Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Химия процессов горения. Практикум для СПО
.pdf
Рисунок 3.3. Спектр МНПВО ацетона
Рисунок 3.4. Спектр МНПВО масел
61
Опыт 10. Цветные реакции с концентрированной серной кислотой.
Растительное масло
Цвет после прибавления
серной кислоты
Цвет после
перемешивания
Оливковое
Желтый
Желтый
Оливковое (рафиниров.)
Желтый
Желто-бурый
Подсолнечное
Желтый
Оранжевый, бурый
Льняное
Буровато-красный
Темно-бурый
Касторовое
Буроватый
Помутнение, осадок
Маковое
Светло-желтый или
оранжевый
Буровато-зеленый
Миндальное
Желтая прозрачная жидкость
Помутнение, осадок
Хлопковое
Желтая с бурыми нитями
-------
В растительных маслах в небольшом количестве присутствуют
красящие вещества – пигменты, которые предают маслу ту или иную
окраску. Наиболее известные из них: каротиноиды, хлорофилл, госсипол и их
производные. Кроме пигментов в маслах присутствуют так называемые
хромогены – слабоокрашенные или бесцветные вещества, которые при
окислении кислородом воздуха или при действии на них других реагентов
приобретают интенсивную окраску. Свойство хромогенов окрашиваться под
воздействием некоторых реагентов используют в аналитической практике
для определения природы жира. Окраска, появляющаяся при действии
концентрированной серной кислоты, специфична для конкретного масла.
На лист белого бумажного диска поместить 10 капель исследуемого
масла. Прилить 10 капель концентрированной серной кислоты. Отметить
окраску, затем размешать содержимое стеклянной палочкой и оценить
изменение окраски по таблице 3.1. Записать выводы в лабораторный журнал.
Таблица 3.1- Цветные реакции масел с концентрированной серной кислотой.
По окончании работы привести в порядок рабочее место.
62
Контрольные вопросы:
1. Составить список реактивов, чтобы вы продемонстрировали
опыты о свойствах фенола – карболовой кислоты. Запишите физикохимические и пожароопасные свойства фенола и уравнения реакций,
подтверждающие его свойства.
2. С какими из перечисленных веществ может вступать в реакцию
метанол: кислород, бромная вода, оксид меди(II), уксусная кислота, бензол,
медь, хлорид железа (III). Запишите уравнения соответствующих реакций.
3. С какими веществами реагирует муравьиная кислота: карбонат
натрия, кислород, формальдегид, соляная кислота, гидроксид меди (II),
нитрат серебра.
4. В сосуде, закрытом пробкой, находится жидкость желтого цвета,
плохо растворимая в воде, но хорошо растворяется в растворителях. Эта
жидкость не изменяет окраску индикатора, но обесцвечивает бромную воду и
раствор перманганата калия. При горении этой жидкости образуется много
копоти. Это вещество: кремневая кислота; диметиловый эфир; животный
белок; олеиновая кислота. Выберите правильный ответ и обоснуйте его.
Составить уравнение горения этого вещества в воздухе и рассчитать
материальный баланс процесса.
5. Приведите примеры одного органического и неорганического
вещества, которые одинаково изменяют окраску лакмуса: на синюю,
красную, не изменяют ее. Ответ подтвердите уравнением характерной
реакции.
6. Назовите органические вещества, которые реагируют с
гидроксидом меди(II). Запишите эти уравнения реакций, назвать вещества.
7. В двух склянках без этикеток находятся животный жир и мыло.
Предложите два способа распознания этих веществ. Как можно с помощью
реактивов распознать мыло? Виды мыла и его свойства.
63
8. В двух склянках находятся муравьиная и олеиновая кислоты. Как
обнаружить олеиновую кислоту? Предложите 2 способа (опыта). Опишите их
и сделайте рисунки к ним.
9. Запишите формулу щавелевой кислоты, назовите по ИЮПАК.
Получение и применение этой кислоты.
10. В трех склянках находятся: глицерин, фенол, метанол.
Определить каждое из них с помощью характерных реакций и зарисовать
схему опытов. Уравнения горения этих веществ в кислороде.
