Massan jauhatus ja SR-luvun määritys

Työvälineet/aineet

 

 -Valley-hollanteri, massa, schopper-riegler-laite

 

Työn suoritus:

 

Lisää hollanteriin 10% massaa 3,6kg ja 19,3l vettä.

Anna hollanterin pyöriä ilman painoa 30min, sen jälkeen lisää paino ja ota 1,2l näytteitä 5, 15, 30, 60 ja 90min välein. Älä keskeytä jauhatusta näytteenoton aikana.

 

Mittaa yhdestä 1,2l näytteestä 127ml ja lisää siihen 872ml vettä, sekoita  ja kaada näyte SR-luvun mittauslaitteeseen. Toista tämä kaikilla näytteillä.

 

 

5 minuuttia	laite tukossa, näyte epäonnistui.
15 minuuttia	37
30 minuuttia	31
60 minuuttia	72
90 minuuttia	89

 

Saippuan valmistus

Saippuan valmistus

 

Teimme 10% NaoH:ia 100 ml ja sekoitimme siihen 20 ml:iä risiiniöljyä ja kuumensimme sitä hellalla kokoajan sekoittaen kunnes seos oli läpikuultavaa. Lisäsimme etukäteen kuumennettua vettä niin paljon että dekantteri on vähän yli puolillaan. Jatkoimme sekoittamista ja lisäsimme naCl:ia (ruokasuolaa) niin paljon että osa suolasta ei enää liukene. (liuos tulee kylläiseksi.) Jätimme astian HETKEKSI jäähtymään. Kaadoimme seoksen muumihahmoisiin muotteihin ja jätimme jäähtymään.

 

Vertailu

 

Kaupan saippua                                                                   Oma tekemä

 

Vaahtosi,jätti kädet ” normaalin”                           Vaahtosi, jätti kädet tahmeiksi,piti pestä

tuntuisiksi.                                                             kädet oikealla saippualla tahmeuden

                                                                              pois saamiseksi.

 

Fluidisaatio

Fluidisaatio

Työn tarkoitus:

 

Työn tarkoituksena on perehtyä fluidisaatioon eli leijutukseen ilmiönä sekä tutustua materiaalin käyttäytymiseen fluidisaation aikana.

 

Työn suoritus

 

Fluidisaatio koe tehdään muovirakeella, jonka saat työnvalvojalta.

 

Materiaalin tiheyden määrittämiseksi tarvitaan 100 ml:n mittalasi, johon kaadetaan n. 50 ml denaturoitua alkoholia (tarkka lukema ylös). Punnitse noin 50 g (tarkka lukema ylös) kiintoainetta, kaada se mittalasiin ja lue uusi tilavuus asteikolta. Tiheyden saat seuraavasti:

 

p= mn

    deltaV

 

jossa mn = kiintoainenäytteen massa

deltaV = tilavuuden muutos mittalasissa kiintoainelisän jälkeen.

 

Em. Kiintoainenäytteestä määritetään myös kiintoaineen keskimääräinen raekoko sekä pituus ja halkaisija muotokertoimen laskemista varten. punnitse loppuosa rakeista, jotta saat leijutuksessa käytettävien rakeiden massan, m.

Tämän teet helpoimmin punnitsemalla rakeet astiassaan otettuasi em. 50g:n näyte-erän. Punnitse tyhjä astia erikseen kun  olet siirtänyt rakeet leijutustorniin.. Näin saat erotuksen avulla rakeiden massan.

 

Leijutuslaitteiston yhteydessä on suppilo, joka helpottaa rakeiden kaatamista torniin.  Laitteistossa ei saa olla vettä kun rakeet lisätään torniin.

 

Ennen veden lisäystä on muovirakeet valeltava mäntysuopaliuoksella. Näin saadaan alhaisempi pintajännitys täyttövaiheessa ja vältytään liian suurelta määrältä koetta häiritseviä ilmakuplia.

 

Mäntysuopaa ei saa korvata millään synteettisellä tensidillä, koska ne aikaansaavat säröjä akryylin pintaan.

 

täytä torni hitaasti vedellä ja anna veden valua tornin läpi kunnes sumeana erottuva mäntysuopa on poistunut.  Tarkista tämän jälkeen kiintoainepatjan korkeus väliaineessa ja kirjaa se ylös, mikäli se poikkeaa edellisestä lukemasta.

 

Varsinainen koeajo tehdään muuttamalla virtausta 2l/min välein alkaen pienimmästä virtauksesta käyttäen koko rotametrin mittausalue 2......20 l/min. Ota kuitenkin lukemia tiheämmin siirryttäessä kiinteästä patjasta leijutustilaan. Voit arvioida muutoshetkeä seuraamalla esim. paine-eroa.

 

Kiintoaine rakeiden poisto tehdään seuraavasti:

- avaa vedensyöttölinjan venttiili nro 1 ja säädä veden virtaus maksimiinsa.

- puhalla torniin varovasti paineilmaa. Näin saat aikaiseksi “mammut-pumpun”, joka puhaltaa rakeet ulos tornista seulapohjaiseen astiaan.

 

TYÖ EI OLE VALMIS ENNENKUIN VIIMEINENKIN KIINTOAINERAE ON POISTETTU LEIJUTUSTORNISTA.

 

Siirrä rakeet kuivumaan. Kun koeajo kiintoaineella on tehty, mittaa lopuksi painehäviö pelkälle arinalle (ja tornille) syöttämällä vettä tyhjään torniin esim. 2l/min:n välein rotametrillä. 

 

 

 

Veden virtaus l/min	raepatjan korkeus	Δp
2l/min	17,5cm	1,55
4l/min	17,5cm	3
6l/min	18,5cm	3,5
8l/min	19,8cm	3,6
10l/min	22cm	3,6
12l/min	24cm	3,65
13l/min	25cm	3,8
14l/min	27cm	3,8
16l/min	29,5cm	3,85
17l/min	30	3,85
18l/min	33cm	3,9

 

Metallien liekkireaktioita

●     Työn tarkoitus

Työn tarkoituksena on tarkastella metallien antamia liekkireaktioita.

 

Välineet

Bunsenlamppu, pt-lanka, kobolttilasi

 

Aineet

Laimeina liuoksina: Kloorivetyhappoa, natrium- ja kaliumkloridia, kalsiumkloridia, kuparisulfaattia, rautakloridia, lyijynitraattia ja litiumnitraattia.

 

Työn suoritus

1.Puhdista Pt-lanka liekissä. Käytä liekin ulkoreunaa.

2.Kasta lanka välillä kloorivetyhappoon.

3.Käytä Pt-lankaa kaliumliuoksessa.

4. Vie lanka liekkiin.

5. Katso liekkiä kobolttilasin läpi.

6. Kasta lanka kloorivetyhappoon.

7.Toista koe.

8.Pese Pt-lanka jokaisen liekkikokeen jälkeen kloorivetyhapossa.

 

Työn arviointi

 

Metalli Liekin väri

kalium, KCl Violetti

Natrium, Na Oranssi

Kalsium, Ca oranssinpunainen

Kupari, Cu turkoosi, sinivihreä

Rauta, Fe keltainen,oranssi, räiskyy

Lyijy, Pb Kirkas, vaaleansininen

Litium, Li Punainen, pinkki

Barium, Ba Vihreä

Natrium, KCl+kaliumseos,Na Oranssi

 

 

 

 

 

Infoa 

 

Ilotulitusraketin räjähdysaine on mustaa ruutia. Raketti lentää putkeen pakatulla mustalla ruudilla taivaalle. Räjähtävään osaan rakettia ruuti on pakattu tiiviimmin ja se pamauttaa ilmoille värivalopallot.

Värivalopallot eivät ole mustaa ruutia vaan metallisuoloja ja sidosainesta. Metallisuolat hehkuvat kuumennettaessa niille tyypillisissä sävyissä: bariumnitraatti vihreänä, strontiumnitraatti punaisena ja natriumin suolat keltaisena. Metallisuolalle tyypillisen värisävyn voi testata liekkireaktiolla, hehkuttamalla suolaliuksessa dipattua rautalankaa kaasuliekissä.

Liekkireaktion sävyn saa aikaan kuumenemisen aiheuttamat elektronisiirtymät. Elektronin palatessa takaisin alemmalle energiatasolle, vapautuu energiaa, joka muuttuu valoksi. Koska vain tietyt energiatasot ovat mahdollisia, kullakin metallisuolalla on juuri sille tyypillinen spektri.

Infon lähde: http://www.eluova.fi/index.php?id=193

Happojen ominaisuuksia

Vahvojen happojen ja emästen ominaisuuksia

-Perehtyminen käyttöturvallisuus tiedotteeseen.

-Huomioi varoitusmerkit: c = syövyttävä (voi tulla reikiä vaatteisiin)

(Valmisteen etiketti!)

-Suojavälineet: Työtakki, suojalasit, suojahanskat.

-Happo- ja emäs- ym kemikaalien kuljetus, ämpärissä. (Ei paljain käsin pullosta kantaen!)

-Happoja käsiteltäessä työskennellään vetokaapissa. => Hyvä tuuletus

-Happojen (väkevien) laimentaminen vetokaapissa => Happo lisätään veteen, vähitellen.

=> Lämmönkehitys, roiskumisvaara! ENSIN VESI SITTEN HAPPO,ETTEI TULE SORMEEN RAKKO.

-Muista rauhallinen työskentelyö.

-Happojen hävitys neutraloivalla emäksellä.=> Tarkista ph-paperilla.

=>Runsaasti vettä, voi kaataa viemäriin.

 

Ph-paperi

-Ph-asteikko paljastaa aineen happamuus-asteen numerona.

-Ph-paperin asteikko : (riippuu indikaattorista)

Esim. Indikaattoripaperi

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Hapan Neutraali Emäksinen

pun vihr sin

 

Työn periaate

-Tarkoituksena on oppia tuntemaan erilaisten happojen vaikutuksia eri materiaaleihin.

-Tutustutaan neutralointi reaktioon.

HAPPO+EMÄS=>SUOLA+VESI

 

Välineet ja reagenssit

-Koeputkia, pipettejä ja koeputkiteline

 

Reagenssit

-Väkevä, HNO3, typpihappo, (nitricacid),65%

-Väkevä, H2SO4, rikkihappo, (sulfuricasid), 95-97%

-Väkevä, CH3COOH, etikkahappo, (aceticacid), 100%

-Väkevä, HCl, suolahappo, (hydrocloric acid), 37-38%

- NaOH, Natriumhydroksidi, (sodiumhydroxide)

-kangasta, paperia, puuta, sokeria, terästä, rautaa ja ph-paperi

 

Työn suoritus

1. Pipetoi numeroituihin koeputkiin eri happoja. (työskentele vetokaapissa!)

2.Laita kuhunkin happoa sis. koeputkeen kangaspalanen ja tarkastele vaikutusta.

3.Kirjaa havainnot taulukkoon. (Tarkastele välitöntä vaikutusta ja esim:tunnin aikana tapahtuvaa vaikutusta.)

4.Tee samanlainen tarkastelu kaikkia materiaaleja erikseen käyttäen ja kirjaa havainnot.

5.Laimenna hapot puolella. (yksi osa vettä, yksi osa happoa) ja uusi koe kaikilla materiaaleilla.

 

Ryhmä 1 / taulukko

Väkevä H2SO4

kangas => Liuos kellertää, kankaasta irronnut väri? 20-30min sis. kangas hajonnut osittain.

puu => Muuttui mustaksi muutaman minuutin aikana. Puu alkanut hajoamaan 30 min,aikana.

paperi => Paperin muste irtosi hieman, ei suurta reaktiota, pientä hajoamista.

sokeri => Muuttui tummaksi klöntiksi.

Rauta => kuumeni, kuohahti, ajan kanssa alkanut kerrostumaan, painavampiseos(musta) painuu pohjaan.

teräs => Ei reaktiota. Minimaalista kuplimista.

 

Laimennettu H2SO4

Kangas => Kangas hajosi heti.

Puu => ei välitöntä reaktiota.

Paperi=> ei reaktiota

sokeri=> muuttui mustaksi nesteeksi

rauta => kuohahti, kuumeni, kerrostui, valkoinen neste tumman päällä. Ei kupli reagoinnin jälkeen.

Teräs=> osittain liuennut, kuumeni.

 

Väkevä HCl

kangas=> ei välitöntä reaktiota.

puu=> puu muuttui mustaksi parissa minuutissa.

paperi=> muuttui kellertäväksi ja liukeni hieman.

sokeri=> Liuennut. Ei väri tai lämpö muutoksia.

rauta=> kuumeni,kuohahti, jatkaa edelleen kuplimista, väri muuttuu kellertäväksi.

teräs=> teräspala kuplii, väri muuttui kellertäväksi, lopulta täysin keltaiseksi.

 

Laimennettu HCl

kangas=> ei tapahtunut reaktiota.

puu=> ei tapahtunut reaktiota.

paperi=> liuennut pikkuhiljaa, ei väri eikä lämpömuutoksia.

sokeri=> liuennut!

rauta=> kuohahti, kuumeni, kuplii edelleen.

teräs=> teräspala kuohuu, ei värin tai lämmön muutosta.

 

massan valkaisu

Massan valkaisu

 

 

 

Laitteet:

-500ml erlenmeyer

-buncher-suppilo

-imupullo

-hajoitin

-100ml mittalasi

-lämpömittari

 

Näyte: 5g valkaisematonta sa-massaa.

 

Käsittelyvaiheet: massanhajotus, hypokloriittivaihe, alkalointivaihe, vetyperoksidivaihe, alkalointivaihe, vetyperoksidivaihe.

 

1. Hypokloriittivaihe:  5g hajotettua massaa ja 100ml vettä erlenmeyeriin.

Seokseen lisätään 80ml natriumhypolkoriittia, sekoitetaan.

Seos lämmitetään 40 asteiseksi ja annetaan hypokloriitin vaikuttaa 45min.

Välillä suoritetaan seoksen sekoitus.

 

Suoritetaan massan pesu bucher-suppilossa. Massa pestään puhtaaksi. (ainakin 2 kertaa vesi lävitse)

Pesty massa siirretään erlenmeyeriin ja lisätään 100ml vettä, siirrytään seuraavaan vaiheeseen.

 

2. Alkalointivaihe: käsittely kuten edellä mutta hypokloriitin tilalla käytetään, 100ml 4% naoh liuosta, jonka annetaan vaikuttaa 60 asteessa 45 min.

 

3. Vetyperoksidi vaihe: käsittely kuten kohdassa 1 mutta, hypoloriitin tilalla käytetään, 50ml 30% h2o2-liuosta (vetyperoksidia), jonka annetaan vaikuttaa 25 asteessa 45min.

 

4. Alkalointivaihe: käsittely kuten kohdassa 2.

 

5. vetyperoksidivaihe: käsittely kuten kohdassa 3.

 

6. pesuliuoksen pH:n tarkistus.

7. Tuloksen arviointi.

 

tuhkapitoisuuden määrittäminen

Tuhkapitoisuuden määrittäminen

 

Työssä määritetään erilaisten “paperien” tuhkapitoisuus.

 

Paperin tuhkapitoisuus määritetään täydellisesti poltetun näytteen ja alkuperäisen näytteen välisenä painosuhteena, kun testinäyte on poltettu 925 asteessa.

 

Välineet

-muhveliuuni

-kolme upokkaita ja kannet (me käytimme foliota kansina)

-analyysivaaka

-eksikaattori

-tuhkattavat näytteet : selluarkkia, A4-paperi, päällystettyä hienopaperia

 

Työ

 

Näytteistä leikataan n. 1cm2:n kokoisia paloja, joista tuhkan määritystä varten otetaan sattumanvaraisesti valittuja paloja niin paljon, että polttamisen jälkeen tuhkaa saadaan 10mg.

 

Upokkaan paino pitää tasata pitämällä sitä muhveliuunissa 925 asteessa 15min. Upokas jäähdytetään eksikaattorissa ja punnitaan. Tämän jälkeen tuhkanmääritykseen käytettävät paperinpalat kuivataan samalla tavalla kuin kosteuden laboratoriomäärityksessä jotta voidaan eliminoida kosteuden aiheuttama virhe.

 

 Laita tämän jälkeen paperit upokkaisiin ja kansi päälle. Aloita polttaminen laittamalla upokkaat uuniin. Aloita polttaminen varovasti etteivät näytteet syty palamaan eli, anna uunin lämpötilan aluksi olla 400 astetta. Paperi “poltetaan” siis hiillyttämällä orgaaninen aines, jolloin jäljelle jää orgaaninen aines.

 

Uunin lämpötilaa nostetaan hitaasti ja orgaanisen aineen hiillyttyä näytettä hehkutetaan 925 asteessa tunti. Tämän jälkeen poista upokkaista kannet ja jatka hehkutusta 30 min. Tämän jälkeen upokkaiden annetaan jäähtyä (1min) ennen eksikaattoriin laittoa, anna upokkaiden olla eksikaattorissa 15min.

 

Kun upokas on jäähtynyt, se punnitaan 0,1mg:n tarkkuudella.

 

Paperit                                   Ennen uunia     uunin jälkeen     eks.jälk+pap                                                        tuhkapitoisuus

Hienopaperi	44,8g	44,7g	47,0105g	45,4304g	68,38%
Selluarkki	45,1g	44,9g	51,5983g	45,3595g	93,46%
A4	55,4g	55,3g	60,3053g	56,2746g	79,76%

Työ onnistui muuten hyvin mutta, foliokannet eivät olleet hyvä idea koska, ne eivät kestäneet uunin lämpötilaa, vaan murenivat. Tästä voi johtua tuhkapitoisuuden heittely.