Jak Rozpoznać Wodę Destylowaną w Probówkach: Kompleksowy Przewodnik

Woda to substancja niezbędna do życia, używana na co dzień. Słowo "woda" to nazwa zwyczajowa, którą należy rozszerzyć, np. woda z kranu to woda wodociągowa, woda z morza to woda morska, a woda oczyszczona w procesie destylacji to woda destylowana. Należy pamiętać, że woda wodzie nie jest równa.

Czy każdą bezbarwną ciecz należy identyfikować z wodą? Czy woda jest zawsze najlepszym rozpuszczalnikiem dla innych substancji? Jakie czynniki przyspieszają rozpuszczanie niektórych substancji w wodzie? Czy można przewidzieć, czy dana substancja będzie dobrze lub słabo rozpuszczać się w wodzie?

Różne Rodzaje Wody

Istnieją różne rodzaje wody, a każdy z nich ma swoje specyficzne właściwości. Woda destylowana różni się od wody wodociągowej, mineralnej czy chlorowanej. Poniżej przedstawiono kilka przykładów:

  • Woda wodociągowa: Woda z kranu, która zawiera różne minerały i substancje chemiczne.
  • Woda morska: Woda z morza, charakteryzująca się wysokim zasoleniem.
  • Woda destylowana: Woda oczyszczona w procesie destylacji, pozbawiona minerałów i zanieczyszczeń.
  • Woda mineralna: Woda zawierająca rozpuszczone sole mineralne i gazy.
  • Woda chlorowana: Woda dezynfekowana za pomocą chloru.

Jak Odróżnić Wodę Destylowaną?

Woda destylowana, w przeciwieństwie do innych rodzajów wody, jest pozbawiona jonów i minerałów, co wpływa na jej właściwości. Można to wykorzystać do jej identyfikacji.

Badanie Przewodnictwa

W probówkach umieszczono gwoździe i wlano do nich: wodę destylowaną (probówka nr 1), 3% roztwory soli (2), wodorotlenku sodu (3) i kwasu octowego (4). Duża ilość jonów powstałych z dysocjacji chlorku sodu zwiększa przewodnictwo roztworu i przyspiesza reakcje (chlorki są silnymi czynnikami korozyjnymi).

Przeczytaj także: Sposoby na odróżnienie octu.

Jony H+ działają w sposób odwrotny i przyspieszają reakcje katodowe przez wiązanie jonów wodorotlenkowych (tworzą się cząsteczki wody). Powstający octan żelaza(II) jest dobrze rozpuszczalny w wodzie i nie zabarwia roztworu.

Doświadczenie z Korozją

Poprzedni odcinek zakończył się doświadczeniem, w którym badałeś czynniki wpływające na szybkość korozji elektrochemicznej. W dwóch ostatnich probówkach również znajdował się 3% roztwór soli, ale gwoździe były połączone z blaszką cynkową (5) lub z drutem miedzianym (6).

Cynk połączony z żelazem tworzy ogniwo galwaniczne, w którym (jako metal aktywniejszy) jest anodą, a żelazo - katodą, na której następuje redukcja wody i tlenu. Taki układ zapobiega korozji stali. Miedź połączona z żelazem również tworzy ogniwo galwaniczne.

Inhibitory Korozji

W doświadczeniu z ubiegłego miesiąca zasadowy roztwór hamował przebieg korozji (naczynie nr 3). W przypadku wypełnionych wodą konstrukcji zamkniętych (kotły parowe, instalacje grzewcze) stosuje się substancje spowalniające procesy niszczenia, czyli inhibitory korozji. Są to zarówno związki nieorganiczne (np. fosforany), jak i organiczne (np. urotropina).

Napełnij trzy probówki wodą z kranu. Pierwsza stanowi próbę kontrolną. Do drugiej dodaj kilka kryształków azotanu(III) sodu NaNO2, do trzeciej - chromianu(VI) potasu K2CrO4. Do każdej z próbówek włóż gwóźdź i odstaw całość na 48 godzin. Po tym czasie oznaki korozji zauważysz tylko w pierwszym naczyniu.

Przeczytaj także: Test na kwas solny

Ochrona Metali Przed Korozją

Ochrona metali przed korozją to poważny problem gospodarczy. Najprostszym i najstarszym sposobem jest malowanie powierzchni stali, czyli izolacja od wpływów środowiska. Jednak taka ochrona jest skuteczna, dopóki powłoka pozostaje szczelna i została nałożona na odpowiednio przygotowane podłoże. Niedbałość skutkuje szybką korozją podpowłokową objawiającą się powstawaniem pęcherzy na powierzchni farby.

Dostępne są farby, które mają zdolność wiązania produktów rdzewienia w trwałą, dobrze przylegającą powłokę.

Powłoki Metaliczne

Nowszą (XIX-wieczną) metodą jest nanoszenie powłok z innych metali - elektrolitycznie lub przez zanurzenie w stopionym metalu. Powłoki ochronne z metali aktywniejszych od żelaza (cynk, chrom) są skuteczne nawet w przypadku uszkodzenia: pełnią funkcję anody w ogniwie korozyjnym i same ulegają zniszczeniu (próba w naczyniu nr 5).

Wielką zaletą powłok cynkowych i chromowych jest pokrywanie się szczelnymi warstwami tlenków, co znacznie spowalnia ich korozję, a tym samym przedłuża również żywot chronionego przedmiotu ze stali.

Odmienne właściwości wykazują metale mniej aktywne od żelaza, np. miedź, nikiel czy cyna. Ich powłoki spełniają zadanie, dopóki nie ulegną uszkodzeniu mechanicznemu.

Przeczytaj także: Jak identyfikować substancje przy pomocy wody destylowanej?

Ochrona Protektorowa

A co z konstrukcjami o dużych rozmiarach? Trudno pokryć powłoką metaliczną np. kadłub statku. W takim przypadku stosowana jest ochrona protektorowa. Do elementu narażonego na zniszczenie mocuje się blok metalu bardziej aktywnego niż żelazo (stopy glinu, magnezu i cynku), który spełnia funkcję anody ogniwa korozyjnego.

Inny sposób ochrony dużych obiektów to połączenie stalowej konstrukcji z ujemnym biegunem źródła prądu stałego (wystarczy napięcie 1-2 V). Biegun dodatni źródła łączony jest najczęściej z płytą grafitową, umieszczoną w pobliżu chronionego elementu.

Odczynnik Ferroksylowy

Naloty korozyjne na stali są brunatnoczerwone, ale używając specjalnej mieszaniny, zaobserwujesz skutki korozji również w innych barwach, sporządź tylko odczynnik ferroksylowy.

  1. roztwór heksacyjanożelazianu(III) potasu K3[Fe(CN)6] (żelazicyjanek potasu, tworzy czerwone kryształy) o stężeniu 1%.
  2. alkoholowy roztwór fenoloftaleiny o stężeniu 1%.

Przed rozpoczęciem próby mieszasz po 1 cm3 roztworów 1 i 2, a następnie dopełniasz roztworem 3 do objętości 100 cm3. Bezpośrednio przed wykonaniem eksperymentu dodajesz 5 g spożywczej żelatyny, a następnie, cały czas mieszając, ogrzewasz roztwór do 50-70°C.

Po rozpuszczeniu żelatyny wylewasz mieszaninę na szalkę Petriego (lub większy spodek). Pierwszy gwóźdź opleć miedzianym drutem, drugi połącz z cynkową blaszką. Oba zestawy zanurz w odczynniku ferroksylowym. Oznaki korozji ujawnią się w postaci barwnych plam.

Żelatyna ogranicza migrację jonów, dzięki czemu łatwiej zaobserwujesz, w których rejonach zachodzą poszczególne procesy.

Rozpuszczalnik

Woda to nie jedyny rozpuszczalnik dla substancji stałych, ciekłych czy gazowych. Przykłady innych rozpuszczalników: alkohol, benzyna, aceton, kwas octowy.

  • Woda rozpuszcza sole sodowe, sole potasowe, cukier.
  • Woda nie rozpuszcza oleju jadalnego, benzyny, tłuszczy.

tags: #jak #rozpoznać #wodę #destylowaną #w #probówkach

Popularne posty: