Дерибон — все про Одессу

23.04.2018 21:54

Авторизация

Простой способ получения кислорода в домашних условиях

способ получения кислорода №1

Самым хороший способ для получения кислорода в домашней лаборатории: нам послужит перманганат калия и перекись водорода (низкопроцентный водный раствор перекиси водорода есть то преимущество, что процесс выделения кислорода протекает бурно при доведении ее до температуры около 70°С.

способ получения кислорода №2

Кислород можно получать из перекиси водорода и без ее нагревания. Для этого воспользуемся катализатором, то есть веществом, ускоряющим химическую реакцию. В качестве катализатора возьмем разведенный раствор хлорного железа. Мы уже применяли этот реактив при проявлении симпатических чернил. Напомню, что это соединение можно получить, растворив небольшое количество железных опилок в соляной кислоте и прокипятив раствор с небольшим количеством пер-гидрола, то есть 30-проценТного раствора перекиси водорода.
В две пробирки или два аптечных пузырька, влей несколько миллилитров перекиси водорода, которую можно купить в аптеке. В одну из пробирок добавь 3 мл раствора хлорного железа. Сравни обе пробирки. Без труда можно заметить, что в той пробирке, где, кроме перекиси водорода есть еще хлорное железо, происходит бурное выделение пузырьков газа. С помощью тлеющей лучинки или спички можно легко убедиться, что это кислород.

Для того чтобы опыт прошел удачно, надо взять свежую перекись водорода. Под действием света перекись водорода быстро разлагается, а также теряет бактерицидные свойства (способность убивать бактерии). Советую вам хранить перекись водорода в темных пузырьках с тщательно подогнанной пробкой и не оставлять их на свету. При случае еще один совет: во всех опытах применяйте проверенные и, по возможности, свежие реактивы. Это позволит вам избежать многих разочарований и неудач.
Интересен метод получения кислорода путем электролиза воды. Впервые получили кислород путем электролиза воды два голландских химика, которые в 1789 году разложили воду на кислород и водород с помощью электростатической машины.

способ получения кислорода №3

В 1800 году два английских экспериментатора взяли в качестве источника электрического тока батарею. В нашем опыте мы будем применять обычную электрическую батарейку 4,5 В. Кроме батарейки потребуются: плоский химический стакан или еще лучше — кристаллизатор (можно взять обычную глубокую тарелку), две пробирки, немного проволоки и небольшое количество нитрата калия, сульфата натрия N33804 или сульфата калия К28О4, гидроокиси натрия, серной или азотной кислоты. В химический стакан влей около 200 мл воды и опусти в него две пробирки, наполненные доверху водой. В них мы будем собирать выделяющийся газ. Поскольку чистая вода слабо проводит электрический ток, процесс электролиза будет протекать очень медленно. В связи с этим нужно растворить в воде небольшое количество сульфата натрия, нитрата калия или несколько капель соляной либо азотной кислоты. Сильные кислоты, щелочи и образовавшиеся из них соли, растворенные в воде, повышают ее проводимость и тем самым ускоряют процесс электролиза
К концам плоской батарейки прикрепи (лучше всего — припади) два куска изолированной трубкой проволоки длиной примерно по пятнадцать сантиметров Концы проволоки длиной около одного сантиметра очисть от изоляции. Опусти их в пробирки, наполненные водой. Вскоре на концах проволоки появятся пузырьки газа, а через несколько минут выделяющихся газ частично вытеснит воду из пробирок.
Вода разлагается на водород и кислород.
Легко убедиться, что в результате реакции образуется в два раза больше водорода, чем кислорода. Поскольку объем газа пропорционален количеству его молекул, объем полученного нами водорода должен быть в два раза боль ше объема кислорода.
Взглянем еще раз на пробирки, наполненные газом. В пробирке, к которой была подведена проволока, соединенная с отрицательным полюсом батарейки (длинная пластинка), соберется больше газа, чем в пробирке, куда опущена проволока, соединенная с положительным полюсом. На катоде (отрицательном электроде) выделяется водород, а на аноде (положительном электроде) — кислород.

Как определить присутствие кислорода ?

Присутствие кислорода можно легко определить с помощью тлеющей лучинки. Когда вторая пробирка будет наполнена водородом, вынь ее, держа вверх дном, и поднеси к горящей спиртовке. Газ сразу воспламенится и будет гореть голубым пламенем. Если газ смешан с воздухом, то горение будет сопровождаться небольшим взрывом. В связи с этим опыт надо проводить в защитных очках. Предостерегаю вас также перед тем, чтобы собирать оба газа в одной пробирке При воспламенение такой смеси происходит сильный взрыв, от этого может лопнуть пробирка, и хорошо, если незадачливый экспериментатор отделается только легким испугом.
Мы познакомились уже со многими методами получения кислорода в лаборатории и убедились, что этот газ не имеет запаха. Если вы не обратили на это внимание, то получите немного кислорода, нагревая перекись водорода, и убедитесь, что кислород — газ без запаха.
Существует, однако, разновидность кислорода — озон. Это газ с сильным, резким запахом. Характерный запах озона можно почувствовать при концентрации 1 : 500 ООО. Озон образуется при атмосферных электрических разрядах в верхних слоях атмосферы. Озоном часто пахнет в лесу после грозы. Эта разновидность кислорода образуется также из воздуха при включении кварцевой лампы.