11. Назовите несколько органических веществ, для определения
которых можно воспользоваться аммиачным раствором серебра. Запишите
характерные реакции этих веществ.
12. Образец бензола содержит примесь этанола. Как разделить эту
смесь? Составить план эксперимента. Записать уравнения горения бензола и
этанола в воздухе.
13. Из какого исходного минерального сырья можно получить
уксусную кислоту? Составьте уравнения по цепочке превращений. Назовите
все вещества.
14. Почему мыло жжет глаза? Составить план ответа на вопрос:
«Мыла».
15. Что такое иодное число, что оно определяет?
16. Даны вещества: пропанол, метаналь, метановая кислота, серная
кислота, нитрат меди(II), гидроксид калия. Используя только эти вещества
составить максимальное количество уравнений реакций их взаимодействия,
назвать продукты и указать условия.
64
Лабораторная работа 4. Физико-химические и пожароопасные свойства
полимеров и полимерных материалов
Теоретическая часть: полимеры и полимерные материалы занимают
большое место в жизни современного человека. Трудно найти отрасль
промышленности, где бы не применялись полимерные материалы. Сначала
их использовали как заменители натуральных, а теперь многие из них
превосходят по качеству и свойствам те, что создала природа, обладают
уникальными свойствами. Замена металлов, дерева, природных волокон на
искусственные и синтетические дает огромную экономию в народном
хозяйстве, уменьшает расходы на производство и эксплуатацию получаемых
изделий. Горение полимерных материалов имеет свои особенности:
1. Температура на пожаре с участием синтетических полимеров быстро
достигает +1100°С и выше.
2. Синтетические полимеры при горении выделяют огромное
количество тепла. Низшая теплота сгорания составляет 37000 кДж/кг. Эта
величина в два раза превышает теплоты сгорания древесины.
3. Дымообразующая способность полимеров в 10 – 250 раз больше по
сравнению с той же древесиной.
4. Выделение токсичных продуктов разложения и горения (HCl, HCN,
CO, SO2 и т.д.) [1-4].
Применение полимеров и материалов на полимерной основе столь
разнообразно, что создает необходимость знать природу, физико-химические
и пожароопасные свойства этих материалов, которые широко представлены в
быту и в профессии.
Одним из важных недостатком полимерных материалов является их
горючесть. Они легко возгораются, при горении выделяют токсичные газы.
65
Вариант 1
Идентификация полимеров
Цель работы: научиться экспериментальным путем распознавать
наиболее распространенные полимеры.
Задачи:
1. Изучить механические свойства полимеров
2. Изучить особенности поведения полимеров при нагревании
3. Изучить растворимость полимеров
Экспериментальная часть:
Оборудование:
Горелка Теклю (спиртовка)
Пинцет
Держатель для пробирок
Штатив для пробирок
Ножницы
Канцелярский нож
Посуда:
Стеклянные пробирки
Реактивы:
Полиэтилен (пленка)
Полипропилен
Целлофан (пленка)
Полистирол (гранулы)
Тетрафторэтилен (пленка)
Полиэтилентерефталат
66
Полиамид (капрон)
Полиметилметакрилат
Поливинилхлорид
Полиуретан
Шерсть
Хлопок
Ацетон
Ксилол
Толуол
Тетрахлорметан
Этанол
Уксусная кислота
Гидроксид калия, раствор с концентрацией 1 моль/дм
3
Серная кислота, разбавленная 1:3
Хлорид кальция, концентрированный раствор
Спички
Газ бутан в баллоне
Ход работы:
Получить у преподавателя образцы полимеров.
1. Изучение механических свойств полимеров (пленок).
Из пленок вырезать кусочки размерном 1,5 ×5,0 см. Полученный
кусочек слегка надрезать ножницами с любой стороны и попытаться
разорвать пленку. Выполнить надрез с другой стороны того же кусочка и
вновь попытаться разорвать пленку.
Идентифицировать полимер по характеру разрыва, пользуясь данными
таблицы 4.1.
