Opinpolku 4

Adsorptio liuoksesta

Työn tarkoituksena oli tutustua molekyylien adsorptioon liuoksesta kiinteän aineen pintaan.

Työssä määritetään etikkahapon adsorptioisotermi aktiivihiileen. Adsorptoitunut määrä saadaan selville mittaamalla liuoksen väkevyys ennen hiilen lisäämistä.

Valmistin viisi etikkahappo liuosta , väkevyyksiltään 0,05, 0,1 0,2 , 0,3 ja 0,5 mol/l.

Punnitsin viiteen eri erlenmeyeriin 2 g aktiivihiiltä. Lisäsin aikasemmin tekemääni etikkahappo liuosta omiin erlenmeyereihin joihin lisäsin myös 2g aktiivihiiltä. Lämmitin liuoksia 15 min ajan allastermostaatissa 30 asteen lämmössä välillä heilutellen.

Lämmityksen jälkeen otin suodatinpaperia ja suodatin lämmitetyt liuokset 50 ml mittapulloihin. Jokaisen liuoksen omaan pulloonsa. Suodatuksen jälkeen aloitin titraamisen. Rakensin titraustelineen ja kaadoin byretttiin 0,1 M NaOH:ia merkkiin asti.

Tein jokaisesta mittapullosta 2, 10ml näytettä jotta saisin jokaisen näytteen keskiarvon selville.

Aloitin titraamisen ja ennen NaOH lisäystä laitoin näytteeseen 4 tippaa fenoliftaleiinia (indikaattori).

Tiputin NaOH tippa kerrallaan näytteeseen niin kauan että väri jäi vaaleanpunaiseksi. Toistin saman näytteillä 0,05 , 0,1, 0,2 ja 0,3.  Ensimmäisestä kahdesta sain titraustuloksen mutta muista en koska ilmeisesti etikkahappo oli haihtunut liuoksistani niin en saanut titraustulosta näistä.

Opinpolku 3

Malmikiven murskaus, seulonta ja jauhatus ja rautamalmin rautapitoisuuden määritys






Työn ensimmäisessä vaiheessa katselimme hieman käytettäviä koneita ja kävimme työohjeen läpi.. Kun olimme tutkineet murskainta tarpeeksi  valitsimme kiven jota käytämme näytteenä työn suorituksessa.
Valitsimme murskattavat kivet lootasta ja hajotimme niitä vasaralla hieman pienemmäksi.
Aloitimme murskauksen ja murskasimme niin kauan että saimme tarvittavan määrän kivimurskaa joka oli tarpeeksi hienoa seuraavaan vaiheeseemme.


Laitoimme murskatun malmikiven seulaan, kiinnitimme kannen tiukasti kiinni laitteen omalla kiinnitysmekanismilla. Käynnistimme seulan 10 minuutin ajastimella. Seuloimme niin monta kertaa että saimme seulottua kivimurskaa mahdollisimman paljon talteen.


Pistimme  seulottua näytettä kahteen  dekantterilasiin ja merkkasimme dekantterilasit jauhatusajan mukaan (60min & 90min). Laitoimme jauhettavan näytteen kuulamyllyn jauhatus-astiaan ja lisäsimme 4 kpl "jauhinkappaleita" eli  keraamisia kuulia.


Kun näyte oli jauhatus-astiassa suljimme sen ja kiinnitimme sen kuulamyllyn alustaan. Asetimme ajastimesta ensimmäiselle näytteelle jauhatusajan 60 minuuttia. Odotimme ajan kuluvan laitetta koko ajan vahtien. Kun ensimmäinen jauhatus oli valmis poistimme kuulat ja näytteen jauhatus-astiasta ja punnitsimme näytteen. Punnituksen jälkeen otimme neljä alinta seulaa ja seuloimme jauhetun näytteen niiden läpi. Teimme saman myös toiselle jauhatuserälle (90 min ).


Jauhetun rautapitoisen malmikiven rautapitoisuuden määrittäminen
Upokkaan vakiopainoon saattaminen


Valitsimme kaksi ehjän näköistä upokasta jotka saatoimme vakiopainoon. Hehkutimme niitä molempia tyhjänä uunissa 800°C noin puoli tuntia.Tämän jälkeen nostimme upokkaat keraamiselle alustalle jäähtymään kymmeneksi minuutiksi jonka jälkeen ne siirrettiin eksikaattoriin 15 minuutiksi. Eksikaattorin jälkeen punnitsimme upokkaan ja otimme lukeman ylös.


Näytteen valmistus


Näytteen valmistamisen aloitimme punnitsemalla malmikivijauhetta 1.7828g dekantterilasiin. Sen jälkeen valmistimme kuningasveden. Dekantterilasiin jossa näyte oli lisättiin noin 10ml kuningasvettä ja sitten lämmitimme sitä hiekkahauteella noin 30 minuuttia laboratoriovettä varovasti lisäten. Kun liuosta oli kuumennettu noin puolituntia laimensimme liuosta vedellä ja suodatimme sen 100ml mittapulloon jossa vähän vettä pohjalla.Kun näyte oli siirretty dekasta suodatinpaperille huolellisesti ja huuhdeltu, lisäsimme mittapulloon 0,5 ml väkevää rikkihappoa ja täytimme laboratoriovedellä merkkiin asti.


Vertailunäytteen valmistus


Saimme opettajalta vertailunäytteen jota punnitsimme 0.7003g, liuotimme sen veteen dekantterilasissa ja lisäsimme 0.5ml väkevää rikkihappoa. Laimensimme laboratoriovedellä 250ml viivaan asti.

Valmistetuista näytteistä otimme 50ml molempaa liuosta  kahteen 400ml dekantterilasiin. Sen jälkeen kumpaankin näytteeseen lisättiin 1ml väkevää vetyperoksidia. Sitten lämmtimme liuoksia lämpölevyllä kellolasilla peitettyinä kunnes liuokset kiehuivat ja kiehumista jatkettiin vetyperoksidiylimäärän hajoittamiseksi.Kiehutuksen jälkeen otimme dekat pois levyltä ja huuhtelimme kellolasit laboratoriovedellä dekkaan. Liuoksiin lisättiin n. 2-3g ammoniumkloridia ja liuokset laimenettiin 150ml:ksi. Lämmitimme liuoksia vetokaapissa kiehuviksi ja otimme pois keittolevyltä. Sen jälkeen lisäsimme väkevää ammoniakkia sekoittaen jotta ruskeanpunainen sakka muodostui.

Sakan sisältävä neste suodatettiin ashless suodatinpaperille ja sakka huuhdeltiin 1% ammoniumnitraatti-liuoksella suodatinpaperiin. Annomme sakan & suodatinpaperin kuivua seuraavalle kerralle.

Taittelimme suodatinpaperin upokkaaseen ja hehkutimme bunsen-polttimella kunnes paperi hiiltyi palamalla miltei kokonaan. Tämän jälkeen laitoimme upokkaat uuniin ja saatoimme sakat sisältävät upokkaan vakiopainoon jotta tulokset olisi mahdollista laskea.

Venttiilit

Venttiilit

 

Venttiilin periaate

-         käsipyörällä voidaan vaikuttaa venttiilin läpi kulkevaan virtaukseen

o   automatisointi korvaa käsipyörän toimilaitteella

-         Kara välittää käsipyörän tai toimilaitteen liikkeen venttiilin sulkuelimelle

-         Tiivisteellä varmistetaan, ettei neste tai kaasu pääse vuotamaan putkiston ulkopuolelle

-         Sulkuelin avaa ja sulkee, osittain tai kokonaan, ainevirtauksen venttiilin läpi

-         Pesä on kokonaisuus, jonka sisällä on sulkuelin vastapintoineen, ja jonka kautta neste tai kaasu kulkeutuvat virratessaan venttiilin läpi

 

Venttiilin käyttö

-         Aina avattava ja suljettava hitaasti

-         Nopea avaaminen tai sulkeminen aiheuttaa paineiskuja putkistoon

è putkiston tai jonkin venttiilin jäljessä olevan laitteen rikkoutuminen

 

Venttiilin liitännät

-         Kierreliitos on yleisin liitäntätapa

-         Hitsausliitos on myös usein käytetty liitostapa, koska silloin voidaan vähentää vuotokohtia putkistossa. Huoltotoimet tosin ovat hitsatussa rakenteessa vaikeampia

-         Laippaliitos on vahva ja luja liitäntätapa. Se tekee huoltotoimet helpoiksi, sillä laippaliitoksen purkamiseksi ei tehdä tulitöitä

 

Venttiilin toimilaite

-         Venttiilin toimilaite on laite, joka sulkee tai avaa venttiilin automaattisesti. Toimilaite korvaa käsivivun tai- vaihteen

-         Auki/kiinni toimilaite, joko avaa tai sulkee venttiilin täysin. Säätökäytössä voidaan venttiili asettaa väliasentoon ohjaussignaalin ohjauksella

-         Toimilaite voidaan varustaa erilaisilla lisävarusteilla kuten rajakytkin, asennoitin, magneettiventtiili jne. Nykyään prosessit ovat aina enemmän ja enemmän automatisoituja, joten toimilaitteita ja niiden lisälaitteita tarvitaan enemmän.

 

Venttiilin lisävarusteet

-         Rajakytkin antaa signaalin valvomoon tai ohjausjärjestelmään onko venttiili auki/kiinni. Rajakytkimiä on mekaanisia ja induktiivisia

-         Magneettiventtiili on ohjauslaite, jonka avulla venttiili avautuu ja sulkeutuu

-         Asennoitin on säätöventtiileissä. Asennoitin saa ohjaussignaalin ohjausjärjestelmästä ja ohjaa ohjaussignaalin perusteella venttiiliä haluttuun asemaan

rajakytkin

asennoitin

 

magneettiventtiili

 

 

 

 

Istukkaventtiili ( lautasventtiili )

-         sulkuelin on kartiomainen tai levymäinen

-         sopiva suurille paineille ja lämpötiloille, yleinen höyryputkistoissa tiiviytensä vuoksi

                                                    

          

                           

                                                                          

-         perusmalli aiheuttaa suuren virtaushäviön

è kehitetty malli, jossa virtaus on suoraa ja sulkuelin liikkuu viistosti

 

 

 

Luistiventtiili

-         sulkuelin on kiilamainen, luisti, joka liikkuu kohtisuoraan nesteen tai kaasun virtaussuuntaan nähden

-         virtaushäviöt ovat venttiilin auki ollessa pienet

-         soveltuu sekä kaasuille että nesteille, sietää hyvin epäpuhtauksia

-         käytetään erityisesti putkistoihin joissa putkien halkaisija on suuri

-         sovelluksia mm. kiilauisti ja levyuisti

Palloventtiili

-         sulkuelin on pallo, jonka läpi on tehty reikä

-         rakenne on yksinkertainen ja virtaushäviöt pienet

-         rakenne sallii venttiilin käytön kumpaan suuntaan tahansa

-         tiivistysongelmat rajoittavat käytön vain suhteellisen puhtaille nesteille

-         yleisimmin vesiputkistojen sulkuventtiili

Kalvoventtiili

-         sulkuelin on kalvo, joka suljettaessa puristuu venttiilipesän pohjalla olevaa kynnystä vasten

-         tiiviys on hyvä, soveltuu mitä erilaisimmille nesteille

-         kalvo on yleensä tekokumia, jonka sisällä on kuituvahviste. Kalvotyyppi valitaan nesteen ominaisuuksien mukaan

Läppäventtiili

-         läppäventtiilissä on pyöreä kehä, jonka keskellä on halkaisijansa ympäri kiertyvä kiekko eli läppä

-         venttiilin ollessa kiinni, läppä poikittain virtaussuuntaan tiivistäen joka puolelta kehää vasten

-         avoimen venttiilin läppä virtauksen suuntainen eli kohtisuoraan kehää nähden

-         ei koskaan täysin tiivis, ei käytetä sulkuventtiilinä

-         käytetään neste- ja kaasuvirtauksen säätöön

 

Neulaventtiili

-         istukkaventtiilin sovellus

-         sulkuelin pitkä, kapea kartio, joka venttiiliä suljettaessa painuu myös kartiomaiseen vastepintaan

-         venttiiliä avatessa virtausaukko suurenee erittäin hitaasti, virtaus ja paine ulosvirtauspuolella kasvavat hitaasti

-         soveltuu erityisesti tarkkaan kaasujen virtaus- ja painesäätöön

Kolmitieventtiili

-         venttiilissä on kahden sijasta kolme virtausaukkoa

-         yleensä kaksi sisäänvirtausaukkoa ja yksi ulosvirtausaukko, tällöin kyseessä sekoitusventtiili

-         rakenteet vaihtelevat valmistajittain

-         erikoistarpeisiin myös nelitieventtiileitä

 

 

Paineenalennusventtiili

-         käytetään kaikenlaisten kaasujen ( esim. paineilma ) varastointipaineen alentamiseen ja vakioimiseen käyttöpaineeseen

-         venttiilissä paineenalennuskammio, johon korkeampipaineinen kaasu pääsee pienen neulaventtiilin kautta

-         kammio rajoittuu osittain joustavaan kalvoon, kalvo on liitetty sekä neulaventtiilin kartioon että jousen välityksellä paineensäätöruuviin

-         jousen kiristäminen nostaa ja löysääminen alentaa käyttöpainetta à toimii vastoin yleistä venttiilien avautumis- ja sulkeutumissääntöä

Varoventtiili

-         estetään painesäiliön tai muun paineistetun laitteen vaurioitumista ylipaineen vuoksi

-         yksinkertaisin varoventtiili on jousella istukkaa vasten puristettu kartio

-         kartio pysyy tiiviisti paikoillaan niin kauan kuin jousen vastapuolella oleva paine ei voita jousen aiheuttamaa puristusvoimaa

 

 

Takaiskuventtiili

-         takaiskuventtiili estää takaisinvirtauksen

è kaasu tai neste virtaa vain yhteen suuntaan eikä takaisinvirtausta synny

-         koostuu yksinkertaisimmillaan samoista osista kuin varoventtiili. Jousi on kuitenkin sen verran löysempi, että kaasu tai neste voi työntää kartion edestään pois ja virrata venttiilin läpi

-         mikäli kaasu tai neste pyrkii virtaamaan päinvastaiseen suuntaan, se saa paineellaan kartion puristumaan istukkaa vasten, ja virtaus tyrehtyy alkuunsa

rypsiöljyn valmistus

Rypsiöljyn valmistus työ oli omasta mielestä aika simppeli homma, ja mielekäs ! laitoimme lämmöt päälle ja aloimme lappaa rypsisiemeniä puristimelle, puristimesta tuli öljyä ja siementen"sakkaa " joka piti kaapia pois jotta saimme talteen pelkän öljyn. Teimme tätä n.6 tuntia putkeen jonka jälkeen sammutimme koneen ja lämmöt ja lämpöjen laskettua irrotimme puristimen ja putsasimme sen ja samalla koko koneen. purkitimme öljyn ja heitimme sakan roskiin.

kynttilän valaminen

Kynttilän valaminen

 

Työselostus:

Kiinnitimme muotin pohjaan maalarinteipillä sydänlangan, keskelle muottia. Sidoimme sydänlangan toisen pään keppiin ja asetimme sen niin että sydänlanka jää keskelle kynttilää.

 

Voitelimme muotin ruokaöljyllä, että se irtoaisi helpommin muotista valmiina.

Sulatimme kynttilämassan liedellä, dekka-astiassa. Laitoimme steariinia 2/3 ja parafiinia 1/3. Värjäsimme kynttilät siten, että laitoimme ensin tilkkaan sulanutta kynttilämassaa kynttiläväriä ja sekoitimme sen valettavaan kynttilämassaan.

 

Kaadoimme sulan kynttilämassa muottiin ja upotimme sen kylmään veteen siten,l että steariinin pinta ulottuu vesirajaan asti. Kynttilämassan annettiin jähmettyä noin 30min, siten että kynttilä on hieman vetäytynyt sydänlangan ympäriltä ja kutistunut. Irrotimme kynttilän muotista ja leikkasimme sydänlangan sopivan mittaiseksi.

elektrolyysi

Elektrolyysi 

 

Kultaus

 

Työn suoritus:

 

Työssä kultasin sormukseni ja kaulaketjuni.  Ensin kullattavat esineet pestiin ultraäänipesurissa 15 minuutin ajan ja käytettiin rasvan poistossa noin minuutin ajan, sitten käytin kullattavat esineet kiiltonikkeli kylvyssä 4 minuutin ajan.  Tässä vaiheessa oli jo huomattavia väri eroja. Jokaisen vaiheen välissä huuhtelin kullattavat esineet ionivaihdetulla vedellä, että suurin osa syanidista huuhtoutuisi pois, eikä siirtyisi viemäriin.  Viimeisenä tein kultauksen, kullattavia esineitä pidettiin kultakylvyssä 10 sekuntia ja heiluteltiin välillä.  Rasvanpoistossa käytettiin 6v jännitettä ja muissa käytettiin n. 3 v jännitettä.

perunan tärkkelyspitoisuuden määrittäminen

Tärkkelyspitoisuuden määrittäminen perunasta

 

Punnitsimme noin 0,5kg perunoita, kuorineen. Kuorimme perunat ja punnitsimme ne uudelleen. Raastoimme perunat astiaan ja lisäsimme noin 2l vettä. Sekoitimme seoksen niin että se oli tasaista massaa. Kaadoimme nesteen siivilällä tuetun harsokankaan läpi toiseen astiaan ja huuhdoimme perunamassan runsaalla vedellä. Otimme kaiken suodos veden talteen ja annoimme sen seistä sankossa noin tunnin. Imimme veden pois sangosta letkulla. (tärkkelys on laskeutunut sangon pohjalle.) Punnitsimme dekantterin ja laitoimme tärkkelyksen siihen. Siirsimme dekantterin lämpökaappiin kuivumaan niin kauaksi aikaa että tärkkelys on muuttunut jauhoiseksi.

 

Tärkkelyksen paino saatiin kun dekantterin ja tärkkelyksen painosta vähennetään pelkän dekantterin paino.

 

dekka + tärkkelys = 140,5g

 

dekka = 122,3g

 

tärkkelys = 140,5g - 122,3g = 18,2g

 

Tärkkelyksen saantoprosentti laskettiin seuraavasti

 

tärkkelyksen paino / perunoiden paino x 100%

 

18,2g /508,1g x 100% = 3,58%