Are soda căldură și conductivitate electrică? Apa: conductivitate electrică și conductivitate termică

Cercetare„Studiul conductivității electrice soluție apoasă bicarbonat de sodiu"
Introducere
Soda era cunoscută de om cu aproximativ o mie de ani și jumătate până la două mii î.Hr. și poate chiar mai devreme. A fost extras din lacuri de sifon și extras din câteva zăcăminte sub formă de minerale. Primele informații despre producția de sifon prin evaporarea apei din lacurile de sifon datează din anul 64 d.Hr. Până în secolul al XVIII-lea, alchimiștii din toate țările și-au imaginat-o ca pe o anumită substanță care șuiera odată cu eliberarea unui fel de gaz sub acțiunea acizilor cunoscuți până atunci - acetic și sulfuric. Pe vremea medicului roman Dioscorides Pedanius, nimeni nu avea idee despre compoziția sucului. În 1736, chimistul, doctorul și botanistul francez Henri Louis Duhamel de Monceau a reușit să obțină pentru prima dată sifon foarte pur din apa lacurilor de sifon. El a reușit să stabilească că soda conține elementul chimic „Natr”. În Rusia, chiar și pe vremea lui Petru cel Mare, soda era numită „zodă” sau „mâncărime” și până în 1860 a fost importată din străinătate. În 1864, în Rusia a apărut prima fabrică de sifon care folosește tehnologia francezului Leblanc. Datorită apariției propriilor fabrici, soda a devenit mai accesibilă și și-a început calea victoriei ca produs chimic, culinar și chiar medicinal.
În industrie, comerț și în viața de zi cu zi, se găsesc mai multe produse sub denumirea de sifon: sodă - carbonat de sodiu anhidru Na2СO3, bicarbonat de sodiu - bicarbonat de sodiu NaHCO3, adesea numit și sodă de băut, sodă cristalină Na2СO3 10Н2O și Na2СO3 Н2O și sodă causică. , sau sodă caustică, NaOH. Bicarbonatul de sodiu modern este un produs industrial tipic.
În prezent, lumea produce câteva milioane de tone de sifon pe an pentru diverse utilizări.
Soda este o substanță cu mai multe fețe, utilizările sale variază. Soda este folosită de la industria alimentară până la metalurgie. Am devenit interesat de această substanță, pe care toată lumea o are în casă, și am decis să studiez modul în care diferitele proprietăți ale unei soluții apoase de sifon se manifestă în funcție de temperatura și concentrația soluției.
Deci, scopul nostru a fost:
Investigați dependența conductivității electrice a unei soluții apoase de bicarbonat de sodiu de temperatura și concentrația soluției apoase.
Sarcini:
Studiați literatura de specialitate pe tema de cercetare.
Efectuați un sondaj de cunoștințe despre diferitele utilizări ale bicarbonatului de sodiu.
Învață să prepari o soluție de bicarbonat de sodiu de diferite concentrații.
Investigați dependența conductivității electrice de concentrația soluției și temperatură.
Relevanța cercetării:
Soda este o substanță cu mai multe fațete și utilizările sale variază. Soda este folosită de la industria alimentară până la metalurgie. Cunoașterea proprietăților sale este întotdeauna importantă.
Slide-ul prezintă principalele utilizări ale bicarbonatului de sodiu.
industria chimica
industria ușoară
industria textila
industria alimentară
industria medicala
metalurgie
Deci, în industria chimică - pentru producția de coloranți, materiale plastice spumă și alte produse organice, reactivi cu fluor și produse chimice de uz casnic.
În metalurgie - în timpul precipitațiilor de metale rare și a flotației minereurilor.
În industria textilă (finisarea țesăturilor din mătase și bumbac).
În industria ușoară - în producția de cauciuc de talpă și piele artificială, tăbăcire (tăbăcire și neutralizare a pielii).
În industria alimentară - panificație, producție de cofetărie, prepararea băuturilor.
În industria medicală - pentru prepararea soluțiilor injectabile, a medicamentelor antituberculoase și a antibioticelor
După ce am studiat materialul teoretic, am decis să-mi întreb colegii dacă știu în ce domenii ale industriei se folosește bicarbonatul de sodiu:
Acasă
Industria alimentară
Medicament
Industria chimica
Metalurgie
Industria ușoară
Iată rezultatele sondajului: cel mai mare număr de respondenți a răspuns:
Acasă -63%
Industria alimentară-71%
Industria chimică - 57%, cel mai mic număr de respondenți au indicat utilizarea sodei în metalurgie și industria ușoară.
Pentru a efectua cercetări suplimentare, a trebuit să prepar o soluție apoasă de diferite concentrații.
Ipoteză
Deci, dacă creșteți concentrația unei soluții apoase de bicarbonat de sodiu, conductivitatea electrică a acesteia va crește.
II. partea experimentală
„Studiul conductivității electrice a unei soluții apoase de bicarbonat de sodiu”
Scop: a se asigura că într-o soluție apoasă de sifon există purtători de electricitate - ioni care conduc electricitate.
Echipament: bicarbonat de sodiu, pahare din sticla termorezistenta, electrozi, fire de legatura, alimentare, ampermetru, voltmetru, cheie, cantare de laborator, greutati, termometru, aragaz electric. Experimentul 1. „Pregătirea unei soluții apoase de bicarbonat de sodiu”
Scop: Învățați să pregătiți o soluție apoasă de bicarbonat de sodiu de diferite concentrații.
Echipament: pahare din sticla termorezistenta, apa filtrata, cantar, cantar, bicarbonat de sodiu.
Efectuarea experimentului:
Pune pe cântar 4 g de bicarbonat de sodiu;
Se toarnă 96 ml într-un pahar. apa filtrata;
Turnați bicarbonat de sodiu într-un pahar cu apă și amestecați bine;
Repetați experimentul pentru a prepara o soluție de 8% și 12%
Nr. Masa de sodă (g) Cantitatea de apă (ml) concentrația de sifon în (%)
1 4 96 4
2 8 92 8
3 12 88 12
Concluzie: Am învățat experimental să prepar o soluție apoasă de bicarbonat de sodiu de diferite concentrații.
Experimentul 2. „Studiul conductivității electrice a unei soluții de bicarbonat de sodiu”
Scop: a demonstra că, pe măsură ce concentrația de soluție de sodă crește, conductivitatea electrică a acesteia crește.
Echipament: trei pahare cu soluție de bicarbonat de sodiu de concentrații variabile, alimentare, ampermetru, voltmetru, fire de legătură, cheie, electrozi.
Rezistența specifică este o mărime scalară, egală numeric cu rezistența unui conductor cilindric omogen de unitate de lungime și unitate de suprafață. Cu cât este mai mare rezistivitatea materialului conductor, cu atât este mai mare rezistența sa electrică.
Unitate rezistivitate– ohm-metru (1 Ohm m).
Efectuarea experimentului:
Asamblați circuitul electric conform schemei;
Puneți electrozii într-un pahar cu o concentrație de soluție de bicarbonat de sodiu de 4%, 8% și 12%;
Măsurați citirile ampermetrului și voltmetrului;
Calculați rezistența soluției;
Calculați conductivitatea electrică a soluției.
Masa 2.
Nr. Concentrația de sodă I (A) U (B) R (Ohm) λ=1 R (1Ohm=Sm)1 4 1,0 6 6 0,17
2 8 1,4 6 4,9 0,23
3 12 1,7 6 3,53 0,28
Pentru experiment a fost asamblat un circuit electric conform schemei. Schimbând concentrația soluției apoase, înregistrăm citirile ampermetrului și voltmetrului.
Măsurătorile au fost efectuate la o temperatură de 180C și o presiune atmosferică de 757 mmHg.
Concluzie: Experimental, am învățat să determin conductivitatea electrică a bicarbonatului de sodiu și m-am convins că, cu cât concentrația soluției este mai mare, cu atât conductivitatea electrică a soluției de bicarbonat de sodiu este mai mare. Și rezistența soluției scade odată cu creșterea concentrației. Prin urmare, cu o soluție de bicarbonat de sodiu 12%, conductivitatea electrică va fi cea mai mare, iar rezistența va fi cea mai scăzută.
Experimentul 3. „Studiul dependenței conductivității electrice de temperatura soluției”
Scop: Verificați dacă conductivitatea electrică se modifică odată cu temperatura.
Echipament: trei pahare cu solutie de bicarbonat de sodiu de diferite concentratii, alimentare, ampermetru, voltmetru, fire de conectare, cheie, electrozi, termometru, aragaz electric Efectuarea experimentului:
Asamblați instalația conform diagramei;
Pune o soluție de bicarbonat de sodiu 4% pe gresie;
Porniți țiglă;
Înregistrați temperatura soluției;
Măsurați citirile ampermetrului și voltmetrului la fiecare grad de soluție;
Calculați rezistența și conductibilitatea electrică folosind formule.
Pentru a studia această dependență, a fost încălzită o soluție de 4% la sută de bicarbonat de sodiu, înregistrând temperatura cu ajutorul unui termometru.
Tabelul 3.
% soluție la C soluție I (A) U (B) R (Ohm) λ (Sm)
4 18 1 6 6 0,17
19 1,03 6 5,83 0,172
20 1,05 6 5,71 0,175
21 1,08 6 5,56 0,180
22 1,1 6 5,45 0,183
λ=1R (1Ohm=cm)
Concluzie: Din experiență este evident că conductivitatea electrică crește odată cu creșterea temperaturii. Când este încălzit, viteza ionilor crește, accelerând astfel procesul de transfer a sarcinilor dintr-un punct în altul.
Graficul 1. Dependența rezistenței soluției de temperatură.
Graficul 2. Dependența conductibilității electrice de temperatură
Concluzie
După ce am studiat literatura despre proprietățile bicarbonatului de sodiu, utilizarea sa în medicină, industria alimentară și viața de zi cu zi și am efectuat o serie de experimente, am fost convinși că:
Soda este o substanță cu mai multe fațete, cu diverse proprietăți.
Rezistența unei soluții de sifon depinde de concentrația acesteia.
Conductivitatea electrică a soluției depinde și de concentrație.
Conductivitatea electrică crește odată cu creșterea temperaturii.
Literatură
Tehnologia chimică generală. Ed. I. P. Muhlenova. Manual pentru specialitățile chimico-tehnologice ale universităților. - M.: Liceu.
Fundamentele de chimie generală, vol. 3, B.V. Nekrasov. - M.: Chimie, 1970.
Tehnologia chimică generală. Furmer I. E., Zaitsev V. N. - M.: Liceu, 1978.
Tehnologia chimică generală, ed. I. Volfkovich, vol. 1, Soda M. - L., 1953, p. 512-54;
Benkovsky V., Tehnologia produselor de sifon, M, 1972;
Shokin I.N., Krasheninnikov Soda A., Tehnologia sifonului, M., 1975.

SODIU(Natrium)Na , elementul chimic 1 ( In absenta ) din Tabelul Periodic, aparține elementelor alcaline. Numărul atomic 11, masa atomică relativă 22,98977. În natură există un izotop stabil 23 N / A . Sunt cunoscuți șase izotopi radioactivi ai acestui element, dintre care doi sunt de interes pentru știință și medicină. Sodiu-22, cu un timp de înjumătățire de 2,58 ani, este folosit ca sursă de pozitroni. Sodium-24 (timp de înjumătățire este de aproximativ 15 ore) este utilizat în medicină pentru diagnosticul și tratamentul unor forme de leucemie.

Stare de oxidare +1.

Compușii de sodiu sunt cunoscuți din cele mai vechi timpuri. Clorura de sodiu este o componentă esențială a alimentelor umane.

C se citește că oamenii au început să-l folosească în neolitic, adică. acum aproximativ 57 de mii de ani.

Vechiul Testament menționează o substanță numită „neter”. Această substanță a fost folosită ca detergent. Cel mai probabil, mai jos este sifonul, un carbonat de sodiu care s-a format în lacurile sărate egiptene cu maluri calcaroase. Autorii greci Aristotel și Dioscoride au scris mai târziu despre aceeași substanță, dar sub numele de „nitron”, iar istoricul roman antic Pliniu cel Bătrân, menționând aceeași substanță, a numit-o „nitrum”.

În secolul al XVIII-lea Chimiștii cunoșteau deja o mulțime de compuși diferiți ai sodiului. Sărurile de sodiu au fost utilizate pe scară largă în medicină, în tăbăcirea pieilor și în vopsirea țesăturilor.

Sodiul metalic a fost obținut pentru prima dată de chimistul și fizicianul englez Humphry Davy prin electroliza hidroxidului de sodiu topit (folosind o coloană voltaică de 250 de perechi de plăci de cupru și zinc). Nume "

sodiu Alegerea lui Davy pentru acest element reflectă originile sale în sifon Na2CO 3. Denumirile latină și rusă ale elementului sunt derivate din arabul „natrun” (sodă naturală).Distribuția sodiului în natură și extracția sa industrială. Sodiul este al șaptelea element cel mai abundent și al cincilea cel mai abundent metal (după aluminiu, fier, calciu și magneziu). Conținutul său în scoarța terestră este de 2,27%. Majoritatea sodiul se găsește în diverși aluminosilicați.

Depozite uriașe de săruri de sodiu în formă relativ pură există pe toate continentele. Ele sunt rezultatul evaporării mărilor antice. Acest proces este încă în desfășurare în Salt Lake (Utah), Marea Moartă și în alte locuri. Sodiul apare sub formă de clorură

NaCl (halit, sare gemă), precum și carbonat Na2CO3NaHCO32H20 (trona), azotat NaNO 3 (salit), sulfat Na2S0410H20 (mirabilitate), tetraborat Na 2 B 4 O 7 10 H 2 O (borax) și Na 2 B 4 O 7 4 H 2 O (kernit) și alte săruri.

Există rezerve inepuizabile de clorură de sodiu în saramurele naturale și apele oceanice (aproximativ 30 kg m3). Se estimează că sarea gemă într-o cantitate echivalentă cu conținutul de clorură de sodiu din Oceanul Mondial ar ocupa un volum de 19 milioane de metri cubi. km (cu 50% mai mult decât volumul total al continentului nord-american deasupra nivelului mării). O prismă a acestui volum cu o suprafață de bază de 1 mp. km poate ajunge pe Lună de 47 de ori.

Acum, producția totală de clorură de sodiu din apa de mare a ajuns la 67 de milioane de tone pe an, ceea ce reprezintă aproximativ o treime din producția totală mondială.

Materia vie conține în medie 0,02% sodiu; Există mai mult la animale decât la plante.

Caracteristicile unei substanțe simple și producția industrială de sodiu metalic. Sodiul este un metal alb-argintiu, în straturi subțiri cu o nuanță violetă, plastic, chiar moale (tăiat ușor cu un cuțit), o tăietură proaspătă de sodiu este strălucitoare. Valorile conductivității electrice și conductivității termice a sodiului sunt destul de ridicate, densitatea este de 0,96842 g/cm 3 (la 19,7 ° C), punctul de topire este de 97,86 ° C, punctul de fierbere este de 883,15 ° C.

Aliajul ternar, care conține 12% sodiu, 47% potasiu și 41% cesiu, are cel mai scăzut punct de topire pentru sistemele metalice, egal cu 78 ° C.

Sodiul și compușii săi colorează flacăra în galben strălucitor. Linia dublă din spectrul de sodiu corespunde tranziției 3

s 1 3 p 1 în atomii elementului.

Activitatea chimică a sodiului este ridicată. În aer, devine rapid acoperit cu o peliculă dintr-un amestec de peroxid, hidroxid și carbonat. Sodiul arde în oxigen, fluor și clor. Când un metal este ars în aer, se formează peroxid

Na2O 2 (cu un amestec de oxid Na2O ).

Sodiul reacționează cu sulful atunci când este măcinat într-un mortar și reduce acidul sulfuric la sulf sau chiar sulfură. Dioxidul de carbon solid („gheața carbonică”) explodează la contactul cu sodiul (extinctoarele cu dioxid de carbon nu pot fi folosite pentru a stinge un incendiu cu sodiu!). Cu azot, reacția are loc numai într-o descărcare electrică. Sodiul nu interacționează doar cu gazele inerte.

Sodiul reacţionează activ cu apa:

Na + 2H2O = 2 NaOH + H 2

Căldura eliberată în timpul reacției este suficientă pentru a topi metalul. Prin urmare, dacă o bucată mică de sodiu este aruncată în apă, aceasta se topește din cauza efectului termic al reacției și o picătură de metal, care este mai ușoară decât apa, „curge” de-a lungul suprafeței apei, condusă de forța reactivă. a hidrogenului eliberat. Sodiul reacționează mult mai calm cu alcoolii decât cu apa:

Na + 2C2H5OH = 2C2H5ONa + H 2

Sodiul se dizolvă ușor în amoniacul lichid pentru a forma soluții metastabile de un albastru strălucitor, cu proprietăți neobișnuite. La 33,8°C, până la 246 g de sodiu metalic se dizolvă în 1000 g de amoniac. Soluțiile diluate sunt albastre, soluțiile concentrate sunt bronzul. Ele pot fi păstrate aproximativ o săptămână. S-a stabilit că în amoniacul lichid, sodiul ionizează:

Na Na ++ e –

Constanta de echilibru a acestei reacții este 9,9·10 3. Electronul ieșitor este solvatat de molecule de amoniac și formează un complex [

e(NH3) n ] . Soluțiile rezultate au conductivitate electrică metalică. Când amoniacul se evaporă, metalul original rămâne. Când soluția este depozitată pentru o perioadă lungă de timp, se decolorează treptat datorită reacției metalului cu amoniacul pentru a forma o amidă. NaNH2 sau imid Na2NH și eliberarea de hidrogen.

Sodiul este depozitat sub un strat de lichid deshidratat (kerosen, ulei mineral) și transportat numai în recipiente metalice închise.

Metoda electrolitică pentru producerea industrială a sodiului a fost dezvoltată în 1890. Electroliza a fost efectuată pe hidroxid de sodiu topit, ca în experimentele lui Davy, dar folosind surse de energie mai avansate decât coloana voltaică. În acest proces, împreună cu sodiul, se eliberează oxigen:

catod (fier):

Na + + e = Na

anod (nichel): 4

OH4e = O2 + 2H2O .

În timpul electrolizei clorurii de sodiu pure apar probleme serioase, asociate, în primul rând, cu punctul de topire apropiat al clorurii de sodiu și punctul de fierbere al sodiului și, în al doilea rând, cu solubilitatea ridicată a sodiului în clorură de sodiu lichidă. Adăugarea de clorură de potasiu, fluorură de sodiu, clorură de calciu la clorura de sodiu vă permite să reduceți temperatura de topire la 600 ° C. Producerea de sodiu prin electroliza unui amestec eutectic topit (un aliaj de două substanțe cu cel mai scăzut punct de topire) 40%

NaCI și 60% CaCI 2 la ~580° C într-o celulă dezvoltată de inginerul american G. Downs, a fost începută în 1921 de către DuPont lângă centrala electrică de la Cascada Niagara.

Pe electrozi au loc următoarele procese:

catod (fier):

Na + + e = Na Ca 2+ + 2 e = Ca

anod (grafit): 2

Cl2e = Cl 2 .

Metalele de sodiu și calciu se formează pe un catod cilindric de oțel și sunt ridicate de un tub răcit în care calciul se solidifică și cade înapoi în topitură. Clorul generat la anodul central de grafit este colectat sub acoperișul de nichel și apoi purificat.

În prezent, volumul de producție de sodiu metalic este de câteva mii de tone pe an.

Utilizarea industrială a sodiului metalic se datorează proprietăților sale puternice reducătoare. Multă vreme, cea mai mare parte a metalului produs a fost folosit pentru a produce plumb tetraetil.

PbEt 4 și tetrametil plumb PbMe 4 (agenți antidetonant pentru benzină) prin reacția clorurilor de alchil cu un aliaj de sodiu și plumb la presiune ridicată. Acum această producție scade rapid din cauza poluării mediului.

Un alt domeniu de aplicare este producerea de titan, zirconiu și alte metale prin reducerea clorurilor acestora. Cantități mai mici de sodiu sunt folosite pentru a produce compuși precum hidrură, peroxid și alcoolați.

Sodiul dispersat este un catalizator valoros în producția de cauciuc și elastomeri.

Există o utilizare din ce în ce mai mare a sodiului topit ca fluid de schimb de căldură în reactoarele nucleare cu neutroni rapidi. Punctul de topire scăzut al sodiului, vâscozitatea scăzută, secțiunea transversală mică de absorbție a neutronilor, combinate cu o capacitate termică extrem de ridicată și o conductivitate termică, îl fac (și aliajele sale cu potasiu) un material indispensabil pentru aceste scopuri.

Sodiul curăță în mod fiabil uleiurile de transformatoare, eterii și alte substanțe organice de urme de apă, iar cu ajutorul amalgamului de sodiu puteți determina rapid conținutul de umiditate din mulți compuși.

Compuși de sodiu. Sodiul formează un set complet de compuși cu toți anionii obișnuiți. Se crede că în astfel de compuși există o separare aproape completă a sarcinii între părțile cationice și anionice ale rețelei cristaline.

Oxid de sodiu

Na2O sintetizat prin reacţie Na202, NaOH , și cel mai preferabil NaNO 2, cu sodiu metalic:Na 2 O 2 + 2Na = 2Na 2 O

2NaOH + 2Na = 2Na2O + H2

2 NaNO 2 + 6 Na = 4 Na 2 O + N 2

În ultima reacție, sodiul poate fi înlocuit cu azidă de sodiu

NaN 3: NaN 3 + NaNO 2 = 3 Na 2 O + 8 N 2

Cel mai bine este să depozitați oxidul de sodiu în benzină anhidră. Servește ca reactiv pentru diferite sinteze.

Peroxid de sodiu

Na2O 2 sub formă de pulbere galben pal se formează prin oxidarea sodiului. În acest caz, în condiții de furnizare limitată de oxigen uscat (aer), se formează mai întâi oxidul Na2O , care apoi se transformă în peroxid Na2O 2. În absența oxigenului, peroxidul de sodiu este stabil termic până la ~675° C .

Peroxidul de sodiu este utilizat pe scară largă în industrie ca agent de albire pentru fibre, pastă de hârtie, lână etc. Este un oxidant puternic: explodează atunci când este amestecat cu pulbere de aluminiu sau cărbune, reacționează cu sulful (în acest caz devine fierbinte), aprinde multe lichide organice. Peroxidul de sodiu reacţionează cu monoxidul de carbon pentru a forma carbonat. Reacția peroxidului de sodiu cu dioxidul de carbon eliberează oxigen:

Na 2 O 2 + 2 CO 2 = 2 Na 2 CO 3 + O 2

Această reacție are aplicații practice importante în aparatele de respirație pentru submarini și pompieri.

Superoxid de sodiu

NaO 2 se obţine prin încălzirea lentă a peroxidului de sodiu la 200450°C sub o presiune a oxigenului de 1015 MPa. Dovezi de educație NaO 2 au fost obținute mai întâi prin reacția oxigenului cu sodiu dizolvat în amoniac lichid.