Попытаемся получить озон в домашней лаборатории

Это совсем не сложно: небольшое количество этого газа образуется при электролизе воды. Понюхай воздух, окружающий анод, на котором выделяется кислород. Ты сразу почувствуешь специфический, резкий запах озона. Этот газ впервые был обнаружен в 1785 году голландским физиком М. ван-Марумом, который заметил, что воздух после прохождения через не то электрических искр приобретает сильный запах и способность окислять ртуть при комнатной температуре.

В 1840 году швейцарский химик X. Ф. Шенбейн подробно изучил свойства этого газа и назвал его озоном от греческого слова — окисляю.
точного горлышка. После такой подготовки можно браться за модель парусника. Корпус изготовьте из коры или древесины, а подставку из картона.

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ КОДОВ

Декадное пересчеткое устройство, с которым мы познакомились в прошлом номере, находит широкое применение. Оно встречается, например, в большинстве миниатюрных клавишных вычислительных машин, где служит вместе с цифровым индикатором для введения в десятичной системе данных и представления конечного результата. Цифровой индикатор отражает в доступной зрительному восприятию форме состояние декадного пере-счетного устройства (зажигается соответствующая цифра). Обычный калькулятор содержит, как правило, восемь последовательно соединенных декадных пересчетных устройств, сопряженных с восьми цифровыми индикаторами.
Декадное пересчетное устройство состоит из четырех последовательно соединенных триггеров. Оно считает импульсы, разумеется, в двоичной системе и собрано (благодаря внутренним соединениям) так, что автоматически возвращается к нулю при поступлении и каждого десятого импульса и начинает отсчет сначала (посылая одновременно импульс следующей десятке). Для подсоединения к декадному пересчетному устройству цифрового индикатора нужно осуществить, таким об разом, переход от двоичной системы счисления к десятичной. Это можно сделать так, как показано на рисунке 1. Мы видим здесь последовательно соединенные триггеры (для упрощения только три), считающие до восьми импульсов (восьмой импульс сбрасывает показания и сводит к нулю). От каждого триггера выходит по два провода (на рисунке — вверх). Это выходы из двоичной системы. С ними перекрещиваются горизонтальные собирательные шины, обозначенные цифрами О, 1, … 7. Это выход в десятичной системе. Вся проблема заключается теперь имеется напряжение или напряжение отсутствует) на шинах десятичной системы.
Это совсем не так сложно, как может показаться.

Давайте посмотрим, какие напряжения появляются на выходах триггеров. На рисунке 2 дана упрощен ная принципиальная схема одного триггера. Напряжение берется от кол-л транзисторов.
Мы уже знаем, что когда один из транзисторов проводит ток, через другой ток не идет и наоборот. Итак, на резисторе, включенном в лектора каждого транзистора, происходит большое перепад напряжения (когда проходит ток) или нет никакого падения напряжения (когда ток не проходит). В связи с этим на паре проводов, выходящих из триггера, всегда выступает предельная разница напряжения: на одном из них имеется напряжение, практически равное напряжению источника питания, а на другом — напряжение, близкое нулю, или наоборот. Это те же самые напряжения, которые мы использовали в свое время для приведения в действие лампового индикатора (ГТД № 8 78 «Интересная схема»).
Для правильного соединения вертикальных и горизонтальных проводов надо подготовить прежде всего небольшую таблицу, которая известна нам, впрочем, по многим предыдущим статьям. Здесь дана хорошо нам знаке мая двоичная система.
В соответствии с этой таблицей выполняем с помощью диодов соединение между проводами, помня, что знак «х» в таблице означает, что к данной «десятичной» собирательной шине надо подсоединить (через диод) правый провод данного триггера, а знак «О» — левый Таким образом, наша диодная схема преобразования кодов (двоичного в десятичный) будет в конечном результате выглядеть так, как показано выше.
Нет необходимости в детальном изложении принципа работы схемы преобразования кодов. Надо знать лишь, что для поддержания напряжения источника питания (в нашем случае — отрицательного) на данной собирательной шине необходимо, чтобы все три присоединенные к ней диода получали («с другого конца») то же самое или подобное напряжение. Если хотя бы один из них мы подсоединим к массе (или приблизим к нулю напряжение на его конце, что практически дает такой же результат), этот диод соединит с массой напряжение, питающее данную собирательную шину, как показано ранее. Именно благодаря этом когда все три триггера находятся в нулевом состоянии, напряжение, питающее собирательные шины, имеется только на нулевой шине Шина «1» соединена с массой через триггер I (его правую половину), шина «2» — через триггер II, шина «3».тоже через триггер II, шина «4» — через триггер III и т.д.
Вы можете самостоятельно проследить и продумать аналогичным образом работу нашей схемы преобразования кодов в других обстоятельствах. Те из вас, у кого есть необходимые детали, могут собрать для проверки схему, счисляющую до четырех. Для этого нужны двд триггера, восемь любых (но одинаковых) диодов и четыре 10-кило-омных резисторов. Для того чтобы убедиться в правильном действии схемы, надо к десятичным шинам (или хотя бы одной из них) подсоединить известный нам ламповый индикатор (ГТД № 7/78 «Интересная схема»).
По такому же принципу можно собрать диодную схему преобразования кодов для декадного устройства. Тот, кто не хочет ждать целый месяц, пусть попробует сделать это сам, а мы тем временем подготовим такую схему для следующего номера.

Комментарии к записи «Простой способ получения кислорода в домашних условиях»

Комментариев пока нет, но вы можете стать первым