Archiwa tagu: krystalizacja

#33 Zima w kolbie

Share

Kwas benzoesowy to powszechnie stosowany środek konserwujący do żywności. Jest to kwas organiczny otrzymywany w wyniku reakcji utleniania łańcuchów bocznych alkilobenzenu (McMurry, 2007).

Rysunek 1. Wzór cząsteczki kwasu benzoesowego.

W warunkach normalnych jest to krystaliczne, białe ciało stałe. Temperatura topnienia kwasu benzoesowego wynosi 122,35 oC, natomiast temperatura wrzenia 249,20 oC (Haynes, 2010). Kwas ten podczas ogrzewania w temperaturze powyżej 100 oC łatwo ulega sublimacji (porównaj z: #18 Fioletowe pary jodu).

W doświadczeniu wykorzystano fakt, iż kwas benzoesowy ulega sublimacji, jak również posiada stosunkowo niską temperaturę wrzenia. Efekt zimy w kolbie można otrzymać wywołując resublimację kwasu benzoesowego. W wyniku ogrzewania pary kwasu wypełniają całą objętość naczynia naczynia. Po obniżeniu temperatury kwas krystalizuje i obserwujemy efekt przypominający padanie śniegu. Jeżeli zwiększymy ilość kwasu i intensywność sublimacji/parowania, krystalizacja zachodzi również na powierzani choinki, tworzą się kryształy kwasu w postaci podłużnych igieł.

UWAGA! Substancje niebezpieczne:

  • Kwas benzoesowy  GHS07

Literatura:

Haynes, W.M. (ed.) CRC Handbook of Chemistry and Physics. 91st ed. Boca Raton, FL: CRC Press Inc., 2010-2011

McMurry, J. (2007). Chemia organiczna 3. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN.

© 2015, www.ChemVlog.pl.

Share

#22 Natychmiastowa krystalizacja

Share

Roztwory ciekłe można podzielić ze względu na ilość substancji rozpuszczonej na nienasycone, nasycone i przesycone. W przypadku roztworów przesyconych stężenie substancji rozpuszczonej jest większe niż rozpuszczalność substancji w danej temperaturze. Przykładem substancji, która krystalizuje z trudnością i tworzy roztwór przesycony jest octan sodu.

Octan sodu jest substancją dobrze rozpuszczalną w wodzie, a jego rozpuszczalność wzrasta wraz ze wzrostem temperatury. Zależność ta została przedstawiona na poniższym wykresie.

Wykres 1. Zależność rozpuszczalności bezwodnego octanu sodu od temperatury. (Poradnik fizykochemiczny, 1974)

Roztwór nasycony octanu sodu przygotowany w temperaturze około 60 oC i pozostawiony do powolnego ostygnięcia tworzy roztwór przesycony (Hiegel, 1980). Układ ten może być przechowywany przez dłuższy czas, jednak wprowadzenie zarodków krystalizacji, np. niewielkiej ilość stałego octanu sodu powoduje natychmiastową krystalizację (Atkins i Jones, 2004).. Krystalizację może również zapoczątkować zanieczyszczenie roztworu, kurz czy wprowadzenie bagietki. Co ciekawe stopień przesycenia jest tak duży, że cała zawartość naczynie przechodzi w ciało stałe tworząc hydrat octanu sodu CH3COONa ∙ 3H2O.

Proces krystalizacji jest egzotermiczny, dzięki czemu znalazł zastosowanie do produkcji kieszonkowych ogrzewaczy do rąk. Wykrystalizowany octan sodu ponownie ogrzany i ochłodzony można wykorzystać ponownie.

Literatura

Atkins, P. & Jones, L., 2004. Chemia ogólna. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN.

Hiegel, G. A., 1980. Crystallization of Sodium Acetate. Journal of Chemical Education, Volume 57 (2), p. 152.

Poradnik fizykochemiczny, 1974. Wydanie drugie zmienione. Warszawa: Wydawnictwo Naukowo-Techniczne.

© 2015, www.ChemVlog.pl.

Share