Įvadas
Bendrasis formatas: Metalas + praskiesta rūgštis → Metalo ir rūgšties druska + vandenilis
su druskos rūgštimi: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
Su sieros rūgštimi: Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
Galiausiai vandenilio dujas galima surinkti išstumiant vandenį žemyn.
Vandenilio gamybos būdas naudojant Kippo aparatą
Dujinis vandenilis, laboratorinėje praktikoje naudojamas kaip reduktorius. Kai kurios redukcinės reakcijos vaistų gamyboje naudojant vandenilinimo procedūrą, pavyzdžiui, P2NP redukcija į amfetaminą, dezocino (dalgano), levorfanolo ir racemorfano sintezę. Kai kuriose reakcijose vandenilio dujos gali pakeisti sunkiai pasiekiamus redukcijos reagentus, tokius kaip NaBH4, NaBH4, LiAlH4 ir kt. Dirbdami su vandenilio dujomis atkreipkite dėmesį į saugos priemones, nes šios dujos yra labai degios ir sprogios.
Kaip pavyzdys požeminiams chemikams yra pateiktas trumpas nedidelio masto hidrinimo su Pd/C katalizatoriumi vaizdo įrašas.
Kaip pavyzdys požeminiams chemikams yra pateiktas trumpas nedidelio masto hidrinimo su Pd/C katalizatoriumi vaizdo įrašas.
Vandenilio dujų savybės ir panaudojimas
Vandenilio dujos yra bespalvės dujos, neturinčios aiškaus kvapo. Šios dujos sunkiai tirpsta vandenyje. Šių dujų tirpumui vandenyje neturi didelės įtakos temperatūros pokyčiai. Toliau išvardyti kai kurie vandenilio dujų naudojimo būdai.
Procedūra
Vandenilio dujos laboratorijoje paprastai ruošiamos veikiant cinko granules praskiesta sieros rūgštimi arba praskiesta druskos rūgštimi. Cinko granulės idealiai tinka vandenilio dujoms ruošti chemijos laboratorijose, nes jose paprastai yra nedidelis kiekis vario, kuris gali veikti kaip susijusios cheminės reakcijos katalizatorius ir taip padidinti cheminės reakcijos greitį, pats joje nedalyvaudamas. Toliau pateikiama eksperimentinė vandenilio dujų paruošimo laboratorijoje procedūra.Vandenilio dujų laboratorinio paruošimo procedūra
1 veiksmas: paimkite kelis gramus cinko granulių ir sudėkite jas į 500 ml kolbą.
2 veiksmas: naudodami dygliuotą piltuvėlį, į cinko granules įpilkite praskiestos druskos rūgšties. Jei druskos rūgšties nėra, kaip alternatyvą galima naudoti praskiestą sieros rūgštį.
3 veiksmas: Vandenilio dujos bus automatiškai surenkamos tiekimo vamzdelio pagalba vandeniui slenkant žemyn. Tai galima paaiškinti tuo, kad vandenilio dujos yra lengvesnės už vandenį.
Toliau pavaizduota vandenilio dujų paruošimo laboratorijoje schema.
Toliau išvardytos cheminės reakcijos, vykstančios ruošiant vandenilio dujas šiuo metodu.Bendrasis formatas: Metalas + praskiesta rūgštis → Metalo ir rūgšties druska + vandenilis
su druskos rūgštimi: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
Su sieros rūgštimi: Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
Galiausiai vandenilio dujas galima surinkti išstumiant vandenį žemyn.
Atsargumo priemonės, kurių reikia imtis ruošiant vandenilio dujas laboratorijoje
Prieš surenkant vandenilio dujas aparatu, reikia imtis atsargumo priemonių, kad būtų užtikrinta, jog visas aparato viduje esantis oras būtų išstumtas. Taip yra todėl, kad vandenilio dujos su oru reaguoja sprogstamai.Vandenilio gamybos būdas naudojant Kippo aparatą
Kippo aparatas - tai sudėtingas laboratorinis stiklo indas, dar visai neseniai naudotas mažiems tam tikrų dujų, ypač vandenilio, kiekiams paruošti ir laikyti. Aparatas pavadintas jo išradėjo, olandų vaistininko Petruso Johanneso Kippo (1808-1864 m.), vardu. Kippo aparatą, dar vadinamą Kippo generatoriumi, dabar vandenilio gamybai pakeitė rūgštis ir metalas, kurie virsta vandenilio dujomis.
. Bet kurioje chemijos laboratorijoje, kurioje atliekama vandenilio redukcija, turi būti vandenilio dujų tiekimas, kurį galima įjungti ir išjungti pagal pageidavimą. Paprastai, kai dujos gaminamos laboratorijoje, aparatą tenka įrengti kiekvieną kartą, kai reikia dujų. Be to, nėra galimybės įjungti ir išjungti tiekimą. Šią problemą Kippo aparatas išsprendė vandenilio ir kai kurių dujų atveju. Tą patį aparatą galima naudoti ir anglies dioksidui ar vandenilio sulfidui tiekti iš čiaupo.
Nors gali prireikti reguliariai tiekti ir kitas dujas, tai yra vienintelės trys įprastos dujos, kurioms tiekti galima naudoti Kippo aparatą. Taip yra todėl, kad kitoms dujoms gaminti reikia kaitinimo. Kippo aparate apie tai negali būti nė kalbos, nes kaitinant jis suskilinėtų. Dujų srautas valdomas dujas gaminant tik tada, kai šaltas skystis liečiasi su kietojo kūno gabalėliais. Tokiu būdu gaminamas vandenilis, anglies dioksidas ir vandenilio sulfidas. Kai skystis nuteka nuo kietojo kūno, dujų tiekimas nutrūksta. Joms gaminti nereikia jokio šildymo. Jie gaminami šaltoms rūgštims veikiant kietosios medžiagos gabalus. Vandenilio sulfidui gaminti naudojamos sulaužytos geležies sulfido lazdelės, anglies dioksidui - marmuro drožlės, o vandeniliui - cinko granulės.
Kippo aparatas yra pagamintas iš storo stiklo ir paprastai stovi apie 1 pėdos 6 colių (apie 0,5 m) aukštyje. Gaminami ir kitų dydžių aparatai. Iš esmės jį sudaro trys stiklinės lemputės, sujungtos viena virš kitos. Kietoji medžiaga, reikalinga dujoms gaminti, dedama į centrinę lempą, pakėlus viršutinę lempą ir prie jos pritvirtintą stiklinį vamzdelį. Viršutinė dalis su apatine dalimi sujungiama šlifuoto stiklo jungtimi. Stiklinė jungtis neleidžia kietajam kūnui nukristi į apatinę kolbą. Dujų išėjimo vamzdelis išeina iš centrinės kolbos. Ant jo yra čiaupas dujų tiekimui reguliuoti. Dujų čiaupas atidaromas ir per viršuje esantį piltuvėlį įpilama rūgštis. Viršutinė dalis veikia kaip piltuvas, kuriuo maitinama apatinė dalis. Tiesioginio kelio iš viršaus į vidurinę kolbą nėra. Rūgšties įpilama tiek, kad ji užpildytų apatinę sekciją ir užtvindytų kietąją medžiagą viduriniame svogūnėlyje. Dujų čiaupas uždaromas. Susidaro dujos, svogūnėlio viduje didėja slėgis, todėl rūgštis nuteka į apatinį svogūnėlį, o į viršutinį - į viršų. Kai skystis išstumiamas iš centrinės kolbos, dujų gamyba sustoja. Dabar aparatas yra sukonfigūruotas ir paruoštas naudoti.
. Bet kurioje chemijos laboratorijoje, kurioje atliekama vandenilio redukcija, turi būti vandenilio dujų tiekimas, kurį galima įjungti ir išjungti pagal pageidavimą. Paprastai, kai dujos gaminamos laboratorijoje, aparatą tenka įrengti kiekvieną kartą, kai reikia dujų. Be to, nėra galimybės įjungti ir išjungti tiekimą. Šią problemą Kippo aparatas išsprendė vandenilio ir kai kurių dujų atveju. Tą patį aparatą galima naudoti ir anglies dioksidui ar vandenilio sulfidui tiekti iš čiaupo.
