Laboratoorne töö 4 (0)

Laboratoorne töö 4 Keedusoola määramine liiva-soola segus  Sissejuhatus Tahkete ainete segude analüüsil on sageli sobivaks meetodiks vedelikes lahustuva(te)  komponentide väljalahustamine. Seejuures määratakse kas komponentide sisaldus vedelas  lahuses või määratakse vedelikes lahustumatute ainete kogus.  Nii näiteks määratakse toiduainetes jt. materjalides rasvu viimaste väljalahustamises  (ekstraheerimises) vastavate lahustitega (dietüüleeter, bensiin jne). Asfaltbetoonis (must  teekate) ning paljudes katusekatte materjalides määratakse bituumeni sisaldus viimase  väljalahustumisega bensiinis. Analoogselt käesoleva tööga saab määrata soola sisaldust tänavate ja teede “soolatamise”  segudes lume- ja jäätõrjeks. Erinevus on ainult selles, et käesolevas töös määratakse NaCl  sisaldus moodustunud vesilahuses, soolatamissegudes tuleb aga määrata vees lahustumatu  osa kogus. Põhjuseks on see, et NaCl sisaldus määratakse moodustunud lahuse tiheduse järgi, mida ei saa aga kasutada soolatamissegude korral (kvartsliiv või kiviliiv on segatud soolade  seguga). Lahuse tihedust saab aga kasutada ühe aine lahuse korral.  Lahus on kahest või enamast komponendist (lahustunud ained, lahusti) koosnev homogeenne süsteem. Kui üks aine lahustub teises, jaotuvad lahustunud aine osakesed (aatomid, molekulid või ioonid) ühtlaselt kogu lahusti mahus. Lahusti — mittevesilahuste korral aine, mida on lahuses rohkem ja/või mis ei muuda oma  agregaatolekut (vesilahuste korral alati vesi). 60% etanooli + 40% atsetooni lahustiks etanool  98%-ne väävelhappelahus lahustiks vesi Lahustuvus — aine omadus lahustuda mingis  lahustis — puhta aine mass, mis lahustub antud temperatuuril 100 grammis lahustis. Tahkete  ainete ja vedelike lahustuvus temperatuuri tõusuga üldjuhul suureneb, gaaside lahustuvus aga  väheneb. Lahusti osakeste eemaldamisel lahusest jääb alles sama lahustunud aine.  Kasutatavamad lahuse koostise väljendusviisid on järgmised:  1


1.Massiprotsent (ehk protsendilisus) (C%) Lahuse protsendiline koostis näitab lahustunud  aine massisajas massiosas lahuses: Lahuse massi ja mahtu seob lahuse tihedus. Lahuse tihedus näitab lahuse ühe ruumalaühiku massi 2. Molaarne kontsentratsioon (ehk molaarsus) (CM) Molaarne kontsentratsioon näitab lahustunud aine moolide arvu ühes liitris lahuses 3. Molaalne kontsentratsioon (ehk molaalsus) (Cm) Molaalne kontsentratsioon näitab lahustunud aine moolide arvu ühes kilogrammis lahustis 2


4. Moolimurd (Cx) Moolimurd näitab lahustunud aine moolide arvu suhet lahusti ja kõikide lahustunud ainete  moolide arvu summasse. Kui lahus koosneb lahustist ja vaid ühest lahustunud ainest, siis 5. Normaalne kontsentratsioon (ehk normaalsus) (Cn) Normaalne kontsentratsioon näitab lahustunud aine gramm-ekvivalentide arvu ühes liitris Ekvivalentmass Eaine on aine mass, mis keemilistes reaktsioonides vastab 1,008 massiühikule  vesinikule või 8,0 masiiühikule hapnikule. Ekvivalentmass sõltub nii ainest kui konkreetsest  reaktsioonist ja sisaldab sisuliselt moolvahekorrale vastavat informatsiooni. 3


