Совет 1: Как получить гидроксид кальция

Гидроксид кальция (другое название – гашеная известь, известковое молочко, известковая вода) имеет химическую формулу Са(ОН)2. Внешний вид – рыхлый белый или со светло-сероватым оттенком порошок, плохо растворим в воде. Каким образом можно получить гидроксид кальция?
Инструкция
1
Обладая всеми характерными свойствами оснований, гидроксид кальция легко вступает в реакцию с кислотами и кислотными оксидами. Являясь достаточно сильным основанием, он может реагировать и с солями, но только если в результате образуется малорастворимый продукт, например:
Ca(OH)2 + K2SO3 = 2KOH + CaSO3 (сульфит кальция, выпадает в осадок).
2
Самый распространенный способ получения этого вещества – и промышленный, и лабораторный – это реакция воды с оксидом кальция (негашеной известью). Она протекает довольно бурно, с
Н2О + СаО = Са(ОН)2. Издавна известное название этой реакции – «гашение извести».
3
В лабораторных условиях гидроксид кальция можно получить и некоторыми другими способами. Например, поскольку кальций – весьма активный щелочноземельный металл, он легко реагирует с водой, вытесняя водород:
Са + 2Н2О = Са(ОН)2 + Н2 Эта реакция протекает, конечно, не столь бурным образом, как в случаях с щелочными металлами первой группы.
4
Можно также получить гидроксид кальция, смешав раствор какой-либо его соли с сильной щелочью (например, натриевой или калиевой). Более активные металлы легко вытесняют кальций, занимая его место и, соответственно, отдавая ему взамен «свои» гидроксид-ионы. Например:
2КОН + СаSO4 = Ca(OH)2 + K2SO4
2NaOH + CaCl2 = 2NaCl + Ca(OH)2

Совет 2: Как получить оксид кальция

Оксид кальция - это обычная негашеная известь. Но, несмотря на столь нехитрую природу, это вещество весьма широко используется в хозяйственной деятельности. От строительства, в качестве основы для известкового цемента, до кулинарии, в качестве пищевой добавки E-529, оксид кальция находит применение. И в промышленных и в домашних условиях можно получить оксид кальция из карбоната кальция реакцией термического разложения.
Вам понадобится
  • Карбонат кальция в виде известняка или мела. Керамический тигель для отжига. Пропановая или ацетиленовая горелка.
Инструкция
1
Подготовьте тигель для отжига карбоната кальция. Прочно установите его на огнеупорных подставках или специальных приспособлениях. Тигель должен быть прочно установлен и, при возможности, закреплен.
2
Измельчите карбонат кальция. Измельчение нужно произвести для лучшей теплопередачи внутри массы вещества. Не обязательно измельчать известняк или мел в пыль. Достаточно произвести грубое неоднородное измельчение.
3
Наполните тигель для отжига измельченным карбонатом кальция. Не стоит заполнять тигель полностью, поскольку при выделении углекислого газа, часть вещества может быть выброшена наружу. Заполните тигель примерно на треть или меньше.
4
Приступите к нагреву тигля. Хорошо установите и закрепите его. Осуществите плавный прогрев тигля с разных сторон во избежание его разрушения вследствие неравномерного термического расширения. Продолжайте нагревать тигель на газовой горелке. Через некоторое время начнется реакция термического распада карбоната кальция.
5
Дождитесь полного прохождения реакции термического распада. В ходе реакции верхние слои вещества в тигле могут плохо прогреваться. Их можно несколько раз перемешать стальной лопаткой.
6
Остудите тигель и вещество в нем. Выключите газовую горелку и дождитесь полного остывания тигля. Теперь в нем находится оксид кальция.
Видео по теме
Обратите внимание
Будьте осторожны при работе с газовой горелкой и нагретым тиглем. При прохождении реакции тигель будет нагрет до температуры выше 1200 градусов Цельсия.
Полезный совет
Вместо попыток собственноручного производства больших количеств оксида кальция (например, для последующего получения известкового цемента), лучше купить готовый продукт на специализированных торговых площадках.

