Phewy лабораторное оборудование для демонстрации и проектной деятельности Complete experiments ,basic set Полные эксперименты, базовый набор 8/23/2023 Sample Footer Text 2 PHYWE Demo Physics board with stand Доска PHYWE Demo Physics с подставкой 8/23/2023 Sample Footer Text 3 Газовые законы с системой стеклянного кожуха • Система стеклянного кожуха обеспечивает простую и надежную возможность закалки объема воздуха, заключенного в газовый шприц, внутри водяной или масляной ванны. Объем, давление и температуру можно изменять, а также определять соотношения между этими измерениями. • Gas laws with the glass jacket system • The glass jacket system offers a simple and reliable possibility to temper an air volume, which is enclosed in a gas syringe, inside a water- or oil bath. Volume, pressure and temperature can be changed and the relations between these dimensions can be worked out. 8/23/2023 Sample Footer Text 4 Стеклянный кожух • • • • • • • • • • • 8/23/2023 А Стеклянная куртка В Газовый шприц C Вставка калориметра D Вставьте внешнюю трубку E Плунжерный эвдиометр F Медленный эвдиометр G Газоразделительная колонна H Горелка для газов I Крышка вставки калориметра К Нагревательный аппарат L термометр Sample Footer Text 5 • В Газовый шприц • C Вставка калориметра • D Вставьте внешнюю трубку • E Плунжерный эвдиометр • F Медленный эвдиометр • G Газоразделительная колонна 8/23/2023 Sample Footer Text 6 8/23/2023 Sample Footer Text 7 Gay-Lussac's law (with the Cobra3 Basic-Unit) 8/23/2023 Sample Footer Text 8 • Закон Гей-Люссака описывает взаимосвязь между объемом и температурой фиксированного количества газа при постоянном давлении. • Стеклянный шприц, заключенный в стеклянную оболочку, используется для захвата около 50 мл газа и снабжен резиновой пробкой. Затем жидкость нагревательной ванны в стеклянной рубашке постепенно нагревается с помощью нагревательного устройства и через короткие промежутки времени регистрируются температура и объем расширяющегося газа. 8/23/2023 Sample Footer Text 9 Принципы • Задания • Состояние газа определяется температурой, давлением и количеством вещества. В предельном случае идеальных газов эти переменные состояния связаны законом идеального газа. Для изменения состояния в изобарических условиях это уравнение преобразует первый закон Гей-Люссака. • 1. Экспериментально исследовать справедливость закона Гей-Люссака для постоянного количества газа (воздуха). • 2. По полученным соотношениям рассчитайте универсальную газовую постоянную и коэффициент теплового расширения. • О чем вы можете узнать • • Давление • • Температура • • Объем • • Коэффициент температурного расширения • • Закон идеального газа • • Универсальная газовая постоянная • • Закон Гей-Люссака • Литература для этого эксперимента следующая: • Справочник эксперта TESS Лабораторные эксперименты ХИМИЯ 8/23/2023 Sample Footer Text 10 Charles's (Amontons*) law (with the Cobra3 Basic-Unit) 8/23/2023 Sample Footer Text 11 Принцип • Состояние газа определяется температурой, давлением и количеством вещества. В предельном случае идеальных газов эти переменные состояния связаны законом идеального газа. При изменении состояния в изохорных условиях это уравнение становится законом Амонтона. Задания • 1. Экспериментально выяснить, справедлив ли закон Амонтона для постоянного количества газа (воздуха). • 2. Из полученного соотношения рассчитайте универсальную газовую постоянную и термический коэффициент натяжения. О чем вы можете узнать 8/23/2023 • • Давление • • Температура • • Объем • • Коэффициент термического напряжения • • Закон идеального газа • • Универсальная газовая постоянная • • Закон Шарля (Амонтона) Sample Footer Text 12 Boyle-Mariotte law (with the Cobra3 Basic-Unit) 8/23/2023 Sample Footer Text 13 Принцип Задания • Состояние газа определяется температурой, давлением и количеством вещества. В предельном случае идеальных газов эти переменные состояния связаны законом идеального газа. В случае управления изотермическим процессом это уравнение преобразует закон Бойля и Мариотта. • 1. Экспериментально исследовать справедливость закона Бойля и Мариотта для постоянного количества газа (воздуха). • 2. По полученному соотношению рассчитайте универсальную газовую постоянную. • О чем вы можете узнать • • Давление • • Температура • • Объем • • Коэффициент кубической сжимаемости • • Закон идеального газа • • Универсальная газовая постоянная • • Закон Бойля и Мариотта 8/23/2023 Sample Footer Text 14 • Закон Бойля описывает связь между давлением и объемом фиксированного количества газа при постоянной температуре. Стеклянный шприц, заключенный в стеклянную оболочку, используется для улавливания около 50 мл газа. К кончику газового шприца подсоединяется манометр для измерения давления внутри. Поршень газового шприца вдвигают или вытягивают из шприца, и в каждом случае регистрируют объем и давление газа. 8/23/2023 Sample Footer Text 15 • Эксперименты по выводу трех газовых законов с помощью системы стеклянной рубашки также можно очень удобно проводить на комплексной панели химико-биотехнологических экспериментов. • Для отображения температуры и давления, измеренных во время демонстрации, к блоку индикации Cobra3 подключаются два портативных цифровых измерителя. 8/23/2023 Sample Footer Text 16 Determination of molar masses with the vapour density method 8/23/2023 Sample Footer Text 17 Определение молярной массы методом плотности пара • Молярную массу жидкости определяют путем введения небольшого ее количества в нагретый газовый шприц. Жидкость испаряется, а образующийся газ выталкивает поршень из шприца. Затем объем газа регистрируют при постоянной температуре и постоянном давлении в соответствии со шкалой на стеклянном шприце. Из измеренных значений давления, температуры, объема и массы испаряемой жидкости молярную массу получают по следующему уравнению: M = (m • R • T) / (p • V) • Преимущество показанной установки в том, что она позволяет проводить большое количество измерений за короткий период времени. 8/23/2023 Sample Footer Text 18 • Определение молярной массы путем испарения небольших количеств жидкости в газовом шприце также можно очень удобно выполнить на панели комплексных химикобиотехнологических экспериментов. Для отображения температуры, измеренной во время демонстрации, к блоку индикации Co-bra3 подключается портативный цифровой измеритель. 8/23/2023 Sample Footer Text 19 Установите газовые законы с помощью системы стеклянной рубашки и Cobra4 • Полная компиляция устройства для удобного экспериментального получения законов идеального газа с помощью термодинамики Cobra4 Senor-Unit и системы стеклянной рубашки. 8/23/2023 Sample Footer Text 20 Law of integer ratio of volumes 8/23/2023 Sample Footer Text 21 закон целочисленного отношения объемов • Согласно закону химических объемов ГейЛюссака, газы реагируют в объемных соотношениях, которые являются целыми числами. Эти значения могут быть определены объемно. • Определить объемное соотношение конверсии водорода и кислорода в воду экспериментально путем сжигания газовых смесей различного состава и измерения образовавшегося объема газа. • О чем вы можете узнать • • Закон постоянных пропорций • • Закон Авогадро • • Закон химических объемов Гей-Люссака. • • Общее уравнение состояния идеальных газов. • • Первый закон Гей-Люссака 8/23/2023 Sample Footer Text 22 • Согласно закону химических объемов ГейЛюссака, газы реагируют в объемных соотношениях, которые являются целыми числами. Эти значения могут быть определены объемно. • Определить объемное соотношение конверсии водорода и кислорода в воду экспериментально путем сжигания газовых смесей различного состава и измерения образовавшегося объема газа. • О чем вы можете узнать • • Закон постоянных пропорций • • Закон Авогадро • • Закон химических объемов Гей-Люссака. • • Общее уравнение состояния идеальных газов. • • Первый закон Гей-Люссака 8/23/2023 Sample Footer Text 23 Chromatographic separation processes: gas chromatography (with the Cobra3 Chem-Unit) 8/23/2023 Sample Footer Text 24 Процессы хроматографического разделения: газовая хроматография (с Cobra3 Chem-Unit) • Хроматографические методы позволяют разделять смеси веществ с помощью неподвижной фазы разделения и подвижной фазы. В газовой хроматографии подвижной фазой является газ. Подвижная фаза, к которой добавляется разделяемая смесь, транспортирует смесь веществ через разделительную колонну с постоянной скоростью. Взаимодействия происходят между подвижной фазой и неподвижной фазой. • Установление равновесий между неподвижной фазой и различными веществами (равновесия распределения, равновесия адсорбции-десорбции) приводит к различным скоростям миграции отдельных компонентов. В конце колонны находится детектор в виде ячейки теплопроводности, который может обнаруживать различные вещества на основе их различной теплопроводности. Сигнал детектора записывается как функция времени. Различная теплопроводность кармерного газа и вещества вызывает изменения температуры в электрически обогреваемом датчике температуры, который расположен в мостовой схеме Уитстона. Результирующий электрический сигнал регистрируется графопостроителем как функция времени (хроматограмма). • Определите время удерживания различных газов и выполните хроматографическое разделение смеси или газовбутана. • Хроматографически разделите и идентифицируйте компоненты двухкомпонентной смеси этанола и этилацетата. • О чем вы можете узнать • Хроматография • хроматограмма • Мультипликативное распределение • Закон распределения НеИнста (количество теоретических лотков) • • Детектор теплопроводности 8/23/2023 Sample Footer Text 25 Gas chromatography • Эта познавательно-яркая полная экспериментальная установка газового хроматографа позволяет разделять вещества, которые легко летучи при температуре до 100°C. Например, здесь подходящим выбором является смесь бутана. • В состав системы входят такие элементы, как подача газа-носителя, измерение расхода, разделительная колонна с неподвижной фазой, система контроля температуры, детектор теплопроводности и самописец. Все компоненты этой открытой системы легко распознаются, что позволяет четко объяснить принцип работы. Для отображения измеренного сигнала в этой установке используется блок Cobra3 Chem. 8/23/2023 Sample Footer Text 26 Fractional distillation with the bubble tray column (with the Cobra3 Chem-Unit) 8/23/2023 Sample Footer Text 27 Фракционная перегонка с барботажной колонной (с Cobra3 Chem-Unit) • При противоточной перегонке (ректификации) с использованием колонны поднимающийся пар может вступать во взаимодействие с конденсатом. Таким образом, в одном аппарате можно провести фракционную перегонку, т. е. перегонку в несколько стадий для разделения веществ с близкими температурами кипения. Если используются колонны с барботажными тарелками, конденсат можно удалить из отдельных барботажных тарелок. • Задания • Исследовать режим работы ректификационной колонны на двухступенчатой барботажной колонне. Перегоните смесь трех алканов сначала с полным обратным холодильником, а затем без него. Затем исследуют и сравнивают исходную смесь, продукт отстойника, головные продукты и конденсаты обеих тарелок газовой хроматографией. 8/23/2023 Sample Footer Text 28 Steam distillation • Steam distillation • Паровая дистилляция • • • Паровая дистилляция — это особый метод дистилляции, который используется для выделения и очистки материалов, которые практически или совсем не растворяются в воде, но летучи в сочетании с паром. Это позволяет осуществлять щадящую перегонку высококипящих материалов уже при низких температурах. Этот метод использовался в прошлом и частично используется до сих пор для производства лекарств и пахучих веществ из растений. • • Полученные таким образом материалы (эфирные масла, алкалоиды и т. д.) обычно легко отделяются в делительной воронке после перегонки. 8/23/2023 • Steam distillation is a special distillation technique that is used for the isolation and cleaning of materials, which barely or not at all solubilize in water, but are volatile in connection with steam. This allows a gentle distillation of high boiling materials already at lows temperatures. This method was used in the past and is partly still used today for the production of medicine and odorous substances out of plants. • • The so gained materials (essential oils, alkaloids etc.) are usually easy to separate in a separatory funnel after the distillation. Sample Footer Text 29 Steam distillation 8/23/2023 Sample Footer Text 30 Паровая дистилляция • Элегантный и простой аппарат для проведения дистилляции водяного пара: преимуществом такого устройства является то, что оно устраняет необходимость в отдельном парогенераторе, что позволяет работать с одним источником тепла (для других установок требуется два). Пар генерируется во внешней камере, а затем проходит через внутреннюю камеру. Благодаря конструктивному устройству внутренняя камера нагревается непосредственно за счет пара, образующегося во внешней камере. Это также исключает возможность перегрева экстрагируемых веществ. • Части растений, пригодные для экстракции эфирных масел, включают, например, цедру апельсина и гвоздику. 8/23/2023 Sample Footer Text 31 32 8/23/2023 Паровая дистилляция Sample Footer Text Model experiment on the fractional distillation of petroleum 8/23/2023 Sample Footer Text 33 Модельный эксперимент по фракционной перегонке нефти • При проведении модельного эксперимента по перегонке нефти с использованием комплекса комплексных химикобиотехнологических экспериментов стеклянное оборудование отчетливо выделяется на темном фоне крупноформатной опорной плиты. Сильный контраст между этим приглушенным фоном и стеклянным оборудованием позволяет наблюдателям легко распознать и понять условия эксперимента. 8/23/2023 Sample Footer Text 34 Модельный эксперимент по десульфурации дымовых газов • Немецкий уголь содержит в среднем одну тонну серы на 100 тонн угля. При сгорании образуется около двух тонн диоксида серы. Так, крупная электростанция мощностью 700 мегаватт, сжигающая около 200 тонн угля в час, производит около 100 тонн диоксида серы в день. В наши дни, конечно, такое большое количество загрязняющих веществ больше не может быть просто выброшено в воздух, поэтому эти дымовые газы необходимо десульфурировать. Этот модельный эксперимент обеспечивает простую демонстрацию химических процессов десульфурации дымовых газов, которые сегодня осуществляются на электростанциях. Четкая, компактная установка и упрощения, предпринятые по сравнению с десульфурацией в промышленных масштабах, облегчают понимание процесса. 8/23/2023 Sample Footer Text 35 Electrochemistry Conductivity The experiments about ionic migration show that ions are carriers of electric current in liquids. However, the degree of the electrical conductivity of solutions depends strongly on the number of charge carriers (number of ions) inside the liquid and their character. The quantitive determination of the conductivity of solutions offers important information about the composition of electrolytes, which is why today modern chemical analytics are unimaginable witnout conductometric analyzations. 8/23/2023 • Эксперименты по миграции ионов показывают, что ионы являются переносчиками электрического тока в жидкостях. Однако степень электропроводности растворов сильно зависит от числа носителей заряда (количества ионов) внутри жидкости и их характера. Количественное определение электропроводности растворов дает важную информацию о составе электролитов, поэтому современная химическая аналитика немыслима без кондуктометрических анализов. Sample Footer Text 36 Enzyme kinetics: determination of the Michaelis-Menton constant (with the Cobra3 Chem-Unit) 8/23/2023 Sample Footer Text 37 Кинетика ферментов: определение константы Михаэлиса-Ментона (с помощью Cobra3 Chem-Unit) • При ферментативном гидролизе мочевины в водном растворе образуются углекислый газ и аммиак. Их ионы увеличивают проводимость раствора. Скорость гидролиза мочевины ферментом уреазой измеряют путем измерения проводимости при различных концентрациях субстрата. • Определите константу Михаэлиса-Ментона гидролиза мочевины уреазой. • Механизм Михаэлиса-Ментона • Кинетика ферментов • Скорость реакции • Принцип Боденштейна Электролитическая проводимость 8/23/2023 Sample Footer Text 38 Conductivity of strong and weak electrolytes (with the Cobra3 ChemUnit) 8/23/2023 Sample Footer Text 39 Проводимость сильных и слабых электролитов (с Cobra3 Chem-Unit) 8/23/2023 • Различить сильные и слабые электролиты можно путем измерения их электропроводности. Сильные электролиты подчиняются закону Кольрауша, тогда как слабые электролиты описываются законом разбавления Оствальда. Исследование концентрационной зависимости электропроводности позволяет определить молярную проводимость бесконечно разбавленных электролитов, облегчить расчет степени диссекции и констант диссоциации слабых электролитов. • Задачи 1. Определить концентрационную зависимость электропроводности растворов хлорида калия и уксусной кислоты • 2. Рассчитайте молярную проводимость, используя данные проведенных измерений, и определите молярную проводимость при бесконечном разбавлении путем экстраполяции. • 3. Определить константу диссоциации уксусной кислоты, • О чем вы можете узнать • Закон Кольрауша Эквивалентная проводимость • Температурная зависимость проводимости • Закон разбавления Оствальда Sample Footer Text 40 Conductivity titration (with the Cobra3 Chem-Unit) 8/23/2023 Sample Footer Text 41 Титрование проводимости (с Cobra3 ChemUnit) • Электропроводность водных растворов электролитов определяется типом и количеством камер заряда при постоянной температуре. Характерные изменения проводимости связаны с изменением ионного состава реагирующих систем. Их можно использовать в т.е. кондуктиометрическое титрование как индикатор конечной точки. Задачи Используя систему Cobra3, измерьте изменение проводимости при титровании следующих примерно 0,1 молярного раствора гидроксида бария с 0,1 моль серной кислоты, примерно 0,1 молярной соляной кислоты с 0,1 молярного раствора гидроксида натрия и примерно 0,1 молярной уксусной кислоты. кислота с 0,1 молярным раствором гидроксида натрия • В качестве альтернативы можно заранее подготовить другие образцы для кондуктометрического определения их концентрации. • О чем вы можете узнать • • Электролит • Электрическая проводимость • • Удельная проводимость • подвижность ионов • ионная проводимость • кондуктометрия • Объемность 8/23/2023 Sample Footer Text 42 Determination of the activity coefficient by a conductivity measurement 8/23/2023 Sample Footer Text 43 Определение коэффициента активности путем измерения проводимости 8/23/2023 • Эквивалентная проводимость сильных электролитов зависит от их концентрации. Отношение эквивалентной проводимости при определенной концентрации к эквивалентной кандотивности при бесконечном разбавлении называется коэффициентом проводимости, который является результатом межионного взаимодействия. • Задания • Измерьте удельную проводимость различных растворов хлорида калия и хлорида кальция и рассчитайте эквивалентную проводимость. Определите эквивалентную проводимость при бесконечном разбавлении, используя уравнение Кольрауша, и рассчитайте коэффициенты проводимости. • О чем вы можете узнать • Эквивалентная проводимость • подвижность ионов • Проводимость • Межионное действие Sample Footer Text 44 • https://studylib.net/doc/18445250/glass-jacket-system# 8/23/2023 Sample Footer Text 45 Volumes partiels molaires Частичные молярные объемы 8/23/2023 Sample Footer Text 46 Dependence of the reaction velocity on the type of substance Зависимость скорости реакции от типа вещества 8/23/2023 Sample Footer Text 47 Dependence of the reaction velocity on the temperature Зависимость скорости реакции от температуры 8/23/2023 Sample Footer Text 48 Vapour pressure of water below 100°C - molar heat of vaporisation Давление пара в воде ниже 100 °C - молярная теплота испарения 8/23/2023 Sample Footer Text 49 Heat capacity of gases Теплоемкость газов 8/23/2023 Sample Footer Text 50 8/23/2023 Sample Footer Text 51 8/23/2023 Sample Footer Text 52 8/23/2023 Sample Footer Text 53