Töö lühikirjeldus  Keedusoola protsendilise sisalduse leidmiseks lahustatakse kaalutud segu vees ja  filtreeritakse. Filtraadi tiheduse kaudu leitakse tabelist NaCl protsendiline sisaldus. Teades  filtraadi massi ja protsendilist sisaldust, arvutatakse keedusoola mass. Saadud andmetest  arvutatakse keedusoola protsendiline sisaldus algsegus. Eesmärk Lahuse valmistamine tahketest ainetest, ainete eraldamine segust, kasutades nende erinevat  lahustuvust, keedusoola protsendilisuse määramine liiva–soola segus. Kasutatavad ained  Tahke naatriumkloriid segus liivaga, kuivatatud 105 ◦C juures konstantse kaaluni. Töövahendid Keeduklaas, klaaspulk, lehter, kooniline kolb, mõõtesilinder (250 cm3), areomeeter,  filterpaber ja tehnilised kaalud.  Töö käik 1. Kaaluda kuiva keeduklaasi 5 ... 9 g liiva ja soolasegu (täpsusega 0,01 g). Lahustada  eelnevalt keeduklaasi kaalutud liiva-soola segus sisalduv NaCl. Selleks lisada segule  ∼ 50 cm3 destilleeritud vett. Lahust segada klaaspulgaga ja seejärel filtreerida. Kuna  NaCl lahustuvus temperatuurist peaaegu ei olene, siis pole lahustuvuse tõstmiseks lahust  vaja soojendada. Paljude ainete puhul on soojendamine aga vajalik nii lahustuvuse  suurendamiseks kui lahustumisprotsessi kiirendamiseks. Filterpaber asetada lehtrisse,  niisutada destilleeritud veega ja suruda tihedalt vastu lehtri seina. Filtrimisel jätta  võimalikult palju lahustumatut jääki keeduklaasi. Lahust valada filtrile mööda klaaspulka Valamisel hoitakse keeduklaasi tila vastu klaaspulka nii, et ükski lahuse piisk ei voolaks  mööda keeduklaasi seina alla. Klaaspulk peab olema veidi kaldu ega tohi puutuda vastu  4


filtri põhja, mis võib kergesti puruneda. Jälgida, et klaaspulk oleks kogu aeg lahuses  mitte laual. Lehtri alla asetatakse kooniline kolb selliselt, et lehtri äravoolutoru pikem  serv oleks vastu koonilise kolbi seina. Viimane tagab filtraadi pideva voolamise mööda  koonilise kolbi seina ning on välditud lahuse pisema piisa kaotsiminek. Korraga  täidetakse filtrist 3/4 ning klaaspulk tõstetakse kohe keeduklaasi tagasi. 2. NaCl täielikuks väljapesemiseks liivast lisada keeduklaasis olevale jäägile uuesti 50 cm3  destilleeritud vett ja filtreerida läbi sama filterpaberi koonilisse kolbi. Korrata katset veel  üks kord. Lõpuks pesta filter, et viia kogu lahustunud sool lahusesse. Selleks täita filter  destilleeritud veega, lastes ta lõpuni tühjaks tilkuda. Liiv keeduklaasist loputada  kraaniveega liivakogumisnõusse. 3. Selge filtraat valada koonilisest kolbist mõõtesilindrisse ja seejärel täita mõõtesilinder  250 cm3-ni destilleeritud veega. Lahust mõõtesilindris segada hoolikalt. Selleks valada  lahus korraks uuesti koonilisse kolbi ja seejärel mõõtesilindrisse tagasi. 4. Areomeetri abil määrata lahuse tihedus. Jälgida, et mõõtmisel areomeeter ei puutuks  vastu mõõtesilindri seina. Peale mõõtmist pesta areomeeter kraaniveega, loputada  destilleeritud veega ning kindlasti kuivatada. Katse arvutused Segu C m(liiva-soola segu)-8,5g lahuse tihedus   =1,019g/cm3 5


Kokkuvõte Suhteliseks veaks tuli   =3,4% Leitud NaCl protsendiline sisaldus-86,9% Tegelik NaCl protsendiline sisaldus- 90% Võimalikud veakohad:  Ununes kolb asetada klaasfiltri alla enne filtrimise alustamist. 6