Совет 3: Как получить гидроксид

Гидроксиды являются соединениями веществ и гидроксогрупп OH. Они применяются во многих областях промышленности и быта. Электролит в щелочных аккумуляторах и гашеная известь, которой красят стволы деревьев весной - это гидроксиды. Несмотря на кажущуюся сложность химических терминов и формул, получить гидроксид можно в домашних условиях. Это достаточно просто и вполне безопасно. Проще всего получить гидроксид натрия.
Вам понадобится
  • Гидрокарбонат натрия (пищевая сода), вода. Посуда для прокаливания. Газовая гарелка. Стеклянная посуда для получения раствора щелочи. Стеклянная или стальная палочка, лопатка или ложка.
Инструкция
1
Раздобудьте гидрокарбонат натрия. По-сути, это обычная пищевая сода. Она продается практически в любом магазине.
2
Подготовьте посуду для прокаливания. Лучше если это будет посуда из огнеупорного стекла или керамический тигель. Можно также использовать стальные емкости. В крайнем случае, подойдет обычная столовая ложка или пустая консервная банка. Для посуды обязателен держатель, исключающий ожог рук при ее нагревании.
3
Проведите реакцию термического разложения гидрокарбоната натрия. Поместите немного гидрокарбоната натрия в посуду для прокаливания. Нагревайте посуду на газовой горелке. Можно производить нагрев на среднем огне бытовой газовой плиты - температура будет достаточна. О прохождении реакции можно судить по некоторому "кипению" порошка в посуде из-за быстрого выделения углекислого газа. Дождитесь прохождения реакции. В посуде образовался оксид натрия.
4
Остудите посуду с оксидом натрия до комнатной температуры. Просто переставьте посуду на огнеупорную подставку, либо выключите газовую горелку. Дождитесь полного остывания.
5
Заполните водой стеклянную емкость. Это должна быть емкость с широкой горловиной. Можно использовать обычную стеклянную банку.
6
Получите гидроксид натрия в виде водного раствора. При постоянном помешивании всыпьте оксид натрия мелкими порциями в воду. Помешивание производите стеклянной или стальной палочкой или лопаткой.
Обратите внимание
Не используйте для прокаливания гидрокарбоната натрия пробирки. Из-за быстрого прохождения реакции термического разложения, часть вещества может быть выброшена из пробирки под давлением образовывающегося углекислого газа. Работайте в перчатках и защитных очках. Избегайте попадания оксида натрия на кожу тела. Он прореагирует с влагой кожи с образованием гидроксида. Возможен ожог. Избегайте попадания раствора гидроксида натрия на кожу по той же причине.
Полезный совет
Для того чтобы проверить щелочную реакцию полученного раствора гидроксида натрия, можно использовать раствор фенолфталеина. Таблетки фенолфталеина свободно продаются в аптеках. Разведите таблетку в небольшом количестве этилового спирта, и вы получите индикатор щелочного состояния среды.
Источники:
  • получение гидроксида натрия

Совет 4: Как получить водород

Водород является первым элементом таблицы Менделеева. Он представляет собою бесцветный газ. Широко применяется в химической и пищевой промышленности (гидрирование различных соединений), а также как компонент ракетного топлива. Водород весьма перспективен в качестве топлива для автомобилей, поскольку при сгорании не загрязняет окружающую среду.
Вам понадобится
  • - реакционная емкость (лучше всего – плоскодонная коническая колба);
  • - резиновая пробка, плотно закрывающая горловину колбы, с пропущенной через нее изогнутой стеклянной трубкой;
  • - емкость для сбора водорода (пробирка);
  • - емкость, заполненная водой («гидрозатвор»);
  • - кусочек кальция.
Инструкция
1
В промышленности водород получают главным образом путем реакции водяного пара с раскаленным углеродом (коксом), электролизом раствора хлористого натрия и т.д. В лабораториях его можно получить многими способами.
2
Пробирка, куда собирается водород, должна быть абсолютно целой, даже малейшая трещинка недопустима! Перед тем как проводить опыт с тлеющей лучиной, лучше для предосторожности обмотайте пробирку плотной тканью.
3
В плоскодонную колбу налейте немного воды, бросьте в нее небольшой кусочек кальция и тотчас же плотно закройте пробкой. Изогнутое «колено» трубки, проходящей через пробку, должно находиться в емкости с водой «гидрозатворе», а кончик трубки - немного выступать над поверхностью воды. Быстро накройте этот кончик перевернутой верх дном пробиркой, куда будет собираться водород (край пробирки должен быть в воде).
4
Когда реакция в колбе закончится, надо быстро заткнуть пробирку плотно прилегающей пробкой, по-прежнему держа ее верх дном, чтобы более легкий водород не улетучился. Лучше сделайте это, продолжая держать ее край под водой.
5
Чтобы продемонстрировать, что получен именно водород, вытащите пробку и поднесите к краю пробирки тлеющую лучинку. Раздастся характерный хлопок.
Видео по теме
Обратите внимание
Кальций хоть и менее активен, чем щелочные металлы, но при работе с ним тоже нужна осторожность. Хранят его в стеклянной емкости под слоем керосина, или жидкого парафина, извлекают непосредственно перед началом опыта (лучше всего – длинным пинцетом). В ходе реакции образуется щелочь, являющаяся едким веществом, берегитесь ожогов! По возможности используйте резиновые перчатки.

При смешивании с воздухом или кислородом, водород взрывоопасен.
Полезный совет
Следует заранее до начала опыта подобрать и трубку с нужной степенью изгиба, и емкость - «гидрозатвор» подходящих размеров. В ходе реакции исправлять оплошности будет просто некогда.

Совет 5: Как получить гидроксид алюминия

Гидроксиды алюминия могут существовать в различных кристаллических формах — бимита, байерита, гидраргиллита, диаспора и некоторых других. Все они отличаются друг от друг расположением ионов алюминия и кислорода, различны и способы их получения.
Гидроксиды алюминия в виде тонкого порошка

Существует метод получения гидроксидов алюминия в виде тонкого порошка. Прекурсор алюминия перемешивают с веществом, которое применяется в качестве затравочного материала для образования кристаллов гидроксида. Затем смесь прокаливают в атмосфере, содержащей хлористый водород. Данный способ неудобен из-за необходимости фильтрации, при этом для получения мелкодисперсного порошка нужно проводить размол и экструдирование.

Получение гидроксида из металлического алюминия

Удобнее получать гидроксиды при взаимодействии металлического алюминия с водой, однако реакция замедляется из-за образования оксидной пленки на поверхности металла. Для того чтобы этого избежать, используют различные добавки. Для активации процесса взаимодействия алюминия, а также его соединений с водородом использую установку, которая включает в себя реактор, мешалку, сепаратор, теплообменник и фильтр для разделения суспензии. Для образования гидроксидов необходимо добавлять вещества, которые способствуют взаимодействию реагентов, например, органические амины в каталитических количествах. При этом нет возможности получить чистый гидроксид.

Получение в форме бемита

Иногда гидроксид алюминия получают в форме бемита. Для этого используют установку с реактором и мешалкой, в которой есть отверстие для ввода порошкообразного алюминия и воды, также необходим отстойник и конденсатор для приема парогаза. Реакцию проводят в автоклаве, в нее предварительно загружают воду и мелкодисперсные частицы алюминия, после чего смесь нагревают до 250-370оС. Затем при той же температуре смесь начинают перемешивать под давлением, достаточным для того, чтобы вода оставалась в жидкой фазе. Перемешивание прекращают, когда весь алюминий вступил в реакцию, автоклав охлаждают, после этого отделяют полученный гидроксид алюминия.

Усовершенствованный процесс

Для получения гидроксида алюминия высокой чистоты берут твердый, а не порошкообразный алюминий, например, в виде слитков. Их кладут в нагретую до 70оС воду, перемешивают в течение 20 минут, затем вводят твердое вещество, образующее щелочь. В качестве такого вещества можно использовать гидроксид натрия. Смесь нагревают до температуры кипения, после чего ее понижают до 75-80оС и продолжают все перемешивать в течение часа. Температуру снижают до комнатной, а смесь фильтруют, получая гидроксид алюминия высокой чистоты.
Видео по теме
Полезный совет
Гидроксид кальция широко применяется, главным образом – в ремонтно-строительных работах, как компонент штукатурки, цемента, растворов, а также при производстве удобрений, хлорной извести. Используется в кожевенной промышленности, как дубитель, в целлюлозно-бумажной промышленности и т.д. Хорошо известен садоводам, как компонент «бордосской жидкости», применяемой в борьбе с различными вредителями растений. Используется в качестве пищевой добавки.
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500
к
Honor 6X Premium
новая премиальная версия
узнать больше