Wat is Bench Chemistry?

Bankchemie is het type dat op de meest traditionele manier wordt uitgevoerd mdash;De wetenschapper mengt en behandelt chemicaliën direct, zonder een van de hightech-apparaten of theoretische benaderingen te gebruiken die kunnen worden geassocieerd met de meest ultramoderne aspecten van de discipline.In wezen gaat het om experimenten en demonstraties die met een paar chemicaliën kunnen worden gedaan;sommige testbuizen, kolven en bekers;en een bunsenbrander.Het stereotiepe beeld van een wetenschapper in een witte laboratoriumjas die chemicaliën van de ene testbuis naar de andere giet, is een perfect voorbeeld van bankchemie."Wet chemie" wordt soms gebruikt als synoniem voor deze activiteit;Het is echter een industriële term met een veel meer flexibele definitie en kan ook verwijzen naar het gebruik van hightech-apparatuur die over het algemeen niet wordt gevonden in een laboratoriumwerkbank.

Technieken

De term "bankchemie" omvat veel verschillende verschillendeWetenschappelijke technieken die in een laboratorium worden gebruikt.Een algemene vuistregel is dat als het een methode is die gemakkelijk in een werkbank kan worden beoefend zonder een computer die de meeste berekeningen en analyses uitvoert, het een bankchemietechniek is.Analytische methoden omvatten titratie, gravimetrische analyse, vlamtests en borax -bead -tests.Monsters van elementen of verbindingen kunnen ook worden voorbereid op de werkbank.Experimenteren, of gewoon dingen samengaan om te zien wat er gebeurt, is vaak een bankactiviteit, en veel belangrijke ontdekkingen worden nog steeds op deze manier gedaan.

analytische methoden

Veel van de chemie gaat over analyse: een monster van materiaal onderzoeken om te bepalenwelke elementen of verbindingen het bevat.Hoewel er instrumenten zijn, zoals spectrometers, die kunnen worden gebruikt om gedetailleerde analyses uit te voeren, zijn er ook een breed scala aan eenvoudige banktests die eenvoudig kunnen worden gedaan door een of twee stoffen te mengen of iets te verwarmen in een bunsenvlam.Deze procedures kunnen ouderwets zijn, maar ze vereisen geen dure apparatuur en kunnen studenten veel leren over chemie.In het verleden hebben ze geleid tot belangrijke doorbraken, zoals de ontdekking van nieuwe elementen.

Titratie mdash;Soms Volumetrische analyse genoemd mdash;is een methode die wordt gebruikt om de concentratie van een opgeloste verbinding vast te stellen.Als een chemicus bijvoorbeeld wil weten hoeveel zoutzuur aanwezig is in een oplossing in water, kan ze een alkalische oplossing toevoegen, zoals natriumhydroxide, van bekende concentratie totdat de resulterende oplossing neutraal is.Het is dan mogelijk om de concentratie van het zoutzuur te berekenen uit het gebruikte volume van de gebruikte natriumhydroxide -oplossing.

Gravimetrische analyse is gebaseerd op massa in plaats van volume, en omvat het wegen van de verbinding of element van interesse, na het isoleren van een monster.Om bijvoorbeeld de hoeveelheid metaal in een erts te achterhalen, kan een chemicus het erts eerst in een zuur oplossen en vervolgens een basis toevoegen die reageert met het metaal om een verbinding te vormen die niet oplosbaar is.Dit komt uit de oplossing als een fijn poeder dat bekend staat als een neerslag, dat vervolgens kan worden gefilterd en gewogen.Het is dan mogelijk, door de atoomgewichten van het metaal en de andere elementen in de neergeslagen verbinding te kennen om te bepalen hoeveel metaal aanwezig was in het erts.

Een vlamtest is gebaseerd op de geproduceerde kleuren wanneer bepaalde metalen sterk worden verwarmdin een bunsenvlam.Barium geeft bijvoorbeeld groen, strontium, rood en cesium, blauw.De test wordt normaal uitgevoerd met behulp van een platinadraad met een kleine lus aan het einde, die wordt gebruikt om een kleine hoeveelheid van het monster op te pakken, en om het in de vlam te introduceren. Een andere manier om metalen te detecteren is de borax -beadtest.Wederom met behulp van een platinadraadlus wordt een kleine hoeveelheid borax (natriumtetraboraat) gesmolten in een bunsenvlam en vervolgens gebruikt om een kleine hoeveelheid van het monster op te pakken.Dit mengsel wordt vervolgens opnieuw in de vlam gesmolten om een kleine, ronde te vormenadvertentie.Metalen aanwezig in het monster zullen kralen van verschillende kleuren produceren.De kleur hangt ook af van het deel van de vlam waarin de kraal wordt verwarmd, en de kraal kan van kleur veranderen terwijl deze afkoelt.Uit de geproduceerde kleuren, is het vaak mogelijk om te bepalen welke metaal aanwezig is.

Monsters van chemicaliën bereiden

Bench -methoden kunnen ook worden gebruikt om monsters van bepaalde chemicaliën te bereiden of te zuiveren.Distillatie is een veel voorkomende techniek.Een mengsel van vloeistoffen met verschillende kookpunten mdash;bijvoorbeeld water en ethanol mdash;kan worden gescheiden door het in een kolf te plaatsen die is aangesloten op een condensor, of in een antwoord, en het tot een temperatuur boven het kookpunt van de ene te verwarmen, maar onder het kookpunt van de andere.De vloeistof met het onderste kookpunt wordt verdampt en kan worden gecondenseerd en verzameld.

_{Neerslag is een andere methode die kan worden gebruikt om een chemische stof te bereiden die onoplosbaar is in water.Een zuiver monster van calciumcarbonaat (caco} 3 _{) kan bijvoorbeeld worden bereid door een oplossing van een oplosbare calciumverbinding mdash te mengen;zoals calciumchloride (CaCl} 2 _{) mdash;met een oplossing van een oplosbaar carbonaat mdash;zoals natriumcarbonaat (Na} 2 _CO 3

), in een beker.Het calciumcarbonaat vormt een neerslag aan de onderkant van de beker.Het andere product van de reactie, natriumchloride (NaCl), dat oplosbaar is, kan worden verkregen door de resterende vloeistof te verdampen.Deze methode kan worden gebruikt om veel verschillende verbindingen voor te bereiden.

De bank

Bench Chemistry haalt zijn naam uit de traditionele laboratoriumwerkbank.Ze zijn te vinden in zowel industriële als academische laboratoria, en bijna iedereen die ontdekt dat de natuurwetenschappen op een bepaald moment in een van deze banken zullen werken.Ze zijn meestal vlekken, warmte en corrosiebestendig zodat chemische morsen en mislukte experimenten geen aanzienlijke schade veroorzaken en kunnen worden uitgerust met gasuitgangen waaraan een bunsenbrander kan worden bevestigd.Sommige werkbanken zijn ook omgeven door ventilatiesystemen die bekend staan als rookkappen om gebruikers te beschermen tegen de giftige gassen die kunnen worden vrijgegeven tijdens bepaalde chemische reacties.