67
Таблица 4.1 - Испытание полимерной пленки на разрыв
Наименование полимера (пленки)
Результат испытаний на разрыв
Ацетат целлюлозы или целлофан
Рвутся легко, по прямой
Полистирол
Рвутся легко с образованием
неровных краев
Полиэтилен, полипропилен
При разрывании становятся вязкими,
растягиваются перед разрывом,
образуют волнистые края
Поливинилхлорид
Растягивается и разрывается с
образованием рваных краев
Политетрафторэтилен
Разрывается с треском
2. Изучение особенности поведения полимеров при нагревании.
Проба на сгорание.
Зажечь газовую горелку. С помощью пинцета внести в среднюю часть
пламени горелки небольшой образец полимера. Если образец горит, вывести
его из зоны пламени и продолжить наблюдение.
Наблюдать за поведением образца:
- размягчение перед внесением в пламя
- способность образовывать капли расплава
- способность вытягиваться в волокна
- легкость воспламенения
-характер горения: цвет различных участков пламени, его
интенсивность и яркость, наличие искр, дыма, копоти
- затухание после выноса из пламени
- запах продуктов горения
- характер золы: твердость, цвет, форма
68
- поведение образца при сильном нагреве: изменение цвета, характер
Образец
Поведение в
пламени
Характеристика
пламени
Характер
горения
Запах продуктов
термического
разложения
Наименование
полимера
1 2 3
4
Полимер
Поведение в пламени
Характерист
ика пламени
Характер
горения
Запах
продуктов
термического
разложения
Полиэтилен
[—CH2—CH2—]n
Горит и после
удаления пламени
Голубое с
желтой
верхушкой,
светящееся
Небольшое
количество
копоти, расплав
капает
Горящего
парафина
Полипропилен
[-CH2-CH(CH3)-]n
Горит и после
удаления пламени
Голубое с
желтой
верхушкой,
светящееся
Небольшое
количество
копоти, расплав
капает
Запах горящего
парафина, но
более
ароматический
Полистирол
Горит и после
удаления пламени
Оранжевожелтое,
светящееся
Много копоти,
при поджигании
вспыхивает,
горит легко
Цветочный
запах
плавления (с разложением или без), изменение консистенции и липкости,
способность образца обугливаться, растрескиваться, усаживаться,
скручиваться и т.д.
Наблюдения оформить в виде таблицы (см. таблицу 4.2). Сравнить
полученные данные со справочными (см. таблицу 4.3). Сделать вывод о
природе исследуемого полимера.
Таблица 4.2 - Результаты пробы на сгорание
Таблица 4.3 - Поведение полимеров в пламени
[-СН2-СН(С6Н5)-]n-
69
Полимер
Поведение в пламени
Характерист
ика пламени
Характер
горения
Запах
продуктов
термического
разложения
Поливинилхлорид
[-CH2-CHCl-]n
Горит, но при
удалении из пламени
горелки гаснет
Зеленое, с
голубой
верхушкой
Немного белого
дыма
Очень резкий
запах
(хлороводорода)
Политетрафторэтилен
(тефлон)
[-C2F4-]n
Горит, но при
удалении из пламени
горелки гаснет
Желтое
Горит без копоти
Резкий запах
(фтороводорода)
Полиамид (капрон)
[-NH-(CH2)5-CO-]n
Загорается с трудом,
вне пламени гаснет
Голубоватое
Запах аммиака
Полиэтилентерефталат
(лавсан)
Горит и после
удаления из пламени
Желтое
светящееся
Немного копоти
Сладковатый
Полиметилметакрилат
(плексиглас)
О = С – О – СН
3
[– СН2 – С – ]
n
СН3
Горит хорошо и после
удаления из пламени
Светящееся
Слегка коптящее
Острый
Полиуретан
[ —N(R)—C(O)O—], где
R-алкил, арил или ацил
Светящееся
Течет по каплям
Резкий,
неприятный
Шерсть
Горит медленно,
вспучивается
Остается черная
хрупкая
углевидная зола
Запах паленых
волос
Хлопок
Горит быстро
Светло-серая
зола с
желтоватым
оттенком
Запах горелой
бумаги
70
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]