Koldioxid (CO2) är färglös och luktfri så att du inte kan upptäcka det genom direkt observation. Du måste samla ett luftprov (eller ett CO -prov2), utför sedan ett av flera enkla test för att identifiera närvaron av gasen. Du kan blåsa gasen som bubblor genom kalkvattnet eller hålla något tänt för att se om elden släcks av närvaro av CO2.
Steg
Metod 1 av 3: Förberedelse av provet
Steg 1. Samla CO -prover2.
För att starta testet behöver du ett förseglat provrör som innehåller den uppsamlade gasen. Koldioxid kan läggas i en gasflaska, kokrör eller annan lufttät behållare. Processen att samla koldioxidgas utförs vanligtvis på vatten i en bägare. CO -gas2 tätare än luft. Så du kan samla dem med deras nedåtriktade egenskaper eller med en gasspruta.
Steg 2. Blanda kalciumkarbonat med saltsyra (HCl)
Det enklaste sättet att samla koldioxid är att reagera kalciumkarbonat (eller kalkstenflis) med saltsyra. Häll först 20 ml HCl i en konisk kolv. Tillsätt en sked kalciumkarbonat (eller kalkstenflis) till HCl. När den kemiska reaktionen börjar inträffa, täck den koniska kolven med proppen och tillförselröret, samla gasen genom tillförselröret till ett inverterat provrör (och nedsänkt i en skål med vatten). Om vattnet i provröret är förbrukat, har gasen samlats upp.
- Du kan fortsätta att samla gasen så länge reaktionen sker.
- För demonstrationer i klassrummet behöver du bara en liten mängd saltsyra, utspädd till 1 M. En koncentration på 2 M är bäst, men bör endast användas med största försiktighet. Reaktionsekvationen är: CaCO3(s) + 2HCl (aq) ==> CaCl2(aq) + H2O (l) + CO2(g).
- Du måste vara mycket försiktig när du arbetar med saltsyra - bära handskar, en labrock och skyddsglasögon. Låt inte syran komma på din hud! Den bästa miljön för att utföra denna reaktion är om du har tillgång till ett laboratorium.
Steg 3. Stäng provröret med proppen
Placera röret på stället för att hålla det säkert tills testet utförs. En rörpropp är en liten kork eller lock som gör att du kan föra innehållet i ett provrör genom ett rör till en annan behållare via ett leveransrör. Viktigt för tätning av CO -gas2 i behållaren. Om den lämnas öppen blandas gasen med luften och testets effektivitet minskar avsevärt.
Metod 2 av 3: Bubbling Through Lime Water
Steg 1. Bubbla gasen genom kalkvattnet
Det mest effektiva sättet att testa CO2 är genom att bubbla gasen genom "kalkvatten", en utspädd lösning av kalciumhydroxid (död kalk). När du blåser koldioxid i lösningen bildar den en fast utfällning av kalciumkarbonat - kalk eller kalksten. Kalciumkarbonat är olösligt i vatten. Således, om det finns CO2 i provet blir kalkvattnet mjölkigt, grumligt vitt.
Steg 2. Gör en kalkvattenlösning
Processen är enkel, späd kalciumhydroxid med vatten. Kalciumhydroxid (Ca (OH)2) är ett vitt, färglöst pulver som kan köpas hos de flesta kemiska leverantörer. Rent kalkvatten, efter blandning, är klart och färglöst, lätt jordaktig lukt och bitter smak, karakteristisk för alkaliskt kalciumhydroxid. Följ dessa steg för att göra ditt eget kalkvatten:
- Lägg en tesked kalciumhydroxid i en klarglasburk (eller mindre). Kalkvatten är en mättad lösning, vilket innebär att det finns några extra kemikalier som är olösliga. En tesked ger dig en helt mättad lösning, oavsett om du använder en gallon eller en mindre behållare.
- Fyll gallonen med destillerat eller kranvatten. Destillerat vatten ger alltid en renare lösning, men mineralerna i kranvattnet ska inte hindra testet.
- Lägg locket på burken. Skaka lösningen kraftigt i 1-2 minuter och låt sedan stå i 24 timmar.
- Häll den klarare lösningen överst i burken genom kaffe eller rent filterpapper. Var mycket försiktig så att du inte stör sedimentet. Upprepa vid behov filtreringssteget tills du får en klar kalkvattenlösning. Förvara i en ren burk eller flaska.
Steg 3. Blås gasen genom kalkvattnet
Fyll halva ett provrör med kalkvatten - låt det koka upp. Använd leveransröret för att leverera CO -provet2 i ett provrör direkt i kokande kalkvatten. Du kan använda ett flexibelt rör eller (metall) slang som leveransrör, om inget annat är bättre. Låt den instängda gasen "bubbla" genom vätskan och vänta tills reaktionen äger rum.
Om du inte vill koka något, använd en gasspruta för att släppa ut CO -gasen2 direkt in i ett provrör halvt fyllt med kalkvatten. Anslut provröret och skaka sedan kraftigt i 1-2 minuter. Om provet innehåller koldioxid blir lösningen grumlig.
Steg 4. Lägg märke till om vattnet är grumligt
Om det finns CO2, kalkvatten blir grumligt vitt med partikelformigt kalciumkarbonat. Om kalkvattnet kokar och gasen ledas direkt till kalkvattnet sker reaktionen omedelbart. Om ingenting händer efter någon minut kan det antas att ditt prov inte innehåller koldioxid.
Steg 5. Känn till den kemiska reaktionen
Förstå vad som verkligen händer för att indikera förekomsten av CO2. Reaktionsekvationen för detta test är: Ca (OH)2 (aq) + CO2 (g) -> CaCO3 (s) + H2O (l). I icke-kemiska termer: kalkvatten + gas (som innehåller CO2) reagerar med fast kalk (partiklar) och vatten.
Metod 3 av 3: Testa med en tänd bar
Steg 1. Försök att använda ett prov för att stänga av elden
Koldioxid i höga koncentrationer kommer att släcka elden. Du behöver bara hålla en liten tänd stav i ett provrör som man tror innehåller CO2. Om det finns CO. Gas2, lågan kommer snart att släckas. Förbränning (förekomsten av en låga) är en reaktion mellan syre och andra ämnen, i form av snabb oxidation av organiska föreningar och minskning av syre. Branden slocknar eftersom syre ersätts med CO2, som är en icke-brännbar gas.
Kom ihåg att gaser som inte innehåller syre också kommer att släcka lågan. Därför är detta ett opålitligt koldioxidprov eftersom det kan leda till att du felaktigt identifierar gasen
Steg 2. Samla koldioxidgas i ett inverterat provrör
Se till att provet är lagrat och korkat ordentligt innan du testar CO2. Se till att provröret inte innehåller brandfarliga eller explosiva gaser. I detta fall kan exponering för brand vara farligt eller åtminstone mycket skrämmande.
Steg 3. Sätt en liten flamma i provröret
Använd en skena eller en liten lång pinne. I en nödsituation kan tändstickor användas - men ju längre din hand är från provrörets mynning, desto säkrare blir experimentet. Om lågan slocknar snabbt kan det finnas en koncentration av CO2 högt i provröret.
Steg 4. Alternativt kan du försöka använda en gasspruta för att släcka ljuset
Fyll sprutan med koldioxid. Använd sedan en droppe smält vax för att fästa det korta vaxet på myntets yta. Lägg sedan ljuset och myntet i en kopp med en bred mun - och tänd ljuset. Komplettera sprutan med en liten slang och tryck på sprutan för att förskjuta CO2 till botten av koppen. Om du tar bort hela sprutan inom en eller två sekunder släcks lågan.