Nors gali prireikti reguliariai tiekti ir kitas dujas, tai yra vienintelės trys įprastos dujos, kurioms tiekti galima naudoti Kippo aparatą. Taip yra todėl, kad kitoms dujoms gaminti reikia kaitinimo. Kippo aparate apie tai negali būti nė kalbos, nes kaitinant jis suskilinėtų. Dujų srautas valdomas dujas gaminant tik tada, kai šaltas skystis liečiasi su kietojo kūno gabalėliais. Tokiu būdu gaminamas vandenilis, anglies dioksidas ir vandenilio sulfidas. Kai skystis nuteka nuo kietojo kūno, dujų tiekimas nutrūksta. Joms gaminti nereikia jokio šildymo. Jie gaminami šaltoms rūgštims veikiant kietosios medžiagos gabalus. Vandenilio sulfidui gaminti naudojamos sulaužytos geležies sulfido lazdelės, anglies dioksidui - marmuro drožlės, o vandeniliui - cinko granulės.
Kippo aparatas yra pagamintas iš storo stiklo ir paprastai stovi apie 1 pėdos 6 colių (apie 0,5 m) aukštyje. Gaminami ir kitų dydžių aparatai. Iš esmės jį sudaro trys stiklinės lemputės, sujungtos viena virš kitos. Kietoji medžiaga, reikalinga dujoms gaminti, dedama į centrinę lempą, pakėlus viršutinę lempą ir prie jos pritvirtintą stiklinį vamzdelį. Viršutinė dalis su apatine dalimi sujungiama šlifuoto stiklo jungtimi. Stiklinė jungtis neleidžia kietajam kūnui nukristi į apatinę kolbą. Dujų išėjimo vamzdelis išeina iš centrinės kolbos. Ant jo yra čiaupas dujų tiekimui reguliuoti. Dujų čiaupas atidaromas ir per viršuje esantį piltuvėlį įpilama rūgštis. Viršutinė dalis veikia kaip piltuvas, kuriuo maitinama apatinė dalis. Tiesioginio kelio iš viršaus į vidurinę kolbą nėra. Rūgšties įpilama tiek, kad ji užpildytų apatinę sekciją ir užtvindytų kietąją medžiagą viduriniame svogūnėlyje. Dujų čiaupas uždaromas. Susidaro dujos, svogūnėlio viduje didėja slėgis, todėl rūgštis nuteka į apatinį svogūnėlį, o į viršutinį - į viršų. Kai skystis išstumiamas iš centrinės kolbos, dujų gamyba sustoja. Dabar aparatas yra sukonfigūruotas ir paruoštas naudoti.
Kai reikia dujų, užsukamas čiaupas. Dujų slėgis centrinėje lemputėje išleidžiamas. Viršutinėje kolbelėje nėra papildomo slėgio, kuris sulaikytų rūgštį, todėl ji krenta žemyn, kad visiškai užpildytų apatinę kolbelę ir vėl užlietų kietąją medžiagą. Kai dujų čiaupas atsukamas, nes dujos nebegali išeiti, slėgis vėl padidėja ir skystis vėl grįžta į viršutinę kolbą arba rezervuarą. Slėgis nustoja didėti, kai sunaudojami visi ant kietojo kūno likę rūgšties lašai.
Laikui bėgant rūgštis silpnėja ir kietasis kūnas sunaudojamas. Chemines medžiagas reikia atnaujinti. Rūgštis išleidžiama nuėmus apatinės kolbos kamštį, po to galima išimti likusią kietąją medžiagą. Tai reikia daryti dūmų spintoje, kad nebūtų galima kvėpuoti nuodingais garais. Dėl nuodingų savybių ir nemalonaus blogo kiaušinių kvapo dūmų spintoje patartina visada laikyti sieros vandenilio Kippo aparatą.
Laikui bėgant rūgštis silpnėja ir kietasis kūnas sunaudojamas. Chemines medžiagas reikia atnaujinti. Rūgštis išleidžiama nuėmus apatinės kolbos kamštį, po to galima išimti likusią kietąją medžiagą. Tai reikia daryti dūmų spintoje, kad nebūtų galima kvėpuoti nuodingais garais. Dėl nuodingų savybių ir nemalonaus blogo kiaušinių kvapo dūmų spintoje patartina visada laikyti sieros vandenilio Kippo aparatą.
Last edited:
