Ჭიქა წყალი
თხევადი მინა არის ნატრიუმის მეტასილიკატის Na2SiO3 კონცენტრირებული ხსნარი (გამოიყენება აგრეთვე კალიუმის მარილი). იგი მზადდება სილიციუმის დიოქსიდის (ქვიშის მსგავსად) ნატრიუმის ჰიდროქსიდის ხსნარში გახსნით:
Ჭიქა წყალი სინამდვილეში, ეს არის სხვადასხვა სილიციუმის მჟავების მარილების ნარევი პოლიმერიზაციის სხვადასხვა ხარისხით. იგი გამოიყენება როგორც გაჟღენთილი (მაგალითად, კედლების დასაცავად ტენიანობისგან, როგორც ხანძარსაწინააღმდეგო), ღვეზელების და დალუქვის კომპონენტი, სილიკონის მასალების წარმოებისთვის, ასევე საკვები დანამატი ნამცხვრის თავიდან ასაცილებლად (E 550). კომერციულად ხელმისაწვდომი თხევადი მინა შეიძლება გამოვიყენოთ რამდენიმე სანახაობრივი ექსპერიმენტისთვის (რადგან ეს არის სქელი სიროფისებური სითხე, გამოიყენება წყლით გაზავებული 1:1).
პირველ ექსპერიმენტში ჩვენ გამოვყოფთ სილიციუმის მჟავების ნარევს. ტესტისთვის გამოვიყენებთ შემდეგ ხსნარებს: თხევადი მინა და ამონიუმის ქლორიდი NH.4Cl და ინდიკატორის ქაღალდი რეაქციის შესამოწმებლად (ფოტო 1).
ქიმია – თხევადი შუშის ნაწილი 1 – MT
თხევადი მინა, როგორც სუსტი მჟავისა და ძლიერი ფუძის მარილი წყალხსნარში, დიდწილად ჰიდროლიზდება და არის ტუტე (ფოტო 2). ჩაასხით ამონიუმის ქლორიდის ხსნარი (ფოტო 3) ჭიქაში წყლის შუშის ხსნარით და აურიეთ შიგთავსი (ფოტო 4). გარკვეული პერიოდის შემდეგ წარმოიქმნება ჟელატინის მასა (ფოტო 5), რომელიც წარმოადგენს სილიციუმის მჟავების ნარევს:
(სინამდვილეში SiO2?2ო ? წარმოიქმნება სილიციუმის მჟავები ჰიდრატაციის სხვადასხვა ხარისხით).
ჭიქის რეაქციის მექანიზმი, რომელიც წარმოდგენილია ზემოთ შემაჯამებელი განტოლებით, შემდეგია:
ა) ნატრიუმის მეტასილიკატი ხსნარში იშლება და ექვემდებარება ჰიდროლიზს:
ბ) ამონიუმის იონები რეაგირებენ ჰიდროქსიდის იონებთან:
ვინაიდან ბ რეაქციაში ჰიდროქსილის იონები მოიხმარენ), რეაქციის წონასწორობა ა) გადაინაცვლებს მარჯვნივ და შედეგად, სილიციუმის მჟავები ნალექი ხდება.
მეორე ექსპერიმენტში „ქიმიურ მცენარეებს“ ვზრდით. ექსპერიმენტისთვის საჭირო იქნება შემდეგი ხსნარები: თხევადი მინის და ლითონის მარილები? რკინა (III), რკინა (II), სპილენძი (II), კალციუმი, კალა (II), ქრომი (III), მანგანუმი (II).
ქიმია – თხევადი შუშის ნაწილი 2 – MT
დავიწყოთ ექსპერიმენტი საცდელ მილში რკინის ქლორიდის (III) მარილის FeCl-ის რამდენიმე კრისტალის შეყვანით.3 და თხევადი მინის ხსნარი (ფოტო 6). ცოტა ხნის შემდეგ ყავისფერი?მცენარეები? (ფოტო 7, 8, 9), უხსნადი რკინის (III) მეტასილიკატიდან:
ასევე, სხვა ლითონების მარილები საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ ეფექტური შედეგი:
- სპილენძი (II)? ფოტო 10
- ქრომი (III)? ფოტო 11
- რკინა (II)? ფოტო 12
- კალციუმი? ფოტო 13
- მარჯანი (II)? ფოტო 14
- ტყვია (II)? ფოტო 15
მიმდინარე პროცესების მექანიზმი ემყარება ოსმოსის ფენომენს, ანუ მცირე ნაწილაკების შეღწევას ნახევრად გამტარი გარსების ფორებში. უხსნადი ლითონის სილიკატების დეპოზიტები წარმოიქმნება თხელი ფენის სახით საცდელ მილში შეყვანილი მარილის ზედაპირზე. წყლის მოლეკულები შეაღწევს წარმოქმნილი მემბრანის ფორებში, რაც იწვევს ლითონის მარილის დაშლას. შედეგად მიღებული ხსნარი უბიძგებს ფილმს, სანამ არ ადიდდება. ლითონის მარილის ხსნარის ჩამოსხმის შემდეგ სილიკატური ნალექი ხელახლა ილექება? ციკლი მეორდება და ქიმიური ქარხანა? იზრდება.
სხვადასხვა ლითონების მარილის კრისტალების ნარევის ერთ ჭურჭელში მოთავსებით და თხევადი შუშის ხსნარით მორწყვით შეგვიძლია მთლიანი „ქიმიური ბაღი“ გავაშენოთ? (ფოტო 16, 17, 18).
სურათები
