, זכוכית מסוללה ישנה מתאימה - היא עשויה אבץ כמעט טהור. לפתרון המתקבל, בזהירות, טיפה אחר טיפה, להוסיף תמיסה של סודה לכביסה. ראשית, הוא ינטרל את עודפי החומצה (תבחין בכך על ידי הקצף), ולאחר מכן הוא יגיב עם אבץ כלורי ויוצר ZnCO פחמתי₃. יש לסנן אותו, לשטוף אותו במים ולסייד אותו בטמפרטורה שאינה נמוכה מ-280 מעלות צלזיוס. מעל טמפרטורה זו, אבץ קרבונט מתפרק לתחמוצת אבץ לבנה ZnO ו-CO₂.

ישנו פיגמנט אבץ לבן נוסף - אבץ גופרתי ZnS. כדי להכין אותו, תחילה עליך להשיג נתרן גופרתי Na₂S. הדרך הקלה ביותר לעשות זאת היא לחמם חזק נתרן סולפיט Na₂SO₃ (אנחנו מזכירים לכם שוב - החומר הזה נמכר בחנויות צילום), ואז נוצרים שני חומרים - Na sulfate₂SO₄ ו-Na גופרתי₂ס. אנחנו צריכים רק את החומר השני. לאחר הקירור, ממיסים את התערובת במים ומוסיפים מעט תמיסת אבץ כלוריד, שהכנתה מתוארת בניסוי הקודם. הימנע מעודף חומצה: הגופרית שנוצרת מתמוססת בה. לאחר סינון וייבוש תקבל אבקת גופרית לבנה בלתי מסיסה - ZnS.

בואו נעבור לפיגמנטים צבעוניים. ראשית אנו מקבלים verdigris כחול-ירוק - תערובת של אצטט נחושת בסיסי.

הוסיפו תמיסה של סודה לתמיסה של גופרת נחושת, ונקרע נחושת פחמתי Cu בסיסי.₂(הוא)₂עם₃. מסננים אותו, ובזהירות, טיפה אחר טיפה, מוסיפים תמצית חומץ עד להמסה מלאה של המשקע. לאדות את התמיסה על אש נמוכה כמעט עד לייבוש, הימנעות מחימום יתר חזק והתזת הנוזל, ולאחר מכן מצננים. מסננים את הגבישים הכחולים-ירוקים המשקעים ומייבשים בין יריעות נייר סינון.

במעגל, עדיף לשים ניסוי כזה תחת טיוטה, ובבית, לאחר הניסוי, אל תשכחו לאוורר כראוי את החדר כך שריח החומץ ייעלם.

נעבור לפיגמנטים המבוססים על תחמוצת ברזל Fe₂O₃. מיניום, מומיה, אוקר, אומבר, קולהטאר, אדום ונציאני, אדום אנגלי - זו לא רשימה מלאה של פיגמנטים כאלה. בהתאם לשיטת ההכנה, לצבע יכולים להיות גוונים שונים, מאדום ועד חום, ובחימום חזק תחמוצת הברזל הופכת לשחורה.

חומר זה מתקבל בקלות על ידי סילוק סולפט ברזל FeSO₄* 7H₂O (ברזל סולפט heptahydrate). קח מנות קטנות של ויטריול, ואז הפירוק יעבור מהר יותר. מחממים את הוויטריול עד שהוא הופך מירוק לשחור. בקירור מתקבלת תחמוצת אדומה Fe.₂О₃.

אם לא ניתן לקנות סולפט ברזל מוכן (והוא נמכר בחנויות לחומרי בניין), אז סולפט ברזל לא קשה להכין מהסולפט הנחושת הנפוץ יותר; לטבול בתמיסה שלו סיבי ברזל, מתוייקים ונשטפים בבנזין. ברגע שהתמיסה הכחולה הופכת לירוקה, מסננים אותה מהמשקעים, מסננים ומאדים לייבוש. לא תקבלו סולפט ברזל טהור, כי הברזל יתחמצן חלקית על ידי חמצן אטמוספרי, אבל זה לא ישפיע על תוצאת הניסוי.

ברזל הידרוקסיד חום Fe(OH)₃ תקבל מתמיסה של סולפט ברזל, שאליה נוספה תמיסה של סודה קאוסטית, שהוכנה מסודה כביסה וסיד מושפל, כמתואר בפרק "פח ועופרת". כאשר עובדים עם אלקליות כלשהן, אל תשכח להיזהר! כתוצאה מהתגובה, יפלוט ברזל הידרוקסיד Fe (OH)₂. ל-Fe (OH) הידרוקסיד הנדרש₃ הוא מתחמצן בקלות על ידי מי חמצן (מי חמצן), ואם זה לוקח זמן, אז פשוט על ידי חמצן באוויר כאשר הוא מאוחסן בבקבוק פתוח. מפרידים את המשקע החום ומייבשים בטמפרטורת החדר.

פיגמנט כחול ידוע על בסיס ברזל הוא הכחול הפרוסי. להכנתו יש צורך במלח ברזל. כך תוכלו להשיג את זה: ממיסים את הידרוקסיד הברזל הטרי שהוכן בניסוי הקודם בחומצה הידרוכלורית (אפשר בדילול, בית מרקחת) או, גרוע יותר, בתמצית חומץ, וערבבו עם תמיסה של אשלגן פרוציאניד (תחת השם צהוב). מלח דם, חומר זה נמכר בחנויות צילום). משקע כחול של הכחול הפרוסי המוכר נוצר מיד: Fe₄[Fe (CN)₆]₃. תגובה זו רגישה מאוד ומשמשת לעתים קרובות לאיתור יוני ברזל בתמיסה.

תחמוצת עופרת צהובה - ליתארג' שעל בסיסו הכנת את חומר המייבש ניתן להחדיר לצבע וכפיגמנט. וכדי לקבל עופרת אדומה אדומה בוהקת, תחמוצת עופרת מעורבת Pb₃О₄, זה מספיק כדי לחמם את litharge שהוכן בעבר באוויר. עם זאת, העדינות היא שתגובת החמצון היא הפיכה, ובטמפרטורות מעל 500 מעלות צלזיוס, עופרת אדומה הופכת שוב ל-litharge. משמעות הדבר היא שיש צורך בטמפרטורה מעט נמוכה מ-500 מעלות צלזיוס, אך לא הרבה, אחרת התגובה לא תעבור כלל. לא סביר שיש לך מדחום מתאים. לכן, שים חתיכות של עופרת ואבץ ליד litharge calcined. נקודות ההיתוך שלהם הן 327 ו-420 בהתאמה ⁰C, מרווח זה די מקובל לקבל מינימום. ברור שבמהלך הניסוי העופרת חייבת להיות מותכת והאבץ מוצק.

הפיגמנט השחור הוא פיח רגיל. הנה דרך אחת להשיג פחמן שחור טוב המתאים להכנת צבע. כוון את הלהבה של נר פרפין לעבר חפץ קר ומסיבי, כמובן, שאינו דליק. גרוט את הציפוי השחור שנוצר מדי פעם. בתנאים כאלה, הפרפין אינו נשרף לחלוטין ויחד עם פחמן דו חמצני, CO₂ נוצר פחמן יסודי - פיח.

לסיכום, אנו מקבלים פיגמנטים ירוקים. ראשון ירוק כהה תחמוצת כרום Cr₂О₃. כזכור מניסויים בחמצון - הפחתה, תרכובות כרום רבות הן בצבעים עזים, ולכן הם משמשים לעתים קרובות כפיגמנטים, אך רק עבור אותם צבעים שאינם באים במגע עם מזון.

נמשיך שוב מאשלגן ביכרומט K₂Cr₂O₇, הנגיש ביותר מבין תרכובות הכרום. מערבבים אותו עם פחם פעיל או גופרית וטוחנים בזהירות את התערובת במכתש, ולאחר מכן, לוקחים לא יותר מ-2 גרם מהתערובת, מחממים אותה חזק בכלי חרסינה או מתכת (כאשר נלקחים הרבה חומרים, התגובה היא מדי אַלִים). מצננים את התערובת, שוטפים אותה מספר פעמים במים ומסננים מייבשים את תחמוצת הכרום הירוק הכהה שנותרה על המסנן.