Acțiunea apei asupra superoxidului de sodiu duce la eliberarea de oxigen chiar și la frig:

NaO2 + H2O = NaOH + NaHO2 + O 2

Pe măsură ce temperatura crește, cantitatea de oxigen eliberată crește pe măsură ce hidroperoxidul de sodiu rezultat se descompune:

NaO2 + 2H2O = 4 NaOH + 3O 2

Superoxidul de sodiu este o componentă a sistemelor de regenerare a aerului în spații închise.

Ozonida de sodiu

N / A O 3 se formează prin acțiunea ozonului asupra pulberii de hidroxid de sodiu anhidru la temperatură scăzută, urmată de extracția de roșu N / A Aproximativ 3 amoniac lichid.

Hidroxid de sodiu

NaOH numită adesea sodă caustică sau sodă caustică. Aceasta este o bază puternică și este clasificată ca un alcali tipic. Numeroși hidrați s-au obținut din soluții apoase de hidroxid de sodiu NaOH nH2O, unde n = 1, 2, 2,5, 3,5, 4, 5,25 și 7.

Hidroxidul de sodiu este foarte agresiv. Distruge sticla și porțelanul datorită interacțiunii cu dioxidul de siliciu pe care îl conțin:

NaOH + SiO2 = Na2SiO3 + H2O

Denumirea „sodă caustică” reflectă efectul coroziv al hidroxidului de sodiu asupra țesutului viu. Introducerea acestei substanțe în ochi este deosebit de periculoasă.

Medic al ducelui de Orleans Nicolas Leblanc (

Leblanc Nicolas ) (17421806) în 1787 a dezvoltat un procedeu convenabil pentru obținerea hidroxidului de sodiu din NaCl (brevet 1791). Acest prim industrial pe scară largă proces chimic a devenit o realizare tehnologică majoră în Europa în secolul al XIX-lea. Procesul Leblanc a fost înlocuit ulterior cu procesul electrolitic. În 1874, producția mondială de hidroxid de sodiu se ridica la 525 mii tone, din care 495 mii tone au fost obținute prin metoda Leblanc; până în 1902, producția de hidroxid de sodiu a ajuns la 1800 de mii de tone, dar numai 150 de mii de tone au fost obținute prin metoda Leblanc.

Astăzi hidroxidul de sodiu este cel mai important alcalin din industrie. Producția anuală numai în SUA depășește 10 milioane de tone.Se obține în cantități uriașe prin electroliza saramurilor. Când o soluție de clorură de sodiu este electrolizată, se formează hidroxid de sodiu și se eliberează clor:

catod (fier) ​​2

H2O+2 e = H2 + 2OH –

anod (grafit) 2

CI 2 e = Cl 2

Electroliza este însoțită de concentrația de alcali în evaporatoarele uriașe. Cel mai mare din lume (la fabrică

PPG Inductries Lake Charles ) are o înălțime de 41 m și un diametru de 12 m. Aproximativ jumătate din hidroxidul de sodiu produs este utilizat direct în industria chimică pentru a produce diverse substanțe organice și anorganice: fenol, resorcinol, b -naftol, saruri de sodiu (hipoclorit, fosfat, sulfuri, aluminati). În plus, hidroxidul de sodiu este utilizat în producția de hârtie și celuloză, săpun și detergenți, uleiuri și textile. De asemenea, este necesar la prelucrarea bauxitei. O aplicație importantă a hidroxidului de sodiu este neutralizarea acizilor.

Clorura de sodiu

NaCl cunoscută sub numele de sare de masă, sare gemă. Formează cristale cubice incolore, ușor higroscopice. Clorura de sodiu se topește la 801° C, fierbe la 1413° C. Solubilitatea sa în apă depinde puțin de temperatură: 35,87 g se dizolvă în 100 g apă la 20° C NaCl şi la 80°C 38,12 g.

Clorura de sodiu este un condiment necesar și indispensabil pentru alimente. În trecutul îndepărtat, sarea era egală ca preț cu aur. ÎN Roma antică Legionarii erau adesea plătiți nu în bani, ci în sare, de unde și cuvântul soldat.

ÎN Rusia Kievană au folosit sare din regiunea Carpaților, din lacurile sărate și estuarele de pe Marea Neagră și Azov. Era atât de costisitor încât la sărbătorile ceremoniale era servit pe mesele oaspeților nobili, în timp ce alții plecau „sorbind”.

După anexarea regiunii Astrakhan la statul Moscova, lacurile Caspice au devenit surse importante de sare și, totuși, nu era suficientă, era scumpă, așa că a existat nemulțumire în rândul celor mai sărace secțiuni ale populației, care au crescut într-un Revoltă cunoscută sub numele de Revolta de sare (1648)

În 1711, Petru I a emis un decret de introducere a monopolului sării. Comerțul cu sare a devenit dreptul exclusiv al statului. Monopolul sării a durat mai bine de o sută cincizeci de ani și a fost desființat în 1862.

În zilele noastre clorura de sodiu este un produs ieftin. Împreună cu cărbunele, calcarul și sulful, este una dintre așa-numitele „patru mari” materii prime minerale, cele mai esențiale pentru industria chimică.

Cea mai mare parte a clorurii de sodiu este produsă în Europa (39%), America de Nord(34%) și Asia (20%), în timp ce în America de Sudși Oceania reprezintă doar 3% fiecare, iar Africa 1%. Sarea gemă formează depozite subterane vaste (adesea de sute de metri grosime) care conțin mai mult de 90%

NaCl . Un câmp de sare tipic din Cheshire (sursa principală de clorură de sodiu din Marea Britanie) acoperă o suprafață de 60ґ 24 km și are o grosime a stratului de sare de aproximativ 400 m. Numai acest depozit este estimat la peste 10 11 tone.

Producția mondială de sare până la începutul secolului al XXI-lea. a ajuns la 200 de milioane de tone, din care 60% este consumată de industria chimică (pentru producția de clor și hidroxid de sodiu, precum și celuloză, textile, metale, cauciucuri și uleiuri), 30% de industria alimentară, 10% de alte domenii de activitate. Clorura de sodiu este folosită, de exemplu, ca agent de dezghețare ieftin.

Bicarbonat de sodiu

Na2CO 3 este adesea numit soda sau pur și simplu sifon. Se găsește în mod natural sub formă de saramură măcinată, saramură în lacuri și minerale natron Na 2 CO 3 10 H 2 O, Na 2 CO 3 H 2 O termosodic, trona Na 2 CO 3 NaHCO 3 2 H 2 O . Sodiul formează o varietate de alți carbonați hidratați, bicarbonați, carbonați mixți și dubli, de ex. Na2CO37H2O, Na2CO33NaHCO3, aKCO3 nH20, K2CO3NaHC032H20 .

Dintre sărurile elementelor alcaline obținute industrial, carbonatul de sodiu este de cea mai mare importanță. Cel mai adesea, metoda dezvoltată de chimistul-tehnolog belgian Ernst Solvay în 1863 este utilizată pentru producerea acesteia.

O soluție apoasă concentrată de clorură de sodiu și amoniac este saturată cu dioxid de carbon sub presiune ușoară. În acest caz, se formează un precipitat de bicarbonat de sodiu relativ slab solubil (solubilitate

NaHCO 3 este 9,6 g la 100 g de apă la 20 ° C):NaCI + NH3 + H2O + CO2 = NaHC03Ї + NH4Cl Pentru a obține sifon, bicarbonatul de sodiu este calcinat: NaHC03 = Na2CO3 + CO2 + H2O

Dioxidul de carbon eliberat este returnat la primul proces. Dioxidul de carbon suplimentar se obține prin calcinarea carbonatului de calciu (calcar):

CaCO3 = CaO + CO2

Al doilea produs al acestei reacții, oxidul de calciu (var), este utilizat pentru a regenera amoniacul din clorura de amoniu:

CaO + 2 NH 4 Cl = CaCl 2 + 2 NH 3 + H 2 O

Astfel, singurul produs secundar al producției de sifon prin metoda Solvay este clorura de calciu.

Ecuația generală a procesului:

NaCI + CaC03 = Na2C03 + CaCI 2

Evident, în conditii normaleîntr-o soluție apoasă are loc reacția inversă, deoarece echilibrul în acest sistem este complet deplasat de la dreapta la stânga din cauza insolubilității carbonatului de calciu.

Soda, obținută din materii prime naturale (soda naturală), are cea mai buna calitate comparativ cu sifonul produs prin metoda amoniacului (conținut de clorură mai mic de 0,2%). In plus, investitiile de capital specifice si costul sodei din materii prime naturale sunt cu 40-45% mai mici decat cele obtinute sintetic. Aproximativ o treime din producția mondială de sifon provine acum din zăcăminte naturale.

Producția mondială

Na2CO 3 în 1999 a fost distribuită astfel:

Total
Nord America
Asia/Oceania
Zap. Europa
Est Europa
Africa
lat. America

Cel mai mare producător mondial de sodă naturală din SUA, unde sunt concentrate cele mai mari rezerve dovedite de trona și saramură de lacuri de sodă. Zăcământul din Wyoming formează un strat de 3 m grosime și o suprafață de 2300 km2. Rezervele sale depășesc 10 10 tone.În SUA, industria sucurilor se concentrează pe materii prime naturale; ultima fabrică de sinteză a sifonului a fost închisă în 1985. În ultimii ani, producția de carbon de sodiu în Statele Unite s-a stabilizat la 10,3-10,7 milioane de tone.

Spre deosebire de Statele Unite, majoritatea țărilor din lume depind aproape în întregime de producția de sodă sintetică. China ocupă locul al doilea în lume în ceea ce privește producția de sodă, după Statele Unite. Producția acestei substanțe chimice în China a atins aproximativ 7,2 milioane de tone în 1999. Producția de sodă în Rusia în același an s-a ridicat la aproximativ 1,9 milioane de tone.

În multe cazuri, carbonatul de sodiu este interschimbabil cu hidroxidul de sodiu (de exemplu, în producția de pastă de hârtie, săpun, produse de curățare). Aproximativ jumătate din carbonatul de sodiu este utilizat în industria sticlei. O aplicație în curs de dezvoltare este eliminarea contaminanților cu sulf din emisiile de gaze de la centralele de generare a energiei și cuptoarele mari. La combustibil se adaugă pulbere de carbonat de sodiu, care reacționează cu dioxidul de sulf pentru a forma produse solide, în special sulfit de sodiu, care pot fi filtrate sau precipitate.

Carbonatul de sodiu a fost folosit anterior pe scară largă ca „sodă de spălat”, dar această aplicație a dispărut acum din cauza utilizării altor detergenți de uz casnic.

Bicarbonat de sodiu

NaHCO 3 (bicarbonat de sodiu), folosit în principal ca sursă de dioxid de carbon în coacerea pâinii, a produselor de cofetărie, a băuturilor carbogazoase și artificiale ape minerale, ca componentă a compozițiilor de stingere a incendiilor și medicament. Acest lucru se datorează ușurinței descompunerii sale la 50100° CU.

Sulfat de sodiu

Na2SO 4 apare în natură sub formă anhidră (tenardită) și ca decahidrat (mirabilite, sare Glauber). Face parte din astraconit Na 2 Mg (SO 4 ) 2 4 H 2 O, vanthoffit Na 2 Mg (SO 4) 2, glauberit Na 2 Ca (SO 4) 2. Cele mai mari rezerve de sulfat de sodiu sunt în țările CSI, precum și în SUA, Chile și Spania. Mirabilite, izolată din depozitele naturale sau din saramură din lacurile sărate, este deshidratată la 100 ° C. Sulfatul de sodiu este, de asemenea, un produs secundar al producției de acid clorhidric folosind acid sulfuric, precum și produsul final al sutelor de procese industriale care utilizează neutralizarea acidului sulfuric cu hidroxid de sodiu.

