3 spôsoby testovania CO₂

Oxid uhličitý (CO2) je bez farby a zápachu, takže ho nemôžete zistiť priamym pozorovaním. Budete musieť odobrať vzorku vzduchu (alebo vzorku CO2 vzorky), potom vykonajte jeden z niekoľkých jednoduchých testov na identifikáciu prítomnosti plynu. Plyn môžete prebublať cez vápennú vodu alebo môžete do vzorky podržať zapálenú sviečku a zistiť, či sa zhasne prítomnosťou CO2.

Metóda 1 z 3: Príprava vzorky


Odoberte vzorku CO2 vzorka. Na začatie testu budete potrebovať uzavretú skúmavku naplnenú odobratým plynom. Oxid uhličitý môžete zhromažďovať do plynovej nádoby, varnej trubice alebo inej vzduchotesnej nádoby. Zber sa zvyčajne vykonáva nad vodou v kadičke. CO2 Plyn je hustejší ako vzduch, takže ho môžete zbierať pomocou „dodávky smerom nadol“ alebo plynovej striekačky.


Zmiešajte uhličitan vápenatý s kyselinou chlorovodíkovou (HCl). Najjednoduchší spôsob získavania oxidu uhličitého je reakcia uhličitanu vápenatého (alebo vápencovej drviny) s kyselinou chlorovodíkovou. Najprv nalejte 20 ml HCl do kužeľovej banky. Do HCL pridajte lyžicu uhličitanu vápenatého (alebo vápencovej drviny). Keď sa reakcia začne, prikryte kužeľovú banku uzáverom a vývodnou trubicou: plyn budete odvádzať cez vývodnú trubicu do prevrátenej skúmavky (ktorá je ponorená v miske s vodou). Ak sa voda v skúmavke vytlačí, potom sa zachytáva plyn.[1]

  • Plyn môžete zbierať tak dlho, kým prebieha reakcia.
  • Na demonštráciu v triede potrebujete len malé množstvo kyseliny chlorovodíkovej, ktorá sa riedi na 1 M; najlepšie funguje koncentrácia 2 M, ale mala by sa používať so zvýšenou opatrnosťou, pretože je to silná kyselina. Rovnica je: CaCO3(s) + 2HCl(aq) ==> CaCl2(aq) + H2O(l) + CO2(g).
  • Pri práci s kyselinou chlorovodíkovou buďte veľmi opatrní – noste rukavice, laboratórny plášť a ochranné okuliare a nedovoľte, aby sa kyselina dotkla vašej pokožky! Túto reakciu je najlepšie vykonávať len vtedy, ak máte prístup k laboratórnemu prostrediu.[2]


Zakryte skúmavku zátkou. Umiestnite skúmavku na stojan, aby bola v bezpečí, kým nevykonáte test. „Zátka“ je v podstate malá zátka alebo uzáver, ktorý vám umožňuje vypustiť obsah skúmavky na iné miesto prostredníctvom pripojenej prívodnej trubice. Je dôležité, aby ste nádobu s CO2 plynu do nádoby. Ak ju necháte otvorenú, plyn sa zmieša so vzduchom a váš test bude oveľa menej účinný.

Metóda 2 z 3:Bublanie cez vápennú vodu


Prebublávať plyn cez vápennú vodu. Najefektívnejší spôsob testovania CO2 je prebublávať plyn cez „vápennú vodu“, zriedený roztok hydroxidu vápenatého (hasené vápno). Keď roztokom prebubláva oxid uhličitý, vytvorí sa pevná zrazenina uhličitanu vápenatého – krieda alebo vápenec. Uhličitan vápenatý je vo vode nerozpustný.[3]
Ak je teda v nádobe CO2 prítomný vo vzorke, vápenatá voda sa zmení na mliečnu, zakalenú bielu.[4]

  • Vápenná voda sa nazýva aj „biela voda“ alebo „vápenné mlieko.“ Ak uvidíte tieto výrazy, budete vedieť, že znamenajú vápennú vodu.[5]


Vytvorte roztok vápennej vody. Postup je jednoduchý: hydroxid vápenatý zrieďte vodou. Hydroxid vápenatý (Ca(OH)2) je bezfarebný biely prášok, ktorý si môžete kúpiť u väčšiny dodávateľov chémie. Čistá vápenná voda je po zmiešaní číra a bezfarebná, má mierny zemitý zápach a horkú, zásaditú chuť hydroxidu vápenatého, pretože jej pH je 12.3. Pri výrobe vlastnej vápennej vody postupujte podľa týchto krokov:

  • Dajte 1 čajovú lyžičku (4.9 ml) hydroxidu vápenatého do čistého 1 galónu (3.8 l) alebo menšia sklenená nádoba. Vápenná voda je nasýtený roztok, čo znamená, že v nej bude nejaká chemická látka navyše, ktorá sa nerozpustí. Čajová lyžička bude mať za následok úplné nasýtenie roztoku, či už použijete galónovú nádobu alebo menšiu nádobu.
  • Naplňte nádobu destilovanou vodou. Na tento pokus je najlepšie použiť destilovanú vodu, pretože vám poskytne čistejší roztok.
  • Na nádobu nasaďte viečko. Roztok intenzívne pretrepávajte 1-2 minúty a potom ho nechajte 24 hodín stáť.
  • Čírejší roztok z vrchnej časti nádoby prelejte cez čistý kávový filter alebo filtračný papier. Dávajte veľký pozor, aby ste nerozmiešali sediment. V prípade potreby opakujte tento krok filtrovania, kým nezískate číry roztok vápennej vody. Uchovávajte v čistej nádobe alebo fľaši.


Prebublávajte plyn cez vápennú vodu. Naplňte skúmavku do polovice vápennou vodou – potom ju prevarte. Pomocou prívodnej rúrky pridajte do potrubia obsah CO2 priamo do vriacej vápennej vody. Ak nemáte v okolí nič lepšie, môžete ako prívodnú rúrku použiť ohybnú rúrku alebo (kovovú) slamku. Nechajte zachytený plyn „prebublať“ cez kvapalinu a počkajte, kým prebehne reakcia.

  • Ak nechcete nič variť, môžete použiť plynovú striekačku na vypustenie CO2 plyn priamo do do polovice naplnenej skúmavky s vápenatou vodou. Skúmavku zazátkujte, potom 1-2 minúty intenzívne pretrepávajte. Ak je vo vzorke oxid uhličitý, roztok by sa mal zakaliť.[6]


Hľadajte zakalenú vodu. Ak sa CO2 ), vápenná voda sa zmení na mliečne bielu s čiastočkami uhličitanu vápenatého, pretože roztok uhličitanu vápenatého je nerozpustný a z roztoku sa vyzráža. Ak je vápenná voda vriaca a plyn sa privádza potrubím priamo do vápennej vody, reakcia by sa mala začať okamžite. Ak sa po približne minúte nič nestane, môžete bezpečne predpokladať, že vo vašej vzorke nie je žiadny oxid uhličitý.[7]


Poznajte chemickú reakciu. Pochopiť, čo presne sa deje, aby sa indikovala prítomnosť CO2. Rovnica pre test je: Ca(OH)2 (aq) + CO2 (g) ==> CaCO3 (s) + H2O (l). V nechemickom jazyku: kvapalná vápenatá voda + plyn (ktorý obsahuje CO2) reaguje na pevné vápno (častice) a kvapalnú vodu.[8]

  • Ak bublinkujete CO2 cez vápennú vodu na dlhší čas, vaša voda sa nakoniec stane čírou. Je to kvôli chemickej reakcii! Tu je dôvod:
    • CO2 + H2O ==> H2CO3 (oxid uhličitý + voda = kyselina uhličitá)
    • H2CO3 + CaCO3 ==> Ca(HCO3)2 (kyselina uhličitá + uhličitan vápenatý = hydrogénuhličitan vápenatý)
    • Hydrogénuhličitan vápenatý je rozpustný vo vode, takže váš roztok je číry!

Metóda 3 z 3: Testovanie pomocou zapálenej rúrky


Skúste použiť vzorku na hasenie ohňa. Oxid uhličitý vo vysokých koncentráciách hasí požiare. Stačí držať malý zapálený plameň vnútri skúmavky, o ktorej predpokladáte, že obsahuje CO2. Ak je prítomný plyn, plameň by mal okamžite zhasnúť. Horenie (vznik plameňa) je reakcia kyslíka s inou látkou; ide o rýchlu oxidáciu organickej zlúčeniny a redukciu kyslíka. Oheň zhasne, pretože kyslík je nahradený CO2, ktorý nie je horľavý plyn.

  • Majte na pamäti, že akýkoľvek plyn bez obsahu kyslíka uhasí plameň aj týmto spôsobom. Ide teda o nespoľahlivý test na oxid uhličitý, ktorý vás môže viesť k nesprávnej identifikácii plynu.[9]


Zhromažďujte plyn do prevrátenej skúmavky. Uistite sa, že vzorka bola riadne uskladnená a zazátkovaná pred pokusom o testovanie na prítomnosť CO2. Buďte si dostatočne istí, že skúmavka neobsahuje žiadne horľavé alebo výbušné plyny; v tomto prípade by mohlo byť vnesenie ohňa nebezpečné alebo prinajmenšom veľmi desivé.


Do skúmavky umiestnite malý plameň. Použite špajdľu alebo akýkoľvek dlhý, tenký prúžok dreva. V prípade núdze postačí zápalka alebo zapaľovač – ale čím ďalej sú vaše ruky od otvoru skúmavky, tým bezpečnejší bude váš experiment. Ak plameň okamžite zhasne, pravdepodobne sa v ňom nachádza vysoká koncentrácia CO2 ) do skúmavky.


  • Alternatívne skúste použiť plynovú striekačku na uhasenie sviečky. Naplňte injekčnú striekačku oxidom uhličitým. Potom pomocou kvapky roztaveného vosku pripevnite krátku sviečku na povrch mince. Potom vložte sviečku a mincu do pohára so širokým hrdlom – a zapáľte sviečku. Injekčnú striekačku vybavte hadičkou a stlačením striekačky preneste CO2 na dno pohára. Ak počas jednej alebo dvoch sekúnd vytlačíte celý obsah injekčnej striekačky, plameň by mal zhasnúť.
  • Odkazy