ישנן דרכים נוספות להשיג פיגמנט זה, למשל, על ידי חימום אמוניום דיכרומט או תערובת של אשלגן דיכרומט עם אמוניום כלורי (אמוניה). זכור כי תחמוצת כרום המתקבלת בתגובות כאלה מוצאת שימוש לא רק כפיגמנט ירוק, אלא גם כחומר שוחק עדין, אחד הטובים ביותר. זהו מרכיב בהרבה משחות ליטוש עדינות במיוחד, למשל, לגימור עדשות ומראות של מכשירים אופטיים.

לבסוף, פיגמנט ירוק אזמרגד ירוק עז, כרום הידרוקסיד. הוא שונה מהידרוקסיד אפור רגיל באותו הרכב בכך שהוא מורכב מחלקיקים גדולים יותר.

נתיך אשלגן ביכרומט עם חומצת בור בית מרקחת בכף ברזל. יש צורך לחמם את הברזל לחום אדום, יש להחזיק את הכף עם מלקחיים. לאחר הקירור, טפלו בהמסה במים ומסננים. תראה שצבע החומר הוא אכן ירוק אמרלד.

לאחר השגת פיגמנטים בכמות מספקת, בדוק אותם, כפי שנכתב בפרק הקודם, בהרכב של צבעי שמן. או כל אחר, קנוי, הוספת פיגמנט תוצרת בית לצבע לבן או אמייל סינטטי.

מחבר: Olgin O.M.

אנו ממליצים על ניסויים מעניינים בפיזיקה:

▪ חשמל על מסרקים

▪ כדור אופניים ורובה

▪ פריסקופ

אנו ממליצים על ניסויים מעניינים בכימיה:

▪ שומר כימיקלים

▪ הפיכת מים לדם

▪ צביעת בד וחוט עם צבעים תוצרת בית

ראה מאמרים אחרים סעיף חוויות משעשעות בבית.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

מכונה לדילול פרחים בגנים 02.05.2024

בחקלאות המודרנית מתפתחת התקדמות טכנולוגית שמטרתה להגביר את היעילות של תהליכי טיפול בצמחים. מכונת דילול הפרחים החדשנית Florix הוצגה באיטליה, שנועדה לייעל את שלב הקטיף. כלי זה מצויד בזרועות ניידות, המאפשרות התאמתו בקלות לצרכי הגינה. המפעיל יכול להתאים את מהירות החוטים הדקים על ידי שליטה בהם מתא הטרקטור באמצעות ג'ויסטיק. גישה זו מגדילה משמעותית את יעילות תהליך דילול הפרחים, ומעניקה אפשרות להתאמה אישית לתנאים הספציפיים של הגינה, כמו גם למגוון וסוג הפרי הגדלים בה. לאחר שנתיים של בדיקת מכונת פלוריקס על סוגי פירות שונים, התוצאות היו מאוד מעודדות. חקלאים כמו Filiberto Montanari, שהשתמש במכונת פלוריקס כבר כמה שנים, דיווחו על הפחתה משמעותית בזמן ובעבודה הנדרשים לדלל פרחים. ... >>

מיקרוסקופ אינפרא אדום מתקדם 02.05.2024

למיקרוסקופים תפקיד חשוב במחקר המדעי, המאפשר למדענים להתעמק במבנים ותהליכים בלתי נראים לעין. עם זאת, לשיטות מיקרוסקופיה שונות יש מגבלות, וביניהן הייתה הגבלת הרזולוציה בעת שימוש בטווח האינפרא אדום. אבל ההישגים האחרונים של חוקרים יפנים מאוניברסיטת טוקיו פותחים סיכויים חדשים לחקר עולם המיקרו. מדענים מאוניברסיטת טוקיו חשפו מיקרוסקופ חדש שיחולל מהפכה ביכולות של מיקרוסקופיה אינפרא אדום. מכשיר מתקדם זה מאפשר לך לראות את המבנים הפנימיים של חיידקים חיים בבהירות מדהימה בקנה מידה ננומטרי. בדרך כלל, מיקרוסקופים אינפרא אדום בינוני מוגבלים ברזולוציה נמוכה, אך הפיתוח האחרון של חוקרים יפנים מתגבר על מגבלות אלו. לדברי מדענים, המיקרוסקופ שפותח מאפשר ליצור תמונות ברזולוציה של עד 120 ננומטר, שהיא פי 30 מהרזולוציה של מיקרוסקופים מסורתיים. ... >>