Datele privind producția de sulfat de sodiu nu sunt publicate, dar producția globală de materie primă naturală este estimată la aproximativ 4 milioane de tone pe an. Extracția sulfatului de sodiu ca produs secundar este estimată în întreaga lume la 1,52,0 milioane de tone.

Multă vreme, sulfatul de sodiu a fost puțin folosit. Acum această substanță stă la baza industriei hârtiei, deoarece

Na2SO 4 este principalul reactiv în prelucrarea pastei kraft pentru prepararea hârtiei de ambalaj maro și a cartonului ondulat. Așchii de lemn sau rumeguș sunt prelucrate într-o soluție alcalină fierbinte de sulfat de sodiu. Dizolvă lignina (componenta lemnului care ține fibrele împreună) și eliberează fibrele de celuloză, care sunt apoi trimise la mașinile de fabricat hârtie. Soluția rămasă este evaporată până când este capabilă să ardă, furnizând abur plantei și căldură pentru evaporare. Sulfatul și hidroxidul de sodiu topit sunt rezistente la flacără și pot fi reutilizate.

O porție mai mică de sulfat de sodiu este utilizată în producția de sticlă și detergenți. Forma hidratata

Na2S0410H20 (Sarea lui Glauber) este un laxativ. Este folosit mai puțin acum decât înainte.

Nitrat de sodiu

NaNO 3 se numește sodiu sau nitrat chilian. Depozitele mari de nitrat de sodiu găsite în Chile par să fi fost formate prin descompunerea biochimică a resturilor organice. Amoniacul eliberat inițial a fost probabil oxidat la acizi nitriși și azotici, care apoi au reacționat cu clorura de sodiu dizolvată.

Azotatul de sodiu se obține prin absorbția gazelor azotate (un amestec de oxizi de azot) cu o soluție de carbonat sau hidroxid de sodiu, sau prin interacțiunea de schimb a azotatului de calciu cu sulfatul de sodiu.

Nitratul de sodiu este folosit ca îngrășământ. Este o componentă a agenților frigorifici de sare lichidă, a băilor de stingere în industria metalurgică și a compozițiilor de stocare a căldurii. Amestecul triplu de 40%

NaN02, 7% NaN03 și 53% KNO 3 poate fi utilizat de la punctul de topire (142°C) până la ~600°C. Azotatul de sodiu este utilizat ca agent oxidant în explozivi, combustibili pentru rachete și compoziții pirotehnice. Este folosit în producția de sticlă și săruri de sodiu, inclusiv nitriți, care servesc ca conservant alimentar.

Nitrat de sodiu

NaNO 2 poate fi obținut prin descompunerea termică a nitratului de sodiu sau prin reducerea acestuia: NaN03 + Pb = NaN02 + PbO

Pentru producția industrială de nitrit de sodiu, oxizii de azot sunt absorbiți de o soluție apoasă de carbonat de sodiu.

Nitrat de sodiu

NaNO 2, pe lângă faptul că este folosit cu nitrați ca topituri conductoare de căldură, este utilizat pe scară largă în producția de coloranți azoici, pentru inhibarea coroziunii și conservarea cărnii.

Elena

Savinkina LITERATURĂ Biblioteca populară de elemente chimice. M., Nauka, 1977
Greenwood N.N., Earnshaw A. Chimia Elementelor, Oxford: Butterworth, 1997

Cine știe formula apei încă din timpul școlii? Desigur, asta este. Este probabil ca din întregul curs de chimie, mulți care apoi nu o studiază în mod specializat să aibă doar cunoștințele despre ce înseamnă formula H 2 O. Dar acum vom încerca să înțelegem cât mai detaliat și profund posibil. care sunt principalele sale proprietăți și de ce există viață fără ea.pe planeta Pământ este imposibil.

Apa ca substanță

După cum știm, molecula de apă constă dintr-un atom de oxigen și doi atomi de hidrogen. Formula sa este scrisă astfel: H 2 O. Această substanță poate avea trei stări: solidă - sub formă de gheață, gazoasă - sub formă de abur și lichidă - ca substanță fără culoare, gust sau miros. Apropo, aceasta este singura substanță de pe planetă care poate exista în toate cele trei stări simultan în condiții naturale. De exemplu: la polii Pământului este gheață, în oceane este apă, iar evaporarea sub razele soarelui este abur. În acest sens, apa este anormală.

Apa este, de asemenea, cea mai abundentă substanță de pe planeta noastră. Acoperă suprafața planetei Pământ cu aproape șaptezeci la sută - acestea sunt oceane, numeroase râuri cu lacuri și ghețari. Cea mai mare parte a apei de pe planetă este sărată. Nu este potrivit pentru băut sau băut Agricultură. Apa dulce reprezintă doar două procente și jumătate din cantitatea totală de apă de pe planetă.

Apa este un solvent foarte puternic și de înaltă calitate. Datorită acestui fapt, reacțiile chimice în apă au loc cu o viteză extraordinară. Aceeași proprietate afectează metabolismul în corpul uman. că corpul uman adult este șaptezeci la sută apă. La un copil acest procent este chiar mai mare. La bătrânețe, această cifră scade de la șaptezeci la șaizeci la sută. Apropo, această caracteristică a apei demonstrează clar că ea este baza vieții umane. Cu cât este mai multă apă în organism, cu atât este mai sănătos, mai activ și mai tânăr. De aceea, oamenii de știință și medicii din toate țările insistă neobosit că trebuie să bei mult. Este apă în formă pură și nu înlocuitori sub formă de ceai, cafea sau alte băuturi.

Apa modelează clima planetei, iar aceasta nu este o exagerare. Curenții oceanici caldi încălzesc continente întregi. Acest lucru se întâmplă din cauza faptului că apa absoarbe multă căldură solară și apoi o eliberează atunci când începe să se răcească. Acesta este modul în care reglează temperatura de pe planetă. Mulți oameni de știință spun că Pământul s-ar fi răcit și s-ar fi transformat în piatră cu mult timp în urmă dacă nu ar fi fost prezența atât de multă apă pe planeta verde.

Proprietățile apei

Apa are multe proprietăți foarte interesante.

De exemplu, apa este cea mai mobilă substanță după aer. De la cursul școlar, mulți își amintesc probabil un astfel de concept precum ciclul apei în natură. De exemplu: un curent se evaporă sub influența directă razele de soare, se transformă în vapori de apă. Mai mult, acești vapori sunt transportați undeva de vânt, se adună în nori sau chiar în și cad în munți sub formă de zăpadă, grindină sau ploaie. Mai departe, pârâul coboară din nou din munți, evaporându-se parțial. Și astfel - într-un cerc - ciclul se repetă de milioane de ori.

Apa are si o capacitate termica foarte mare. Din această cauză, corpurile de apă, în special oceanele, se răcesc foarte lent în timpul trecerii de la un anotimp cald sau un moment al zilei la unul rece. În schimb, pe măsură ce temperatura aerului crește, apa se încălzește foarte lent. Datorită acestui fapt, așa cum am menționat mai sus, apa stabilizează temperatura aerului pe întreaga planetă.

După mercur, apa are cea mai mare tensiune superficială. Este imposibil să nu observați că o picătură vărsată accidental pe o suprafață plană devine uneori o pată impresionantă. Aceasta arată vâscozitatea apei. O altă proprietate apare atunci când temperatura scade la patru grade. Odată ce apa se răcește până în acest punct, devine mai ușoară. Prin urmare, gheața plutește întotdeauna la suprafața apei și se întărește într-o crustă, acoperind râuri și lacuri. Datorită acestui fapt, peștii nu îngheață în rezervoare care îngheață iarna.

Apa ca conductor de electricitate

În primul rând, ar trebui să învățați despre ce este conductivitatea electrică (inclusiv apa). Conductivitatea electrică este capacitatea unei substanțe de a conduce curentul electric prin ea însăși. În consecință, conductivitatea electrică a apei este capacitatea apei de a conduce curentul. Această capacitate depinde direct de cantitatea de săruri și alte impurități din lichid. De exemplu, conductivitatea electrică a apei distilate este aproape redusă la minimum datorită faptului că o astfel de apă este purificată din diverși aditivi care sunt atât de necesari pentru o bună conductivitate electrică. Un excelent conductor de curent este apa de mare, unde concentrația de săruri este foarte mare. Conductivitatea electrică depinde și de temperatura apei. Cu cât temperatura este mai mare, cu atât conductivitatea electrică a apei este mai mare. Acest model a fost dezvăluit prin multiple experimente ale fizicienilor.

Măsurarea conductibilității apei

Există un astfel de termen - conductometrie. Acesta este numele uneia dintre metodele de analiză electrochimică bazate pe conductivitate electrică solutii. Această metodă este utilizată pentru determinarea concentrației de săruri sau acizi în soluții, precum și pentru controlul compoziției unor soluții industriale. Apa are proprietăți amfotere. Adică, în funcție de condiții, este capabil să prezinte atât proprietăți acide, cât și bazice - acționând atât ca acid, cât și ca bază.

Dispozitivul folosit pentru această analiză are o denumire foarte asemănătoare - conductimetru. Cu ajutorul unui conductometru, se măsoară conductivitatea electrică a electroliților din soluția analizată. Poate că merită să explicăm încă un termen - electrolit. Aceasta este o substanță care, atunci când este dizolvată sau topită, se descompune în ioni, datorită cărora este condus ulterior un curent electric. Un ion este o particulă încărcată electric. De fapt, un conductometru, luând ca bază anumite unități de conductivitate electrică a apei, determină conductivitatea electrică specifică a acesteia. Adică determină conductivitatea electrică a unui anumit volum de apă luat ca unitate inițială.

Chiar înainte de începutul anilor șaptezeci ai secolului trecut, unitatea de măsură „mo” a fost folosită pentru a indica conductivitatea electricității; era un derivat al unei alte mărimi - Ohm, care este unitatea de bază a rezistenței. Conductivitatea electrică este o mărime invers proporțională cu rezistența. Acum se măsoară în Siemens. Această cantitate și-a primit numele în onoarea fizicianului din Germania - Werner von Siemens.

Siemens

Siemens (poate fi desemnat fie Cm, fie S) este reciproca lui Ohm, care este o unitate de măsură a conductivității electrice. Un cm este egal cu orice conductor a cărui rezistență este de 1 ohm. Siemens este exprimat prin formula:

• 1 cm = 1: Ohm = A: B = kg −1 m −2 s³A², unde
  A - amper,
  V - volt.

Conductibilitatea termică a apei

Acum să vorbim despre capacitatea unei substanțe de a transfera energie termică. Esența fenomenului este că energia cinetică a atomilor și moleculelor, care determină temperatura unui anumit corp sau substanță, este transferată unui alt corp sau substanță în timpul interacțiunii lor. Cu alte cuvinte, conductivitatea termică este schimbul de căldură între corpuri, substanțe, precum și între un corp și o substanță.

Conductivitatea termică a apei este, de asemenea, foarte mare. Oamenii folosesc această proprietate a apei în fiecare zi fără să o observe. De exemplu, turnați apă rece într-un recipient și răciți băuturi sau alimente în el. Apă rece preia căldură din sticlă sau recipient, dând în schimb frigul; este posibilă și o reacție inversă.

Acum același fenomen poate fi ușor imaginat la scară planetară. Oceanul se încălzește în timpul verii, iar apoi, odată cu apariția vremii reci, se răcește încet și își degajă căldura în aer, încălzind astfel continentele. După ce s-a răcit în timpul iernii, oceanul începe să se încălzească foarte lent în comparație cu pământul și renunță la răcoare continentelor care lâncezesc în soarele de vară.

Densitatea apei

S-a descris mai sus că peștii trăiesc într-un iaz iarna datorită faptului că apa se întărește într-o crustă pe toată suprafața lor. Știm că apa începe să se transforme în gheață la o temperatură de zero grade. Datorită faptului că densitatea apei este mai mare decât densitatea acesteia, aceasta plutește și îngheață la suprafață.

proprietățile apei

De asemenea, în diferite condiții, apa poate fi atât un agent oxidant, cât și un agent reducător. Adică apa, renunțând la electroni, devine încărcată pozitiv și se oxidează. Sau capătă electroni și devine încărcat negativ, ceea ce înseamnă că este restaurat. În primul caz, apa se oxidează și se numește moartă. Are proprietăți bactericide foarte puternice, dar nu trebuie să-l bei. În al doilea caz, apa este vie. Înviorează, stimulează recuperarea organismului și aduce energie celulelor. Diferența dintre aceste două proprietăți ale apei este exprimată în termenul „potențial de oxidare-reducere”.

Cu ce ​​poate reacționa apa?

Apa este capabilă să reacționeze cu aproape toate substanțele care există pe Pământ. Singurul lucru este că pentru ca aceste reacții să apară, trebuie să asigurați o temperatură și un microclimat adecvate.

De exemplu, la temperatura camerei, apa reacționează bine cu metale precum sodiul, potasiul, bariul - acestea sunt numite active. Cu halogeni - acesta este fluor, clor. Când este încălzită, apa reacționează bine cu fierul, magneziul, cărbunele și metanul.

Cu ajutorul diverșilor catalizatori, apa reacționează cu amidele și esterii acizilor carboxilici. Un catalizator este o substanță care pare să împingă componentele către o reacție reciprocă, accelerând-o.

Există apă în altă parte în afară de Pământ?

Până acum, nu a fost descoperită apă pe nicio planetă din sistemul solar, cu excepția Pământului. Da, ei sugerează prezența sa pe sateliții unor astfel de planete gigantice precum Jupiter, Saturn, Neptun și Uranus, dar până acum oamenii de știință nu au date precise. Există o altă ipoteză, neverificată încă pe deplin, despre apa subterană de pe planeta Marte și de pe satelitul Pământului, Luna. În ceea ce privește Marte, au fost înaintate în general o serie de teorii conform cărora a existat cândva un ocean pe această planetă, iar posibilul său model a fost chiar conceput de oamenii de știință.

În afara sistemului solar, există multe planete mari și mici unde, potrivit oamenilor de știință, poate exista apă. Dar până acum nu există nici cea mai mică oportunitate de a fi sigur de acest lucru.

Cum este utilizată conductibilitatea termică și electrică a apei în scopuri practice

Datorită faptului că apa are o capacitate termică mare, este folosită în rețeaua de încălzire ca lichid de răcire. Acesta asigură transferul de căldură de la producător la consumator. Multe centrale nucleare folosesc, de asemenea, apa ca un excelent lichid de răcire.

În medicină, gheața este folosită pentru răcire, iar aburul este folosit pentru dezinfecție. Gheața este folosită și în sistemul de alimentație publică.

În multe reactoare nucleare, apa este folosită ca moderator pentru a asigura apariția cu succes a unei reacții nucleare în lanț.

Apa sub presiune este folosită pentru a despica, sparge și chiar tăia pietre. Acesta este utilizat în mod activ în construcția de tuneluri, spații subterane, depozite și metrouri.

Concluzie

Din articol rezultă că apa, în proprietățile și funcțiile sale, este cea mai de neînlocuit și uimitoare substanță de pe Pământ. Viața unei persoane sau a oricărei alte creaturi vii de pe Pământ depinde de apă? Cu siguranță, da. Contribuie această substanță la management activitate științifică o persoana? Da. Apa are conductivitate electrică, conductivitate termică și altele proprietăți benefice? Răspunsul este și „da”. Un alt lucru este că există din ce în ce mai puțină apă pe Pământ, și mai ales apă curată. Și sarcina noastră este să o păstrăm și să o protejăm (și, prin urmare, pe noi toți) de dispariție.

Care este diferența dintre un electrod și un cazan cu element de încălzire?

Într-un cazan cu element de încălzire, un element de încălzire - un încălzitor electric tubular - este încălzit cu energie electrică, care apoi își transferă căldura lichidului de răcire. Un cazan cu electrozi funcționează prin trecerea curentului printr-un lichid de răcire (apă sau lichid de răcire care nu îngheață „-20 C”). Trecerea curentului alternativ nu poate fi numită electroliză, deoarece are loc doar ionizarea lichidului. Un cazan cu electrozi este un incalzitor de apa (lichid) simplu si foarte fiabil, in cazuri ideale poate functiona fara inlocuirea elementelor multi ani (zeci de ani).

Ce afectează performanța și durata de viață a cazanelor cu electrozi?

Pentru ca un cazan cu electrozi să funcționeze, este necesar ca lichidul de răcire să aibă rezistivitate (conductivitate) necesară. Un cazan cu electrozi face parte din sistemul de încălzire. Pentru a asigura o funcționare fiabilă, pe termen lung și fără probleme a cazanului, sistemul de încălzire trebuie să respecte parametrii recomandați din pașaportul cazanului.

De ce sistemele de încălzire bazate pe boilere cu electrozi sunt de obicei mai economice și mai fiabile decât elementele de încălzire?

În ciuda unor dificultăți la pornirea sistemelor de încălzire bazate pe boilere cu electrozi, cazanele cu electrozi sunt cu cel puțin 20 - 30% mai economice decât elementele de încălzire. Eficiența cazanelor cu electrozi a fost testată prin practica de instalare și exploatare de mai bine de 15 ani. Fiabilitatea și eficiența sunt asigurate de un design mai simplu, mai fiabil. Într-un cazan cu element de încălzire, elementele de încălzire sunt mai întâi încălzite, iar apoi elementele de încălzire degajă căldură lichidului. Într-un cazan cu electrozi, lichidul în sine joacă rolul unui încălzitor. Când trece curentul, lichidul este încălzit de întregul volum din cazan. Folosind încălzirea cu electrozi a lichidului, este posibil să se reducă volumul cazanului de mai multe ori în comparație cu un element de încălzire de aceeași putere.
Cu un sistem corect asamblat, centrala pornește cu puterea nominală scăzută (mai puțin de 50%) și, pe măsură ce se încălzește, câștigă treptat putere. Automatizarea modernă vă permite să mențineți o temperatură confortabilă a camerei cu o precizie de +/- 0,2 grade. C. La încălzirea caselor de țară, este posibil să se utilizeze un mod săptămânal pentru a controla sistemul de încălzire.Astfel, eficiența în funcționarea cazanelor cu electrozi se realizează datorită:
- Mai puțină inerție de încălzire (de mai multe ori);
- Pornire lină;
- Aplicarea automatizării moderne;
Fiabilitatea și durabilitatea sunt asigurate de simplitatea designului și de utilizarea materialelor moderne.

Câtă energie electrică va consuma centrala?

Centrala va consuma exact atâta energie electrică. energie, cât este pierderea de căldură a clădirii.
În condiții normale de funcționare, în condiții normale de pierdere de căldură, sub făcând alegerea corectă cazan, la modul maxim de iarnă (când este -23 afară pentru Kiev, cu asamblarea normală a sistemului de încălzire, centrala funcționează aproximativ 8 ore pe zi (în modul pornit - încălzire, oprire - răcire). Apoi, luați puterea cazanului, o înmulțim cu o medie de 8 ore și obținem consumul de energie electrică pe zi.

Cum să alegi boilerul potrivit?

Cazanul cu electrozi „ION” este selectat în funcție de următorii parametri:
- 1 kW de putere a unui cazan cu electrozi poate încălzi o cameră cu o suprafață de până la 20 mp / m, un volum de până la 60 cubi / m și 40 litri de apă în sistemul de încălzire.
De exemplu, un cazan de 5 kW poate încălzi o cameră cu o suprafață de 100 mp/m, un volum de 300 de metri cubi și cu cantitatea de apă din sistemul de încălzire de până la 240 de litri.

Ce țevi și calorifere pot fi folosite într-un sistem de încălzire cu boiler cu electrozi ION?

Pentru sistemele de încălzire se pot folosi orice țevi care sunt certificate în acest scop. Vă recomandăm să folosiți polipropilenă.

Utilizarea țevilor din metal-plastic este nedorită; fitingurile de conectare îngustează semnificativ zona de curgere;
O țeavă metal-plastic este adesea supusă deformării și delaminării atunci când temperatura lichidului fluctuează.

Puteți folosi orice radiatoare moderne (fontă, bimetalice), dar cel mai bine este să folosiți baterii din oțel. Nu este indicat sa folositi calorifere din fonta, intrucat au un volum important de lichid, o structura poroasa si contin murdarie in interior.

Pentru a asigura durabilitatea și fiabilitatea cazanului, diametrul interior al țevilor de intrare și de evacuare și al fitingurilor de țeavă nu trebuie să fie mai mic decât diametrul interior al țevilor de admisie și de evacuare a cazanului în sine.

Care sunt avantajele cazanelor cu electrozi ION?

Camera de lucru a cazanelor ION este realizată dintr-un material special de conductă gros, care este foarte important pentru cazanele cu ionizare în ceea ce privește fiabilitatea și durabilitatea lor.

Camera de lucru a aproape tuturor acestor cazane este realizată din material de țeavă obișnuit cu pereți subțiri. Electrozii cazanelor „ION” cu un diametru mai mare sunt fabricați dintr-un aliaj special, care le crește durabilitatea și fiabilitatea în timpul procesului de schimb ionic și, de asemenea, face posibilă generarea unui flux de căldură în interiorul camerei cazanului la o viteză mai mare, spre deosebire de cazane ale acelorași cazane de la alți producători.

Cazanele ION sunt prezentate într-o gamă mai largă de modele, spre deosebire de alte mărci de cazane, ceea ce permite extinderea cererii consumatorilor.

Producătorul cazanelor ION nu leagă cumpărătorul de lichidul său de răcire, iar centralele electrice ION pot fi funcționate, spre deosebire de unele cazane, cu apă obișnuită sau cu o soluție autopregătită în sistemul de încălzire.

Antigelul poate fi folosit ca lichid de răcire?

Este necesar să înțelegeți că antigelul nu este destinat utilizării în sistemele de încălzire. El este otravitor! Este mai bine să folosiți lichide speciale care nu îngheață. Dar, deoarece producătorii acestor lichide nu iau în considerare conductivitatea electrică a acestuia, este posibil ca, după pomparea acestuia în sistemul de încălzire, să fie încă nevoit să faceți pregătiri - ajustați cazanul electric la curentul necesar (acesta este descris în detaliu). în manualul de utilizare). Din practică, pot spune că, de obicei, atunci când se folosesc lichide care nu îngheață, curentul în faza cazanului electric este prea mare și este necesar să se dilueze cu apă distilată (aproximativ până la temperatura de îngheț de -5-10 grade).

Și, desigur, nu uitați de proprietățile antigelului:

1. Proprietățile fizice ale antigelului diferă semnificativ de proprietăți fizice apă. Capacitatea termică a antigelului este cu 15-20% mai mică decât cea a apei, vâscozitatea este de 2-3 ori mai mare, dilatarea volumetrică este cu 40-60% mai mare. Valorile conductivității termice, punctul de fierbere și alte caracteristici fizice diferă, de asemenea. Aceasta înseamnă că atunci când utilizați antigel în sistemul de încălzire, va fi necesară creșterea puterii termice a radiatoarelor cu 40-50%, creșterea volumului vasului de expansiune cu 40-50%, creșterea presiunii pompei de circulație cu 60%, modificați o serie de alți parametri ai sistemului de încălzire, inclusiv puterea cazanului.
2. Dacă temperatura antigelului din sistem, chiar și în orice moment (și cel mai adesea acest lucru se întâmplă în interiorul elementului de încălzire al cazanului), depășește o valoare critică pentru o anumită marcă de antigel, descompunerea termică a etilenglicolului și anticoroziune aditivii apare cu formarea de acizi și precipitarea solidă. Precipitațiile afectează fluxul de lichid de răcire prin sistem. Acizii provoacă coroziunea metalelor sistemului de încălzire. De asemenea, supraîncălzirea antigelului determină creșterea spumei, ceea ce duce la aerisirea sistemului și, în unele cazuri, până când spuma se îngroașă și formarea de depozite solide asemănătoare spumei. Descompunerea aditivilor duce la faptul că antigelul intră într-o reacție chimică cu materialele de etanșare - cauciuc, paronit etc., ceea ce provoacă scurgeri la îmbinări. În plus, utilizarea conductelor cu un strat intern de zinc este inacceptabilă.
3. Antigelurile au proprietatea de a crește permeabilitatea sau fluiditatea. Cu cât mai multe conexiuni filetate, garnituri și etanșări, cu atât este mai mare probabilitatea unei scurgeri. Practic, scurgerile apar adesea atunci când încălzirea este oprită și sistemul s-a răcit. Datorită răcirii, volumul compușilor metalici scade și, ca urmare, apar microcanale prin care scapă antigelul. Din acest motiv, toate conexiunile din sistemul de încălzire trebuie să fie accesibile pentru inspecție și reparație, ceea ce înseamnă că instalarea ascunsă a sistemului de încălzire este inacceptabilă. Antigelurile pe bază de etilenglicol sunt toxice (doză unică letală 100-300 ml), deci nu pot fi folosite pentru încălzirea apei în sistemele de apă caldă, deoarece dacă schimbătoarele de căldură au scurgeri, acestea pot ajunge în punctele de distribuție a apei calde. Vaporii de antigel sunt, de asemenea, toxici și nu ar trebui să intre în zonele rezidențiale.
4. Dacă nu aveți altă opțiune și decideți să utilizați lichid care nu îngheță ca lichid de răcire, atunci ar trebui să optați pentru lichid care nu îngheță pentru cazanele cu electrozi „POTOK-40”, dar ar trebui să țineți cont de faptul că pentru aceasta este necesar să înlocuiți toate garniturile de cauciuc din sistemul de încălzire cu paronit!

Este posibil să utilizați un cazan cu electrozi ION împreună cu o pompă de circulație?

Cazanul cu electrozi este un încălzitor de tip flux și pentru funcționarea corectă a cazanului și a sistemului de încălzire folosind o pompă de circulație, este necesar să se asigure debitul lichidului de răcire prin cazan cu următoarele indicatoare:

Se folosesc conducte de orice diametru la instalarea unui cazan cu electrozi?

În sistemul de încălzire, se recomandă instalarea conductelor la intrarea și ieșirea cazanului electric cu un diametru de cel puțin 1 inch în sistemul de încălzire. După pieptene, puteți trece la țevi cu un diametru mai mic, cu condiția ca secțiunea transversală totală a țevilor cu diametrul mai mic să fie de cel puțin 1 inch.

Cum să încălziți o casă cu o suprafață mai mare de 750 kW/m?
Ce ar trebui să fac dacă suprafața sediului meu este de 2800 kW/m?

Pentru o suprafață de 2800 kW/m este necesară instalarea unei mini-cazane formată din 4 cazane cu electrozi „ION” 3/36 conectate în paralel între ele. Când două sau mai multe cazane electrice cu electrozi „ION” (de aceeași putere) sunt conectate în paralel într-un sistem de încălzire a apei, suprafața (volumul) încăperii încălzite crește de 2 sau mai multe ori.
De exemplu: două modificări 3/36 încălzesc o suprafață de 1500 mp/m, cu un volum de 4500 metri cubi, trei modificări 3/36 încălzesc o suprafață de 2250 kV/m, cu un volum de 6750 metri cubi , etc.

Poate funcționa un cazan cu electrozi fără pompă de circulație?

Camera de ionizare, unde are loc procesul de încălzire, este de dimensiuni reduse, deci urmează o încălzire bruscă a lichidului de răcire și, în consecință, o creștere a presiunii acestuia (la putere maxima dispozitiv - până la 2 atmosfere). Astfel, centrala cu electrozi ION poate functiona in sisteme de incalzire fara pompa de circulatie, daca sistemul de incalzire este asamblat dupa o schema de circulatie naturala.

este posibil să conexiune paralelă cu alte cazane?

Un cazan cu electrozi poate fi instalat în paralel cu alte cazane (gaz, combustibil solid etc.) și utilizat la un moment convenabil pentru dvs.

Aveți nevoie de un ampermetru sau clemă pentru a porni un cazan cu electrozi?

După conectarea cazanului la sistemul de încălzire și pornirea alimentării, se măsoară consumul de curent cu un ampermetru. Dacă puterea curentului este mai mare decât cea specificată în pașaportul cazanului, este necesar să adăugați apă distilată (topită sau de ploaie) la sistemul de încălzire. Dacă puterea curentă este mai mică decât cea necesară, este necesar să adăugați sifon caustic (de copt) la sistemul de încălzire cu o rată de 30 de grame la 100 de litri de apă, amestecând sifonul în apă caldă.

Este posibilă utilizarea cazanului cu electrozi „ION” în sistemele de încălzire cu calorifere din aluminiu?

Da, acest lucru este posibil, singura avertizare este că, în loc de o soluție de sifon, pentru a crește conductivitatea electrică a apei, trebuie să utilizați ASO-1 (un produs special pentru caloriferele din aluminiu)

Ce lichid se folosește în sistemul de încălzire la funcționarea cazanului cu electrozi ION?

La funcționarea cazanului cu electrozi ION, nu este necesar un lichid de răcire special pregătit. Utilizează apă obișnuită cu o rezistență electrică specifică de cel mult 1300 Ohm cm. Deoarece apa este un element al unui circuit electric care generează căldură, are nevoie de o anumită pregătire pentru a obține rezistența electrică dorită (de exemplu, încercările de încălzire a apei distilate vor nu va avea succes deoarece nu conduce curentul electric). Pregătirea se efectuează experimental - rezistența electrică a apei este redusă prin adăugarea unei soluții de bicarbonat de sodiu caustic (de copt) sau mărită prin amestecarea apei distilate (de ploaie, topită). Toate acestea sunt descrise în detaliu în pașaportul pentru cazane electrice.

Este posibil să folosiți boilerul cu electrozi ION pentru a produce apă caldă?

Cazanele cu electrozi „ION” pot lucra împreună cu cazane de încălzire indirectă pentru a produce alimentare cu apă caldă, de exemplu, centrala electrică „ION” 3/9 poate încălzi o cameră cu o suprafață de până la 180 m2, o înălțime a tavanului de până la la 3 metri și un volum de apă în sistemul de încălzire de până la 360 de litri, cu Când conectați un cazan de încălzire indirectă, trebuie să adăugați energie pentru alimentarea cu apă caldă (ACM) pe baza datelor pașaportului cazanului dvs., pt. exemplu 3/6 kW, in total pentru incalzirea locuintei si ACM, veti avea nevoie de un cazan cu o capacitate totala de 3/9 kW + 3/6 kW = 3/15 kW

Este posibil să utilizați un cazan cu electrozi electrici ION împreună cu un sistem de încălzire prin pardoseală?

O pardoseală încălzită cu apă este un sistem închis de țevi situate în șapa de podea și conectate la sistemul de încălzire. Țevile din metal-plastic sunt de obicei folosite datorită ușurinței instalării. Podelele calde pot fi folosite ca încălzire primară sau suplimentară. Când utilizați o pardoseală încălzită împreună cu un cazan cu electrozi electrici ION, se poate obține un efect economic mai mare.
O podea cu apă caldă are o serie de avantaje. Datorită suprafeței mari, cantitatea de căldură radiată crește și este imediat transferată către obiectele din jur. Astfel, podeaua caldă asigură o distribuție uniformă orizontală și verticală a căldurii pe întreaga suprafață a încăperii.

Puteți explica într-un limbaj simplu cum să pregătiți lichidul de răcire?

Dacă utilizați apă obișnuită ca lichid de răcire în sistemul dvs. de încălzire, atunci aceasta trebuie adusă în conformitate cu GOST R 51232 „Apă potabilă” (1300 Ohm per cm cub).
Nu puteți face acest lucru acasă fără echipament special. Dar este posibil să mergi pe altă cale.
La punerea în funcțiune a cazanului electric „ION”, este necesar să se măsoare curentul de pornire cu un ampermetru folosind o clemă de curent (sau un ampermetru cu conectare directă).
Dacă la pornire puterea curentului nu corespunde parametrilor specificați în fișa tehnică a produsului, atunci trebuie luate următoarele acțiuni:

1. Curentul este mai mic - este necesar să adăugați soluția de sifon în porții (reduce rezistivitatea lichidului). Prima etapă nu este mai mult de o linguriță la suta de litri de apă (lichid de răcire). Dacă după 2 ore curentul crește ușor, prima etapă trebuie repetată.
2. Curentul este mai mare - se adaugă apă distilată sau de ploaie (topită) (crește rezistența specifică a lichidului).

Spuneți-mi ce alte materiale trebuie achiziționate și ce mai trebuie făcut pentru a vă pune centrala în funcțiune?

O listă aproximativă de materiale și echipamente suplimentare pentru instalarea și lansarea unui sistem de încălzire monofazat „ION”.

Neapărat :

1. Starter magnetic (contactor) corespunzător caracteristicile actuale acest model „ION”.
2. Comutator automat unipolar (automat) corespunzător caracteristicilor curente ale acestui model „ION”.
3. Cablu electric(sârmă electrică) cu o secțiune transversală corespunzătoare caracteristicilor curente ale acestui model „ION”. Cablu electric (fir electric) pentru conectarea termostatului (de exemplu 3x0,5 (0,75) sau pv 3x0,5 (0,75).)
4. ASO-1 (înlocuitor de sifon pentru radiatoarele din aluminiu), dacă în sistem sunt instalate calorifere din aluminiu, pentru a crește conductivitatea electrică a apei

1. Box (cutie) pentru instalarea echipamentului de protecție la pornire.
2. Ampermetru cu conexiune directă (clampmetru) pentru monitorizarea sarcinii de lucru și, dacă este necesar, reglarea în timp util a conductibilității electrice a lichidului de răcire.
3. Lampa de control indică starea cazanului (încălzire, întrerupere, absență/prezența alimentării în rețea).
4. Programator săptămânal SALUS FL091 pentru economii suplimentare de energie și o utilizare mai confortabilă a sistemului de încălzire

Împământarea de protecție este OBLIGATORIE!
Sistem de incalzire:

Pentru a facilita funcționarea cazanului ION și a economisi în mod semnificativ energie, se recomandă utilizarea pompă de circulație. Sistemul de încălzire trebuie să fie prevăzut cu supape suplimentare pentru întreținerea, instalarea și dezmembrarea convenabile a cazanului și a pompei.

Ce este mai bun decât cazanele trifazate?

Totul depinde de ce tensiune aveți - 220 sau 380.
Daca aveti posibilitatea de a instala centrala pe trei faze 380V. , De la 3/6 kW, aceasta vă oferă beneficii suplimentare. Cazanele trifazate au instalați trei electrozi, care pot fi porniți în etape, de exemplu, centrala „ION” 3/6 kW are instalați trei electrozi de 2 kW; în perioadele de extrasezon, când afară sunt + 10 grade, puteți nu este nevoie să porniți cazanul la putere maximă, dar este suficient să porniți un electrod. Dacă nu aveți trei faze, atunci puteți instala un cazan trifazat pe o singură fază. Faza este împărțită în trei ieșiri și conectată prin întrerupătoare automate la trei electrozi. Se recomanda folosirea cazanelor trifazate de la 100 mp.

Ce probleme pot apărea la instalarea conductelor de cupru?

La asamblarea unui sistem de încălzire din conducte de cupru, o problemă importantă este conectarea cuprului cu alte metale în același sistem de circulație a apei. Când cuprul este combinat direct cu oțel, oțel galvanizat sau aluminiu, are loc o reacție electrochimică, determinând dizolvarea rapidă a fierului, zincului și aluminiului. De asemenea, conductele nu pot fi folosite ca elemente de împământare pentru echipamentele electrice. Pentru a elimina acest fenomen, este necesar să separați aceste metale de cupru cu o garnitură izolatoare. Chiar și în absența unei îmbinări metalice, cuprul stimulează coroziunea materialelor de mai sus. Acest proces este rezultatul precipitării ionilor de cupru (Cu2+) și pătrunzând în apă în timpul coroziunii uniforme a suprafețelor de cupru. Ionii sunt depuși în locuri în care au apărut deja gropi de coroziune, provocând distrugerea accelerată a materialului de bază (oțel, oțel galvanizat sau aluminiu). Cele mai periculoase forme de coroziune includ ulcerativ și eroziv.
Coroziunea prin pitting este coroziunea locală a metalului care are loc în locurile în care filmul protector de oxid care acoperă suprafețele interioare ale țevilor în contact cu apa este distrus. În conductele de apă rece și caldă, următorii factori fac dificilă formarea unei pelicule de protecție sau deteriorarea unei pelicule existente:

• gresit compoziție chimică cupru,
• pregătirea necorespunzătoare a suprafețelor interioare ale țevilor în timpul producției lor,
• Scurgeri de lipire pe suprafața interioară a țevilor,
• prezența particulelor solide în interiorul țevilor (de exemplu, nisip) care au intrat în instalație în timpul instalării sau în timpul funcționării (de unde și cerința de a filtra apa atât furnizată sistemului, cât și folosită pentru spălarea acesteia).

Coroziunea erozivă este cauzată de curgerea turbulentă a apei în apropierea pereților țevilor. Prin urmare, este important să se respecte viteza de proiectare a curgerii apei, precum și să se excludă rezistențele locale, cum ar fi îngustări, lipire și ieșiri executate incorect.

În sistemele de încălzire, combinația de oțel și cupru este permisă numai dacă conținutul de oxigen din apă nu depășește 0,1 mg/dm3, ceea ce este practic posibil doar în sistemele închise. Chiar și în sistem închis circulatie, nu se recomanda folosirea caloriferelor din cupru si aluminiu in acelasi circuit.

Pot folosi un cazan cu electrozi pentru încălzire dacă am un Dispozitiv instalat în rețeaua mea electrică oprire de protecție(RCD)?

Valoarea practică a scurgerilor de curent este determinată de designul izolatorilor și se află în intervalul 20 ¬ 40 mA. Acest lucru trebuie remarcat Atentie speciala atunci când conectați încălzitoarele la o rețea electrică cu un dispozitiv de curent rezidual instalat (RCD), care înregistrează de obicei scurgeri de curent în intervalul 30 - 40 mA.
Ținând cont de acest lucru, încălzitoarele de acest tip trebuie conectate printr-un dispozitiv separat întrerupător de circuit, ocolind RCD.

Pot obține un certificat de conformitate pentru produsele dumneavoastră?

Compania noastră are cincisprezece ani de experiență în dezvoltarea și producția de cazane cu electrozi (ioni). Pentru prima dată pe piața ucraineană prezentăm un electrod de economisire a energiei dispozitiv de încălzire„ION” al noii generații.

Fabricat folosind cele mai noi tehnologii si materiale moderne. Designul îmbunătățit și compoziția îmbunătățită a aliajului de electrozi asigură o durată lungă de viață.

Dispozitivul de încălzire cu electrozi „ION” este fabricat conform specificatii tehniceși documentația de proiectare.

Puteți vizualiza certificatul de calitate făcând clic pe imagine.

Rozanov Evgheni

Soda este o substanță cu mai multe fețe, utilizările sale variază. Soda este folosită de la industria alimentară până la metalurgie. Am devenit interesat de această substanță, pe care toată lumea o are în casă, și am decis să studiez modul în care diferitele proprietăți ale unei soluții apoase de sifon se manifestă în funcție de temperatura și concentrația soluției.

Descarca:

Previzualizare:

Pentru a utiliza previzualizările prezentării, creați-vă un cont ( cont) Google și conectați-vă: https://accounts.google.com

Subtitrările diapozitivelor:

Lucrarea a fost finalizată de Evgeniy Rozanov. Conducător științific: Khabarova Olga Nikolaevna

Lacul Doroninskoye Soda este un monument natural hidrologic, cel mai mare lac de sifon Siberia de Est. Suprafața rezervorului variază de la 3,7 la 4,8 km2 în diferite anotimpuri și ani. Adâncimea medie a apei este de aproximativ 4 m, cea mai mare este de 6,5 m. Cel mai faimos depozit de sifon autoplantat din Transbaikalia este situat pe lac.

Dioscorides Pedanius Grec de naștere, medic, farmacolog și naturalist, unul dintre fondatorii botanicii, Dioscorides Pedanius s-a născut în Anazarbe, Cilicia, Asia Mică (moderna Nazarba). Dioscoride a călătorit mult cu armata romană sub împăratul Nero, practicând medicina militară, culegând și identificând plante. Lucrarea principală a lui Dioscorides, De materia medica (Despre substanțele medicinale), conține o descriere a 600 de plante și 1.000 de medicamente diferite. În Evul Mediu, De materia medica era considerată principala sursă de cunoștințe despre botanică și farmacologie.

Henri Louis Duhamel du Monceau Petru cel Mare

Leblanc A studiat medicina, a ascultat prelegeri despre chimie de G. Ruel la Grădina Botanică din Paris. În 1791, Nicolas Leblanc a primit un brevet pentru „Metoda de transformare a sării Glauber în sifon”. Leblanc și-a oferit tehnologia de producere a sifonului ducelui Filip de Orleans, al cărui medic personal era. În 1789, ducele a semnat un acord cu Leblanc și ia alocat două sute de mii de livre de argint pentru construcția fabricii. Fabrica de sifon din suburbia pariziană Saint-Genis se numea „Franciade – Soda Leblanc” și producea zilnic 100-120 kg de sifon. Pe parcursul Revolutia Francezaîn 1793, Ducele de Orleans a fost executat, proprietatea i-a fost confiscată, iar fabrica de sifon și patentul lui Leblanc însuși au fost naționalizate. Abia șapte ani mai târziu, lui Leblanc i s-a restituit planta ruinată, pe care nu a putut să o reface.

Scop: Studierea dependenței conductivității electrice a unei soluții apoase de bicarbonat de sodiu de temperatura și concentrația soluției apoase.

Obiective: Studierea literaturii pe tema de cercetare. Efectuați un sondaj de cunoștințe despre diferitele utilizări ale bicarbonatului de sodiu. Învață să prepari o soluție de bicarbonat de sodiu de diferite concentrații. Investigați dependența conductivității electrice de concentrația soluției și temperatură.

Relevanța studiului Soda este o substanță cu mai multe fațete, utilizările sale sunt variate. Soda este folosită de la industria alimentară până la metalurgie. Cunoașterea proprietăților sale este întotdeauna relevantă.

Soda este o substanță cu multe fețe

Domenii de aplicare a bicarbonatului de sodiu chimică industria uşoară industria textilă industria alimentară industria medicală metalurgie

Industria chimică În industria chimică - pentru producția de coloranți, materiale plastice spumă și alte produse organice, reactivi cu fluor, produse chimice de uz casnic.

Metalurgie În metalurgie – în timpul precipitării metalelor pământurilor rare și a flotației minereurilor.

Industria textila si textila usoara (finisarea tesaturilor de matase si bumbac). industria ușoară - în producția de cauciuc de talpă și piele artificială, tăbăcire (tăbăcire și neutralizare a pielii).

Industria alimentară În industria alimentară - panificație, producție de cofetărie, prepararea băuturilor.

Industria medicală În industria medicală - pentru prepararea soluțiilor injectabile, a medicamentelor antituberculoase și a antibioticelor

Chestionar În ce domenii de industrie credeți că se folosește bicarbonatul de sodiu: Industria alimentară Medicină Metalurgie Industria chimică Industria ușoară Acasă

Rezultatele sondajului

Concluzia sondajului Majoritatea respondenților au răspuns că soda este folosită cel mai des în viața de zi cu zi, în industria alimentară și în industria chimică.

Ipoteza Dacă creșteți concentrația unei soluții apoase de bicarbonat de sodiu, conductivitatea electrică a acesteia va crește.

Experimentul nr. 1 „Pregătirea unei soluții apoase de bicarbonat de sodiu” Scop: învățați să pregătiți o soluție apoasă de bicarbonat de sodiu de diferite concentrații. Dotare: 3 pahare, bicarbonat de sodiu, apa filtrata, cantar, greutati.

Nr. Masa de sifon (g) Masa de apă (ml) Concentrația de sifon (%) 1 4 96 4 2 8 92 8 3 12 88 12

Concluzie: Am învățat experimental să prepar o soluție apoasă de bicarbonat de sodiu de diferite concentrații.

Experimentul nr. 2 „Studiul conductivității electrice a unei soluții de bicarbonat de sodiu” Scop: să se demonstreze că odată cu creșterea concentrației soluției de sodă, conductivitatea electrică a acesteia crește. Dotare: Sursa de alimentare, 2 electrozi, 3 pahare cu solutie de sifon de diferite concentratii, ampermetru, voltmetru, fire de conectare, cheie

Schema de instalare

Tabel Nr. Concentrația de sodă I (A) U (B) R (Ohm) λ =1/ R (1/ Ohm = cm) 1 4 1,0 6 6 0,17 2 8 1,4 6 4,9 0,23 3 12 1,7 6 3,53 0,28

Formule pentru calcularea R=U/I (Ohm=V/A) λ =1/R (1/Ohm=Sm) (Siemens)

Concluzie: Experimental, am învățat să determin conductivitatea electrică a bicarbonatului de sodiu și m-am convins că, cu cât concentrația soluției este mai mare, cu atât conductivitatea electrică a soluției de bicarbonat de sodiu este mai mare. Și rezistența soluției scade odată cu creșterea concentrației.

Experimentul nr. 3 „Studiul dependenței conductivității electrice de temperatura soluției” Scop: Asigurați-vă că conductivitatea electrică a soluției depinde de temperatură. Dotare: Termometru, Sursa de alimentare, 2 electrozi, 3 pahare cu solutie de sifon de diferite concentratii, ampermetru, voltmetru, fire de legatura, cheie, element incalzitor.

Tabelul % soluție la C soluție I (A) U (B) R (Ohm) λ (Sm) 4 18 1 6 6 0,17 19 1,03 6 5,83 0,172 20 1,05 6 5,71 0,175 21 1,08 6 6 5 18 19 1,03 6 5,83 0,172 20 1,05 6 5,71 0,175 21 1,08 6 2 5 18 183

Graficul 1. Dependența rezistenței soluției de temperatură

Graficul 2. Dependența conductibilității electrice de temperatură

Concluzie: Din experiență este evident că conductivitatea electrică crește odată cu creșterea temperaturii. Când sunt încălzite, viteza ionilor crește, accelerând astfel procesul de transfer al sarcinii de la un punct la altul, de la un electrod la altul.

Concluzie: După ce am studiat literatura de specialitate pe tema de cercetare și am efectuat un sondaj sociologic, am ajuns la concluzia: Soda este o substanță cu mai multe fațete cu proprietăți diferite.Rezistența unei soluții de sifon depinde de concentrația acesteia. Conductivitatea electrică a soluției depinde și de concentrație. Conductivitatea electrică crește odată cu creșterea temperaturii.

Vă mulțumim pentru atenție!

Previzualizare:

Cercetare
„Studiul conductivității electrice a unei soluții apoase de bicarbonat de sodiu”

Introducere

Soda era cunoscută de om cu aproximativ o mie de ani și jumătate până la două mii î.Hr. și poate chiar mai devreme. A fost extras din lacuri de sifon și extras din câteva zăcăminte sub formă de minerale. Primele informații despre producția de sifon prin evaporarea apei din lacurile de sifon datează din anul 64 d.Hr. Până în secolul al XVIII-lea, alchimiștii din toate țările și-au imaginat-o ca pe o anumită substanță care șuiera odată cu eliberarea unui fel de gaz sub acțiunea acizilor cunoscuți până atunci - acetic și sulfuric. Pe vremea medicului roman Dioscorides Pedanius, nimeni nu avea idee despre compoziția sucului. În 1736, chimistul, doctorul și botanistul francez Henri Louis Duhamel de Monceau a reușit să obțină pentru prima dată sifon foarte pur din apa lacurilor de sifon. El a reușit să stabilească că soda conține elementul chimic „Natr”. În Rusia, chiar și pe vremea lui Petru cel Mare, soda era numită „zodă” sau „mâncărime” și până în 1860 a fost importată din străinătate. În 1864, în Rusia a apărut prima fabrică de sifon care folosește tehnologia francezului Leblanc. Datorită apariției fabricilor sale, soda a devenit mai accesibilă și și-a început drumul victorios ca produs chimic, culinar și chiar medicinal.

În industrie, comerț și în viața de zi cu zi, mai multe produse se găsesc sub denumirea de sifon: carbon de sodiu - carbonat de sodiu anhidru Na 2 CO 3 , bicarbonat de sodiu - bicarbonat de sodiu NaHCO 3 , numit adesea și bicarbonat de sodiu, bicarbonat de sodiu cristalin Na 2C0310H20 şi Na2C03H2 O și sodă caustică, sau sodă caustică, NaOH.
Bicarbonatul de sodiu modern este un produs industrial tipic

În prezent, lumea produce câteva milioane de tone de sifon pe an pentru diverse utilizări.

Soda este o substanță cu mai multe fețe, utilizările sale variază. Soda este folosită de la industria alimentară până la metalurgie. Am devenit interesat de această substanță, pe care toată lumea o are în casă, și am decis să studiez modul în care diferitele proprietăți ale unei soluții apoase de sifon se manifestă în funcție de temperatura și concentrația soluției.

Deci, scopul nostru a fost:

Investigați dependența conductivității electrice a unei soluții apoase de bicarbonat de sodiu de temperatura și concentrația soluției apoase.

Sarcini:

1. Studiați literatura de specialitate pe tema de cercetare.
2. Efectuați un sondaj de cunoștințe despre diferitele utilizări ale bicarbonatului de sodiu.
3. Învață să prepari o soluție de bicarbonat de sodiu de diferite concentrații.
4. Investigați dependența conductivității electrice de concentrația soluției și temperatură.

Relevanța cercetării:

Soda este o substanță cu mai multe fațete și utilizările sale variază. Soda este folosită de la industria alimentară până la metalurgie. Cunoașterea proprietăților sale este întotdeauna importantă.

Slide-ul prezintă principalele utilizări ale bicarbonatului de sodiu.

1. industria chimica
2. industria ușoară
3. industria textila
4. industria alimentară
5. industria medicala
6. metalurgie

Deci, în industria chimică - pentru producția de coloranți, materiale plastice spumă și alte produse organice, reactivi cu fluor și produse chimice de uz casnic.

1. În metalurgie - în timpul precipitațiilor de metale rare și a flotației minereurilor.

1. În industria textilă (finisarea țesăturilor din mătase și bumbac).
2. În industria ușoară - în producția de cauciuc de talpă și piele artificială, tăbăcire (tăbăcire și neutralizare a pielii).
3. În industria alimentară - panificație, producție de cofetărie, prepararea băuturilor.

1. În industria medicală - pentru prepararea soluțiilor injectabile, a medicamentelor antituberculoase și a antibioticelor

După ce am studiat materialul teoretic, am decis să-mi întreb colegii dacă știu în ce domenii ale industrieibicarbonat de sodiu folosit:

1. Acasă
2. Industria alimentară
3. Medicament
4. Industria chimica
5. Metalurgie
6. Industria ușoară

Iată rezultatele sondajului: cel mai mare număr de respondenți a răspuns:

1. Acasă -63%
2. Industria alimentară-71%
3. Industria chimică - 57%, cel mai mic număr de respondenți au indicat utilizarea sodei în metalurgie și industria ușoară.

Pentru a efectua cercetări suplimentare, a trebuit să prepar o soluție apoasă de diferite concentrații.

Ipoteză

Deci, dacă creșteți concentrația unei soluții apoase de bicarbonat de sodiu, conductivitatea electrică a acesteia va crește.

II. partea experimentală

„Studiul conductivității electrice a unei soluții apoase de bicarbonat de sodiu”

Ţintă: asigurați-vă că într-o soluție apoasă de sifon există purtători de electricitate - ioni care conduc curentul electric.

Echipament: bicarbonat de sodiu, pahare din sticla termorezistenta, electrozi, fire de legatura, alimentare, ampermetru, voltmetru, cheie, cantare de laborator, greutati, termometru, aragaz electric.

Experiența 1. „Pregătirea unei soluții apoase de bicarbonat de sodiu”

Ţintă: Aflați cum să pregătiți o soluție apoasă de bicarbonat de sodiu în concentrații diferite.

Echipament: pahare din sticlă termorezistentă, apă filtrată, cântare, greutăți, bicarbonat de sodiu.

Efectuarea experimentului:

1. Pune pe cântar 4 g de bicarbonat de sodiu;
2. Se toarnă 96 ml într-un pahar. apa filtrata;
3. Turnați bicarbonat de sodiu într-un pahar cu apă și amestecați bine;
4. Repetați experimentul pentru a prepara o soluție de 8% și 12%

	Greutatea sifonului (g)	Cantitatea de apă (ml)	concentrația de sifon în (%)

Concluzie: Experimental, am învățat cum să prepar o soluție apoasă de bicarbonat de sodiu de diferite concentrații.

Experimentul 2. „Studiul conductivității electrice a unei soluții de bicarbonat de sodiu”

Ţintă: demonstrați că pe măsură ce crește concentrația de soluție de sodă, conductivitatea electrică a acesteia crește.

Echipament: trei pahare cu o soluție de bicarbonat de sodiu de diferite concentrații, o sursă de alimentare, un ampermetru, un voltmetru, fire de conectare, o cheie, electrozi.

Rezistența specifică este o mărime scalară egală numeric cu rezistența unui conductor cilindric omogen de unitate de lungime și unitate de suprafață. Cu cât este mai mare rezistivitatea materialului conductor, cu atât este mai mare rezistența sa electrică.

Unitatea de măsură a rezistivității este ohmimetrul (1 ohm m).

Efectuarea experimentului:

1. Asamblați circuitul electric conform schemei;
2. Puneți electrozii într-un pahar cu o concentrație de soluție de bicarbonat de sodiu de 4%, 8% și 12%;
3. Măsurați citirile ampermetrului și voltmetrului;
4. Calculați rezistența soluției;
5. Calculați conductivitatea electrică a soluției.

Masa 2.

	Concentrație de sifon	IN ABSENTA)	U (B)	R (Ohm)	λ=1 R (1Ohm=cm)
					0,17
					0,23
				3,53	0,28

Pentru experiment a fost asamblat un circuit electric conform schemei. Schimbând concentrația soluției apoase, înregistrăm citirile ampermetrului și voltmetrului.

Măsurătorile au fost efectuate la o temperatură de 18 0 C și presiunea atmosferică 757 mmHg.

Concluzie: Experimental, am învățat să determin conductivitatea electrică a bicarbonatului de sodiu și m-am convins că, cu cât concentrația soluției este mai mare, cu atât conductivitatea electrică a soluției de bicarbonat de sodiu este mai mare. Și rezistența soluției scade odată cu creșterea concentrației. Prin urmare, cu o soluție de bicarbonat de sodiu 12%, conductivitatea electrică va fi cea mai mare, iar rezistența va fi cea mai scăzută.

Experimentul 3. „Studiul dependenței conductivității electrice de temperatura soluției”

Ţintă: Asigurați-vă că conductivitatea electrică se modifică odată cu temperatura.

Echipament: trei pahare cu o soluție de bicarbonat de sodiu de diferite concentrații, o sursă de alimentare, un ampermetru, un voltmetru, fire de legătură, o cheie, electrozi, un termometru, o sobă electrică.

Efectuarea experimentului:

1. Asamblați instalația conform diagramei;
2. Pune o soluție de bicarbonat de sodiu 4% pe gresie;
3. Porniți țiglă;
4. Înregistrați temperatura soluției;
5. Măsurați citirile ampermetrului și voltmetrului la fiecare grad de soluție;
6. Calculați rezistența și conductibilitatea electrică folosind formule.

   1,05

   5,71

   0,175

   1,08

   5,56

   0,180

   5,45

   0,183

   λ=1R (1Ohm=cm)

   Concluzie: Din experiență este evident că conductivitatea electrică crește odată cu creșterea temperaturii. Când este încălzit, viteza ionilor crește, accelerând astfel procesul de transfer a sarcinilor dintr-un punct în altul.

   Programul 1. Dependența rezistenței soluției de temperatură.

   Programul 2. Dependența conductibilității electrice de temperatură

   Concluzie

   După ce am studiat literatura despre proprietățile bicarbonatului de sodiu, utilizarea sa în medicină, industria alimentară și viața de zi cu zi și am efectuat o serie de experimente, am fost convinși că:

   1. Soda este o substanță cu mai multe fațete, cu diverse proprietăți.
   2. Rezistența unei soluții de sifon depinde de concentrația acesteia.
   3. Conductivitatea electrică a soluției depinde și de concentrație.
   4. Conductivitatea electrică crește odată cu creșterea temperaturii.

   Literatură

   1. Tehnologia chimică generală. Ed. I. P. Muhlenova. Manual pentru specialitățile chimico-tehnologice ale universităților. - M.: Liceu.
   2. Fundamentele de chimie generală, vol. 3, B.V. Nekrasov. - M.: Chimie, 1970.
   3. Tehnologia chimică generală. Furmer I. E., Zaitsev V. N. - M.: Liceu, 1978.
   4. Tehnologia chimică generală, ed. I. Volfkovich, vol. 1, Soda M. - L., 1953, p. 512-54;
   5. Benkovsky V., Tehnologia produselor de sifon, M, 1972;
   6. Şokin I. N., Krasheninnikov Sifon A., Tehnologia sifonului, M., 1975.