Klaas vett

Vedel klaas on naatriummetasilikaadi Na2SiO3 kontsentreeritud lahus (kasutatakse ka kaaliumisoola). Seda valmistatakse ränidioksiidi (nt liiva) lahustamisel naatriumhüdroksiidi lahuses: 

Klaas vett tegelikult on see erinevate ränihapete soolade segu erineva polümerisatsiooniastmega. Kasutatakse immutusena (näiteks seinte kaitsmiseks niiskuse eest, tuletõkkena), pahtlite ja hermeetikute komponendina, silikoonmaterjalide tootmiseks ning ka paaknemist takistava toidulisandina (E 550). Müügil oleva vedela klaasiga saab teha mitmeid suurejoonelisi katseid (kuna tegemist on paksu siirupitaolise vedelikuga, kasutatakse seda veega 1:1 lahjendatuna).

Esimeses katses sadestame ränihapete segu. Katse läbiviimiseks kasutame järgmisi lahuseid: vedel klaas ja ammooniumkloriid NH.₄Cl ja indikaatorpaber reaktsiooni kontrollimiseks (foto 1).

Keemia – vedelklaasi osa 1 – MT

Vedel klaas nõrga happe ja tugeva aluse soolana vesilahuses on suures osas hüdrolüüsitud ja aluseline (foto 2). Valage ammooniumkloriidi lahus (foto 3) vedela klaaslahusega klaasi ja segage sisu (foto 4). Mõne aja pärast moodustub želatiinne mass (foto 5), mis on ränihapete segu:

(tegelikult SiO₂?nGn₂KOHTA ? tekivad erineva hüdratatsiooniastmega ränihapped).

Keeduklaasi reaktsioonimehhanism, mida kujutab ülaltoodud koondvõrrand, on järgmine:

a) naatriummetasilikaat lahuses dissotsieerub ja läbib hüdrolüüsi:

b) ammooniumiioonid reageerivad hüdroksiidioonidega:

Kuna reaktsioonis b) kulub hüdroksüülioone, nihkub reaktsiooni a) tasakaal paremale ja selle tulemusena sadestuvad ränihapped.

Teises katses kasvatame "keemiataimi". Katse läbiviimiseks vajate järgmisi lahuseid: vedel klaas ja metallisoolad? raud (III), raud (II), vask (II), kaltsium, tina (II), kroom (III), mangaan (II).

Keemia – vedelklaasi osa 2 – MT

Alustame katset, lisades katseklaasi mitu raud(III)kloriidsoola FeCl kristalli.₃ ja vedelklaasi lahus (foto 6). Mõne aja pärast muutuvad taimed pruuniks? (foto 7, 8, 9), lahustumatust raud (III) metasilikaadist:

Ka teiste metallide soolad võimaldavad teil saada tõhusaid tulemusi:

• vask(II)? foto 10
• kroom(III)? foto 11
• raud(II)? foto 12
• kaltsiumi? foto 13
• mangaan (II)? foto 14
• plii(II)? foto 15

Toimuvate protsesside mehhanism põhineb osmoosi nähtusel, st väikeste osakeste tungimisel läbi poolläbilaskvate membraanide pooride. Lahustumatute metallsilikaatide ladestused tekivad õhukese kihina katseklaasi lisatud soola pinnale. Veemolekulid tungivad tekkinud membraani pooridesse, põhjustades selle all oleva metallisoola lahustumist. Saadud lahus surub kilet, kuni see lõhkeb. Kas pärast metallisoola lahuse väljavalamist sadestub silikaatsade uuesti? tsükkel kordub ja keemiatehas? suureneb.

Kas pannes ühte nõusse erinevate metallide soolade kristallide segu ja kastes seda vedela klaasi lahusega, kas saame kasvatada terve “keemiaaia”? (foto 16, 17, 18).

Zdjęcia