מלכודת אוויר לחרקים 01.05.2024

חקלאות היא אחד מענפי המפתח במשק, והדברה היא חלק בלתי נפרד מתהליך זה. צוות של מדענים מהמועצה ההודית למחקר חקלאי-המכון המרכזי לחקר תפוחי אדמה (ICAR-CPRI), שימלה, העלה פתרון חדשני לבעיה זו - מלכודת אוויר של חרקים המופעלת על ידי רוח. מכשיר זה מטפל בחסרונות של שיטות הדברה מסורתיות על ידי מתן נתוני אוכלוסיית חרקים בזמן אמת. המלכודת מופעלת כולה על ידי אנרגיית רוח, מה שהופך אותה לפתרון ידידותי לסביבה שאינו דורש חשמל. העיצוב הייחודי שלו מאפשר ניטור של חרקים מזיקים ומועילים כאחד, ומספק סקירה מלאה של האוכלוסייה בכל אזור חקלאי. "על ידי הערכת מזיקים מטרה בזמן הנכון, נוכל לנקוט באמצעים הדרושים כדי לשלוט הן במזיקים והן במחלות", אומר קפיל ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

דרך חדשה להצגה ושליטה בתוכניות לימודים 10.04.2018

מהי הדרך הטובה ביותר להציג ולהטמיע מידע חינוכי? בתמיכת נאס"א, נוירופיזיולוגים ופסיכולוגים מאוניברסיטת אריזונה טיפלו בבעיה זו. המחקר נערך במשך שבע שנים, ותוצאותיו מתפרסמות בדפי העלון המיוחד של המוסד.

הכל התחיל בשינוי בתפיסה של ילדים לגבי תמונות מטקסט מודפס. מסתבר שילדים מודרניים, שרגילים לתפוס מידע דרך תמונה של גאדג'טים, צג מחשב, מסך טלוויזיה ומסך קולנוע, אינם יכולים לשחזר תמונות אמנותיות מטקסט מודפס כלל. אם הם קוראים את שלושת המוסקטרים של דיומא, אז הם לא מסוגלים לראות את בוא הבולון, את הפלומות המתפתחות על כובעי השומרים וכו'. הם הרס את היכולת הזו כי צעירים קיבלו תמונה כזו מוכנה.

אם אדם כזה יוכנס לבידוד, אזי ימנעו ממנו "תמונות" של זיכרונות העבר, שכן אין לו את היכולת לשחזר אותם ללא הכלים הדרושים: גאדג'טים, טלוויזיה, מחשב ומכשירים נוספים.

נסיבות אלו הניעו את מדעני אריזונה לפתח שיטה מיוחדת להצגה והטמעה של מידע חינוכי, המבוססת על מירב האינטראקטיביות ובקרוב תהיה מבוקשת על ידי תלמידים שנמצאים מחוץ למסלול כדור הארץ, לציוויליזציה ולגלקסיה.

טכנולוגיה זו של למידה עתידית מאפשרת לחניכים בעצמם לתקן את תהליך ההכרה של הנושא, בעיות העולם, מכלול הבעיות וכו'.

הקורס הורכב עד כה למכלול של דיסציפלינות במדעי הטבע ובלוק מתמטי, שכן מקצועות אלו, בניגוד למדעי הרוח, משתלבים טוב יותר במרחב ההיגיון הצורני.

עוד חדשות מעניינות:

▪ ממיר מתח מטה TPS62350

▪ לובוט - רובוט לאהבה

▪ צג מואר באופן טבעי

▪ Honeywell ו-Crossbow יוצרים מוצרי מדידה אלחוטיים

▪ גיל ועודף משקל

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר חומרים אלקטרוטכניים. בחירת מאמרים

▪ מאמר הזכויות של אזרחי הפדרציה הרוסית בתחום ההגנה על האוכלוסייה מפני מצבי חירום. יסודות חיים בטוחים

▪ כתבה איך נראו הרובים הראשונים? תשובה מפורטת

▪ מאמר עבודת ציור. הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה

▪ מאמר התקנת מנורות במכשיר מוזיקה צבעוני. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר מלח רגיש - כסף כלוריד. ניסיון כימי

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר