Koks tirpalas susidaro sumaišius vandenį su benzinu

Tirpalai - tai mišiniai, susidarantys medžiagos dalelėms pasiskirstant kitoje medžiagoje. Paprastai tirpalas gaunamas ištirpinus kitą medžiagą skystyje, pavyzdžiui, kavą vandenyje, cukrų kavoje, druską jūros vandenyje, skalbiklius vandenyje, jodą spirite ir t. t. Tačiau yra ir kitokių tirpalų.

Dujos gali tirpti skysčiuose (gazuotas vanduo). Daug tirpalų gaunama tirpinant vienus skysčius kituose. Kad susidarytų tirpalas, medžiaga, kuri tirpsta (tirpinamoji medžiaga), turi sąveikauti su medžiaga, kuri ją tirpina (tirpikliu).

Tirpumas ir sąveikos jėgos

Pavyzdžiui, kristalinis cukrus yra sudarytas iš sacharozės molekulių. Kad cukrus ištirptų, reikia energijos kristalo gardelei suardyti. Šią energiją gali suteikti tik tirpiklis. Kai tirpiklis yra vanduo, tirpinamoji medžiaga reaguoja su juo dėl vandens molekulėms būdingo poliškumo. Vandens molekulės centrinis deguonies atomas turi nedidelį neigiamą krūvį, tuo tarpu vandenilio atomai yra teigiami. Vandens molekulės yra linkusios traukti viena kitą, dėl to vanduo kambario temperatūroje yra skystas, nors dauguma mažos molekulinės masės medžiagų yra dujos. Vandens molekulės taip pat yra linkusios traukti kitas polines molekules.

Panašios, tik daug stipresnės sąveikos jėgos atsiranda nepolinėse molekulėse; dėl to angliavandeniliai tirpina kitus nepolinius junginius, pavyzdžiui, riebalus. Kai kurie junginiai, pavyzdžiui, etilo alkoholis, visiškai ištirpsta vandenyje ir angliavandeniliuose, t. y. medžiagose, kurios netirpsta viena kitoje. Įvairiarūšių molekulių sąveiką lengva pastebėti iš sumažėjusio medžiagos tūrio. Medžiaga netirpsta todėl, kad tirpiklis nenugali molekulių traukos jėgų.

Karštas skystis paprastai geba išlaikyti kietą kūną tirpale geriau negu šaltas (dujoms ištirpintoms skystyje, galioja atvirkštinis dėsnis). Jei verdančiame vandenyje ištirpinta daugiausiai kietosios medžiagos, tai vėstant vandeniui dalis jos iškrinta (išsikristalizuoja). Jei kietos medžiagos neiškrinta, sakoma, kad tirpalas yra persotintas. Kristalizacija iš persotintų riebalų užauginami dideli kristalai. Skysčiuose tirpstančios kietos medžiagos keičia skysčių savybes. Pavyzdžiui, grynas vanduo užšąla 0° C, o verda 100° C temperatūroje. Tuo tarpu valgomosios druskos tirpalas užšąla žemesnėje negu 0° C temperatūroje.

Vanduo ir benzinas - kokio tipo tirpalas?

Benzinas, sudarytas daugiausia iš nepolinių angliavandenilių, ir vanduo, kuris yra labai polinis tirpiklis, nesimaišo vienas su kitu. Dėl didelio poliškumo skirtumo ir silpnų tarpmolekulinių sąveikų tarp vandens ir benzino molekulių, jie sudaro heterogeninę sistemą - dviejų nesimaišančių skysčių mišinį, o ne tikrąjį tirpalą. Benzinas, būdamas lengvesnis už vandenį, plūduriuos vandens paviršiuje, sudarydamas atskirus sluoksnius.

Tirpalų skirstymas

Tirpalai gali būti skirstomi pagal agregatines būsenas, ištirpusio tirpinio kiekį ir tirpinamas medžiagas. Homogeniniai tirpalai - tai vienalytės sistemos. Heterogeninė sistema - nevienalytė sistema.

Pagal ištirpusio tirpinio kiekį

Pagal ištirpusio tirpinio kiekį tirpalai skirstomi į:

• Netirpius: 100 g tirpiklio ištirpsta ne daugiau kaip 0,01 g.
• Mažai tirpius: 100 g tirpiklio ištirpsta nuo 0,01 g iki 3 g.
• Tirpius: 100 g tirpiklio ištirpsta daugiau kaip 3 g.

Pagal tirpinamas medžiagas

Pagal tai, kokios medžiagos tirpinamos, tirpalai skirstomi į elektrolitus ir neelektrolitus.

• Neelektrolitai: kai tirpinamos medžiagos nedisocijuoja į jonus, o egzistuoja molekulių pavidalu, todėl yra nelaidūs elektros srovei.

Tirpalo koncentracija

Tirpalo koncentracija - tai tirpale ištirpusio tirpinio kiekis.

Procentinė koncentracija

Procentinė koncentracija (C %) rodo ištirpusios medžiagos kiekį gramais, esantį 100 gramų tirpalo. Ji žymima C % ir yra reiškiama g/g, t. y., procentais.

Formulė, naudojama šiai koncentracijai apskaičiuoti, yra tokia:

C % = (m_medžiagos / m_tirpalo) * 100 %

Sprendžiant uždavinius su procentine koncentracija, galima naudoti pateiktą formulę arba sudarant proporcijas.

Pavyzdys 1

Apskaičiuokite procentinę koncentraciją tirpalo, gauto 928 mL distiliuoto vandens ištirpinus 136 g šarmo.

Sprendimas:

1. Apskaičiuojame 928 mL distiliuoto vandens masę (vandens tankis yra 1,0 g/mL): m = ρ ∙ V = 1,0 g/mL ∙ 928 mL = 928 g.
2. Apskaičiuojame tirpalo masę: m_tirpalo = m_medžiagos + m_tirpiklio = 136 g + 928 g = 1064 g.
3. Apskaičiuojame tirpalo procentinę koncentraciją: C % = (136 g / 1064 g) * 100 % = 12,78 %.

Atsakymas: 12,78 %.

Tankio formulės naudojimas

Norėdami apskaičiuoti tirpalo masę arba jo tūrį, kai žinomas tankis, naudosime tankio formulę:

ρ = m / V

Taigi, žinodami tirpalo tankį ir tūrį, galime apskaičiuoti tirpalo masę: m (g) = ρ (g/mL) ∙ V (mL), arba, žinodami tirpalo masę ir tankį, galime apskaičiuoti tirpalo tūrį: V (mL) = m (g) / ρ (g/mL).

Pavyzdys 2

Kiek gramų druskos reikia paimti, norint pagaminti 0,632 L tirpalo, kurio koncentracija 53,06 % ir šio tirpalo tankis ρ = 1,210 g/mL?

Sprendimas:

1. Apskaičiuojame 0,632 L tirpalo masę (įrašant reikšmes į formulę, būtina suvienodinti matavimo vienetus): m (g) = ρ ∙ V = 1,210 g/mL ∙ 632 mL = 764,72 g.
2. Apskaičiuojamas reikiamos druskos kiekis, 53,06 % tirpalui pagaminti: 100 g tirpalo yra 53,06 g medžiagos; 764,72 g tirpalo bus x g medžiagos. Arba, naudojant formulę, druskos masę galima apskaičiuoti taip: x = (764,72 g * 53,06 g) / 100 g = 405,77 g.

Atsakymas: 405,77 g druskos.

Molinė koncentracija

Molinė koncentracija rodo ištirpusios medžiagos molių skaičių viename litre tirpalo. Šią koncentraciją galima apskaičiuoti ir naudojant formulę:

c = n / V

čia: c - molinė koncentracija (mol/L), n - medžiagos molių skaičius (mol), V - tirpalo tūris (L).

Medžiagos molinė masė

Medžiagos molinė masė (M) yra vieno molio medžiagos masė, išreikšta gramais. Ją galima apskaičiuoti pagal periodinę elementų lentelę, sudedant visų atomų atomines mases, esančias molekulėje.

Vandenilio peroksidas: savybės ir panaudojimas

Vandenilio peroksidas yra stiprus oksidatorius, t.y. deguonies šaltinis, todėl turi platų pritaikomumą. Tai bespalvis, skaidrus skystis, šiek tiek klampesnis už vandenį. Junginio formulė H₂O₂, virimo temperatūra 150,2°C. Kaitinant vandenilio peroksidą be specialios įrangos, jis skyla anksčiau, nei spėja užvirti.

Vandenilio peroksido charakteristikos

Naudojimo sritys

Plovimo-valymo pramonė

Vandenilio peroksidas naudojamas kaip įvairių paviršių dezinfektantas, tiek skystame pavidale, tiek ir kaip garas patalpų dezinfekcijai. Jis pasižymi plataus spektro veikimu prieš virusus, bakterijas, grybelius, pelėsius ir bakterijų sporas. Ypač efektyvus prieš gramteigiamas bakterijas, ir mažiau prieš gramneigiamas bakterijas, nes jose esantys katalazės ir peroksidazės fermentai padidina atsparumą vandenilio peroksidui. Siekiant sporicidinio efekto reikalingas ilgesnis kontaktas, bei didesnės koncentracijos tirpalai (10-30%). Vandenilio peroksidas laikomas saugiu dezinfektantu, naudojamas kaip alternatyva chloro turinčioms priemonėms bei balikliams, nes jam skilus susidaro vanduo ir deguonis, kuris neturi ilgalaikio neigiamo poveikio aplinkai. Prieš dezinfekciją rekomenduojama paviršius mechaniškai nuvalyti ir nuplauti vandeniu. Darbinis tirpalas ruošiamas atsižvelgiant į naudotiną tirpalo koncentraciją.

Preliminarių koncentracijų lentelė

Asmens sveikatos priežiūros ir visuomeninės paskirties įstaigos

Vandeniui atsparius paviršius, priklausomai nuo užterštumo, rekomenduojama dezinfekuoti 3-5% darbiniu tirpalu. Paviršius sudrėkinti, apipurkšti ir palikti 15 min ekspozicijai. Po dezinfekcijos paviršius nuplauti geriamuoju vandeniu. Stiklinių paviršių valymui naudojamas 1-5% tirpalas, užpurškiant vandenilio peroksido ant veidrodžio ar stiklo, kiek palaukiama ir tada valoma. Valant šaldytuvą su 0,5-1% vandenilio peroksido tirpalu lengvai pašalinamas blogas kvapas.

Maisto pramonė

Įmonių talpyklas, įrenginius ir vamzdynus dezinfekuoti 5% darbiniu tirpalu. Naudojant CIP sistemas ir/ar purškiamas sistemas rekomenduojama koncentracija 5%. Ekspozicijos laikas 30 min. Po dezinfekcijos visus paviršius reikia nuskalauti geriamuoju vandeniu.

Skalbyklos ir buitis

Skalbyklose naudojamas kaip bechloris audinių baliklis, kurio naudojama koncentracija yra apie 15%, todėl šie neblukina audinių spalvos, išlieka maloni spalva ir kvapas. Namų sąlygomis audinių skalbimas ir balinimas vykdomas skalaujant drabužius ar baltą patalynę ar rankšluosčius vandenyje su stikline vandenilio peroksido. Taip daiktai su laiku nepageltonuos. Vandenilio peroksidas taip pat pašalina įsisenėjusias dėmes. Suvilgant dėmę vandenilio peroksidu, paliekama minutei, kruopščiai pavaloma šepečiu ir išskalaujama šaltu vandeniu.

Vandens ruošimas ir gerinimas

Naudojama kubilų, baseinų dezinfekcijai: 1L 35% vandenilio peroksido tirpalo 1m³ vandens ir paliekama stovėti ne mažiau kaip parai. Tuo metu skildamas vandenilio peroksidas naikina mikrobus, dumblius, nemalonų kvapą.

Veterinarija

Vandenilio peroksidas naudojamas paviršių, pieno šaldytuvų, melžimo įrangos dezinfekcijai. Paviršių dezinfekcijai naudojamas 1-5% tirpalas, sistemų dezinfekcijai 0,25-2% tirpalas esant cirkuliaciniam plovimui.

Medicina

Naudojamas 6-10% koncentracijos tirpalas įrankių, instrumentų, paviršių dezinfekcijai. 1,5-3% koncentracijos vandenilio peroksido tirpalas išorinei dezinfekcijai. Šiai dienai manoma, kad žaizdų dezinfekcija vandenilio peroksidu lėtina gijimą, nes suardo naujai susidarančias ląsteles. Žaizdų dezinfekcijai gali būti naudojamas tik labai mažos koncentracijos vandenilio peroksidas. Esant odos kontaktui su didesnės koncentracijos vandenilio peroksido tirpalu oda pabala, dėl susidarančių deguonies burbuliukų kapiliaruose. Alternatyviojoje medicinoje vandenilio peroksidą naudoja įvairių ligų gydymui, bet kai kuriais atvejais tokie gydymo būdai gali būti mirtini. Vandenilio peroksido naudojamas gydymui yra diskutuotinas: nors organizmo imuninė sistema pati pagamina vandenilio peroksidą, bet nedideliais kiekiais. Jį gamina fagocitai, kurie vandenilio peroksidą naudoja patogenų naikinimui. Vandenilio peroksidas toksiškas tiek patogenui, tiek ir ląstelei, todėl yra laikomas specialaus baltymo fagosomos. Laisvasis vandenilio peroksidas paveikia visas ląsteles su kuriomis susiduria, bei padidina laisvojo deguonies, bei laisvųjų radikalų kiekį organizme, bet nepadidina deguonies kiekio, reikalingo kvėpavimo procesams.

Kosmetika

Vandenilio peroksidą (1,5-12%) maišant su amonio hidroksidu gaunami plaukų šviesintojai ar plaukų balikliai, kitaip dar vadinami „peroksidinis blondiniškumas“. Vandenilio peroksidas taip pat naudojamas dantų balinime, todėl sutinkamas daugelyje balinančių dantų pastų. Sumaišius vandenilio peroksidą su natrio chloridu ir natrio karbonatu, gaunama namudinė dantų pasta su balinančiu efektu.

Medžioklė

Medžiotojų naudojamas 10% tirpalas trofėjinių laimikių kaulų balinimui. Priklausomai nuo kaulų struktūros gali būti skirtingas balinimo efektas.

Metalo apdirbimo pramonė

Naudojamas fliusų litavime, bei elektronikos plokščių nuėsdinime. Taip pat vandenilio peroksidas naudojamas kaip oksiduojantis agentas tauriųjų metalų išgavimo procese.

Raketos

Kaip kuras vandenilio peroksidas, būdamas stiprus deguonies šaltinis, turintis didelį ir greitą plėtimąsi, naudojamas raketų kurui mikroraketų varikliuose. Raketose kaip pagrindinis kuras naudojamas 70-98% grynumo vandenilio peroksidas. Kad pagreitinti vandenilio peroksido skilimą naudojami katalizatoriai: geležies chloridas, hidrazinas, platina, sidabras, molibdenas, paladis ir kt. Žemesnės koncentracijos vandenilio peroksidas naudojamas kaip sudėtinė raketinio kuro dalis. Dažniausiai maišomas su žibalu, benzinu, tam, kad išgauti momentinį impulsą raketos starto metu.

Edukacija ir švietimo projektai

Mokyklose, cheminiuose projektuose ar bandymuose naudojamas garų gavimui ar gausioms putoms išgauti ("Dramblio dantų pasta"). Šviečiančiose lazdelėse naudojamas kaip oksidatorius bei energijos šaltinis. Šviečiančiose lazdelėse yra du skyriai. Viename iš jų yra vandenilio peroksido. Perlaužus skiriančią pertvarą, reagentai maišosi ir reaguoja. Vandenilio peroksidas reaguoja su medžiaga (di-esteriu, pvz., Fenil oksalato esteris), esančia kitame skyriuje. Reakcijos metu susidaro tokia medžiaga, kuri tuoj pat skyla ir išskiria energiją, o ši sužadina dažų molekules ir jos pradeda skleisti šviesą.

Augalininkystė

Naudojamas silpnas vandenilio peroksido tirpalas, kuriuo laistomi augalai. Patekus tirpalui ant dirvožemio, peroksidas skyla, taip atnešdamas didelį kiekį deguonies šaknims, pagerina augalų šaknyno vystymąsi bei padeda gydyti nuo šaknų puvinio ir kitų ligų.

Žuvininkystė ir akvariumistika

Naudojamas kaip deguonies šaltinis mažoms žuvims. Akvariumistų tarpe naudojamas silpnas vandenilio peroksido tirpalas ne tik padidina deguonies kiekį vandenyje, bet ir padeda dezinfekuoti akvariumą nuo dumblių, be neigiamo poveikio žuvims.

Saugumas ir pavojai

Signalinis žodis: PAVOJINGA

Pavojaus piktogramos: [reikėtų įdėti piktogramas, pvz., "kaukolė ir sukryžiuoti kaulai", "šauktukas", "aplinkos pavojus"]

Pavojingumo frazės:

• H302 Kenksminga prarijus.
• H315 Dirgina odą.
• H318 Smarkiai pažeidžia akis.
• H332 Kenksminga įkvėpus.
• H335 Gali dirginti kvėpavimo takus.
• H412 Kenksminga vandens organizmams, sukelia ilgalaikius pakitimus.

Atsargumo frazės:

• P261 Stengtis neįkvėpti rūko/garų.
• P273 Saugoti, kad nepatektų į aplinką.
• P280 Mūvėti apsaugines pirštines/dėvėti apsauginius drabužius/naudoti akių (veido) apsaugos priemones.
• P302+P352 PATEKUS ANT ODOS: nuplauti dideliu kiekiu muilo ir vandens.
• P304+P340 ĮKVĖPUS: Išnešti nukentėjusįjį į gryną orą; jam būtina ramybė ir padėtis, leidžianti laisvai kvėpuoti.
• P305+P351+P338 PATEKUS Į AKIS: Kelias minutes atsargiai plauti vandeniu. Išimti kontaktinius lęšius, jeigu jie yra ir jeigu lengvai galima tai padaryti.

tags: #koks #tirpalas #susidaro #sumaisius #vandeni #su