Возгонка йода что это
Сублимация йода
В сегодняшнем эксперименте мы будем изучать сублимацию на примере йода. Сублимация (она же возгонка) – переход вещества из твёрдого состояния сразу в газообразное, минуя жидкое.
Обыденный опыт говорит нам, что при нагревании вещество сначала плавится, а потом – испаряется. Так, например, при нагревании лед сначала переходит в воду, а затем вода превращается в пар. Интересным исключением из этого правила является йод (не путать со спиртовым раствором – «йодом», который продают в аптеках). При обычных условиях йод представляет собой металлический порошок, который при сильном нагревании образует фиолетовые пары (возгоняется) – газообразный молекулярный йод I2 (как и должно быть у типичного галогена F2, Cl2, Br2).
Однако мы не будем проводить нагревание, а несколько изменим эксперимент, чтобы все прошло само собой (а нам лишь останется заснять результат). Для этого возьмем порошок магния (на видео – мелкий серый порошок), смешаем его с кристаллами йода (лучше предварительно тоже измельчить в порошок), и капнем сверху две-три капли воды. Мы наблюдаем лавинообразно протекающую химическую реакцию взаимодействия магния и иода, с выделением значительного количества тепла. При этом идет образование иодида магния, с последующим разложением до оксида магния, и все это сопровождается выделением тепла и возгонкой (сублимацией) иода.
Протекающие при этом химические реакции можно описать так:
Реакция протекает медленно, т.к. MgI2 не выводиться из реакционной среды, а обволакивает металлический магний. Вода значительно ускоряет процесс, т.к. иодид переходит в раствор и способствует гидролизу кристаллического йода.
В последней реакции как раз выделяются пары йода, которые хорошо видно на видеозаписи.
Домашнее задание:
Медицинский йод, который продается в аптеках, представляет собой спиртовый раствор йода. Можно ли из него получить кристаллы чистого йода, которые используются в эксперименте?
Простая Наука — дайджест опытов #33
Этим #33 дайджестом опытов мы открываем наш летний сезон.
Возгонка йода или сублимация
Возгонка (или сублимация) — это переход вещества из твердого состояния в газообразное, минуя жидкую фазу. Йод не может находиться в жидком состоянии при нормальном атмосферном давлении. Именно поэтому при нагревании он из твердых горошин переходит в газ. Но после снова оседает на холодной колбе в виде твердого вещества. Обратный процесс называется десублимация.
Химический фокус «Кровь и живая вода»
Подобным образом шарлатаны делают «операции без скальпеля». Для этого требуются: роданид аммония, хлорид железа, фторид натрия.
Фонтан из бусин
Признаюсь, этот опыт у нас получился не очень эффектно. Гораздо эффективнее использовать цепочку из металлических шариков. Вот отличный пример.
Огненная музыка
Работая над Трубой Рубенса мы попробовали сделать прямоугольный вариант и дальше того, что вы увидели мы не пошли. И вот недавно я натыкаюсь в интернете на отличную реализацию прямоугольного варианта. Всем рекомендую посмотреть на него.
Книга третья «Простая Наука» на китайском языке
К нам тут обратились с забавным предложением: продавать книгу в Китае. Затея на первый взгляд кажется полным абсурдом, но чем черт не шутит 🙂
Вот даже перевели один из разворотов:
Книги «Простая Наука» на русском языке доступны в нашем интернет-магазине.
Возгонка
Возго́нка (сублимация) — переход вещества из твёрдого состояния сразу в газообразное, минуя жидкое. Поскольку при возгонке изменяется удельный объём вещества и поглощается энергия (теплота сублимации), возгонка является фазовым переходом первого рода. Обратным процессом является десублимация.
Содержание
Примеры возгонки
Сублимация йода
Возгонка характерна, например, для элементарного йода I2, который при нормальных условиях не имеет жидкой фазы: чёрные с голубым отливом кристаллы сразу превращаются (сублимируются) в газообразный молекулярный йод (медицинский «йод» представляет собой спиртовой раствор).
Известным примером десублимации является появление инея на ветках во время усиления мороза.
Сублимация воды
Хорошо поддается возгонке вода, что определило широкое применение данного процесса как одного из способов сушки. При промышленной возгонке сначала производят заморозку исходного тела, а затем помещают его в вакуумную или заполненную инертными газами камеру. Физически процесс возгонки продолжается до тех пор, пока концентрация водяных паров в камере не достигнет нормального для данной температуры уровня, в связи с чем избыточные водяные пары постоянно откачивают. Возгонка применяется в химической промышленности, в частности, на производствах взрывоопасных или взрывчатых веществ, получаемых осаждением из водных растворов.
Применение процесса
Применение сублимации в лабораторной технике
На эффекте возгонки основан один из способов очистки твердых веществ. При определенной температуре одно из веществ в смеси возгоняется с более высокой скоростью чем другое. Пары очищаемого вещества конденсируют на охлаждаемой поверхности. Прибор, применяемый для этого способа очистки, называется сублиматор.
Сублимационная сушка
См. также
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Возгонка» в других словарях:
возгонка — сублимация, дистилляция Словарь русских синонимов. возгонка сущ., кол во синонимов: 9 • вакуум возгонка (1) • … Словарь синонимов
ВОЗГОНКА — ВОЗГОНКА, процесс, при к ром твердое тело при помощи нагревания переводится в газообразное состояние, а потом охлаждением обратно в твердое, минуя жидкий стадий. Возможна для так наз. летучих веществ, обладающих значительным напряжением пара уже… … Большая медицинская энциклопедия
возгонка — сублимация Переход вещ ва из конденсиров. состояния в газообр., сопровождаемый изменением своб. энергии, значит, долю к рой составляет теплота возгонки или сублимации. В. элементов, обладающих выс. значениями давл. насыщ. пара, происходит во… … Справочник технического переводчика
ВОЗГОНКА — ВОЗГОНКА, то же, что сублимация … Современная энциклопедия
ВОЗГОНКА — то же, что сублимация … Большой Энциклопедический словарь
ВОЗГОНКА — ВОЗГОНКА, возгонки, жен. (физ.). Перевод или переход твердого тела непосредственно в пар. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
возгонка — ВОЗГОНЯТЬСЯ ( яюсь, яешься, 1 и 2 л. не употр.), яется; несов. (спец.). О веществе: переходить при нагревании из твёрдого состояния в газообразное, минуя стадию жидкости. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
ВОЗГОНКА — (сублимация), переход в ва из тв. состояния в газообразное, минуя жидкую фазу. Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983 … Физическая энциклопедия
ВОЗГОНКА — син. термина сублимация. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 … Геологическая энциклопедия
Возгонка — ВОЗГОНКА, то же, что сублимация. … Иллюстрированный энциклопедический словарь
ВОЗГОНКА — (сублимация) процесс перехода вещества из твёрдого состояния в газообразное, минуя жидкую фазу; используется для очистки веществ … Большая политехническая энциклопедия
Возгонка йода что это
Для прессования йода водяной струей производят отмывку кристаллического йода от ила, неорганических и органических примесей. Затем йод вручную собирают в металлические формы и для отжатия воды переносят под пресс. Прессование способствует значительному испарению йода в воздушную среду, в связи с чем на участке прессования кристаллического йода и на участке его кристаллизации аппаратчики работают в противогазах. Этот участок также считается неблагополучным, так как работа связана с воздействием паров йода и требует физических усилий, большого внимания и нервного напряжения.
Отжатый от воды технический йод методом возгонки подвергают очистке от органических и минеральных примесей в сублимационных аппаратах. Закладку йода в аппараты и выгрузку его осуществляют вручную. Процессы возгонки и выгрузки зачастую сопровождаются интенсивным выделением йода в воздушную среду.
Изучению условий труда рабочих на Бакинском йодовом заводе, а также санитарно-гигиенических особенностей производственного процесса посвящены работы А. И. Замчалова. По даппым автора, основной вредностью на изучаемом предприятии является воздействие на организм рабочих паров йода. Кроме того, воздух в значительной степени загрязняется парами других небезразличных для организма веществ: серной кислоты, щелочи, сернистого ангидрида.
По данным А. И. Замчалова, в отдельных случаях концентрация паров йода превышает ПДК, поэтому работу выполняют в противогазах. На этом участке определенное воздействие оказывают и тепловые излучения, которые способствуют еще более интенсивному выделению паров йода в воздух.
Помещение для упаковки готовой продукции — кристаллического йода — также загрязняется парами и пылью йода. Концентрация его здесь значительная. Наличие в воздухе кристаллического йода может способствовать попаданию его в дыхательные пути, поэтому все работы на этом участке также производят в противогазах.
В отделении реактивного угля отработанный уголь после двух- или трехкратной десорбции сбрасывают в отвал, а затем переносят в отделеттие реактивности, где в специальных печах прокаливают нри высокой температуре. Перед этим уголь просеивают через сита, затем засыпают в бункер печи, что способствует запылению воздуха.
Контроль за режимом работы печи и отгрузку реактивного угля аппаратчики выполняют вручную. Обслуживающий персонал может подвергаться воздействию не только пылевого фактора, по и теплового излучения.
Изложенное свидетельствует о том, что условия труда на йодовом заводе связаны с применением ряда химических реагентов (серная кислота, хлор, щелочи, сернистый ангидрид), которые необходимы для получения йода. Процесс производства йода из нефтепромысловых вод сопряжен с возможностью загрязнения воздушной среды парами йода и другими химическими веществами.
Большие концентрации йода обнаруживаются во всех цехах. Работа на йодовом заводе связана также с физической нагрузкой, а на ряде участков и с воздействием теплового фактора. Изучение влияния паров йода на орган зрения у рабочих на различных производственных участках, выявление ранних и развивающихся в дальнейшем признаков интоксикации представляют большой практический интерес.
Вездесущий йод
Все мы хорошо знаем, что такое йод: пользуемся им, когда пораним себе палец, принимаем его буро-красные капли с молоком. Йод – всем хорошо известное лекарство, а между тем как мало и плохо знаем мы, что такое йод и какова его судьба в природе!
Трудно найти другой элемент, который был более полон загадок и противоречий, чем йод. Больше того, мы так мало знаем о самых основных вехах в истории его странствований, о том, почему люди стали использовать его при лечении и откуда он появился.
Надо сказать, что еще Д.И.Менделеев столкнулся с неприятными особенностями свойств йода. Менделеев распределил все элементы в порядке повышения атомных масс, но йод с теллуром нарушили порядок: теллур оказался перед йодом, хотя его атомная масса выше. Это так и осталось до нашего времени.
Йод и теллур оказались не единственными элементами, нарушившими стройность менделеевского закона. Правда, сейчас мы догадываемся, в чем тут дело, но много лет это представлялось непонятным исключением, и неоднократно критики блестящей теории Менделеева, ссылаясь на это, говорили ему, что он переставляет элементы так, как ему хочется.
Йод — твердое вещество, образующее серые кристаллики с настоящим металлическим блеском. А когда мы поместим в стеклянный флакон «металлические» кристаллики йода, то очень скоро увидим в верхней части флакона фиолетовые пары: йод легко возгоняется, не переходя в жидкое состояние. Вот первое противоречие, которое бросается в глаза. Но за ним сейчас же следует второе. Цвет паров темно-фиолетовый, а цвет самого йода – черно-серый с фиолетовым металлическим блеском. Соли же йода вообще бесцветны и выглядят, как обычная поваренная соль, лишь некоторые из них имеют слегка желтоватый оттенок.
Опыт
по возгонке йода
А вот и другие его загадки. Йод — исключительно редкий элемент. Наши геохимики подсчитали, что содержание его в земной коре составляет всего лишь около одной или двух стотысячных процента, а между тем йод всюду присутствует. Видимо, можно еще раз сказать: нет ничего в окружающем нас мире, где бы тончайшие методы анализа в конце концов не открыли несколько атомов йода.
Все пронизано им: привычная земля и горные породы, даже самые чистые кристаллы прозрачного горного хрусталя или исландского шпата содержат в себе довольно много атомов йода. Значительное количество его содержится в морской воде, очень много в почвах, текучих водах, еще больше в растениях, животных и человеке. Мы поглощаем йод из воздуха, мы вносим йод в свой организм через пищу и воду. Жить без него мы не можем. И понятны возникающие вопросы. Почему йод везде присутствует? Где его первоисточник, из каких глубин земных недр принесен нам этот редкий элемент?
Между тем даже самые точные анализы и наблюдения не могут открыть его таинственный источник, т. к. ни в глубинных изверженных породах, ни в расплавах излившейся магмы мы не обнаруживаем ни одного минерала йода. Геохимики так рисуют картину происхождения йода на Земле. Когда-то, еще до геологической истории Земли, когда наша планета впервые покрывалась твердой земной корой, летучие пары различных веществ сплошными облаками окутывали еще горячую Землю. Тогда йод вместе с хлором выделился из глубин расплавленной магмы нашей планеты, тогда же он был захвачен первыми потоками осевших горячих паров воды, и первые океаны, породившие моря, накопили в себе йод из атмосферы Земли.
Так это или нет, мы сейчас не знаем, но известно, что и на земной поверхности распределение йода полно загадок. В арктических странах, на высоких горах его довольно мало. В низинах, у морских берегов количество йода в породах несколько больше. Оно еще больше в пустынных образованиях, а в солях пространных пустынь Южной Африки или Атакамы в Южной Америке мы встречаем настоящие минеральные соединения йода.
Йод содержится в воздухе. Точный анализ показал, что он распределен в нем по строго определенному закону: количество йода меняется с высотой. На высотах Памира и Алтая, выше 4000 м, йода во много раз меньше, чем на уровне Москвы или Казани.
И вместе с тем йод известен нам не только на Земле. Мы находим его в метеоритах, падающих на Землю из неведомых пространств мироздания. В атмосферах Солнца и звезд ученые давно уже ищут его с помощью новых методов, но пока безуспешно.
В морской воде йода довольно много: на каждый литр приходится 2 мг, это уже чувствительная величина. Морская вода сгущается у берегов, в лиманах, в прибрежных озерах, там накапливаются соли и белой пеленой покрывают плоские берега. Эти скопления солей хорошо изучены на берегах Черного моря в Крыму, а также в озерах Средней Азии. Но йода в них нет, он куда-то исчезает. По-видимому, какая-то часть йода накапливается на дне в илах, а большая доля его испаряется, уходит в воздух, и лишь малая часть сохраняется в остаточных рассолах. Там же, где скапливаются соли калия и брома, йода почти не оказывается.
Но иногда у берегов соленых озер и морей развивается растительность, образуются целые леса различных водорослей, которые покрывают прибрежные камни. В этих водорослях и накапливается йод в результате каких-то совершенно непонятных биохимических процессов, и на тонну водорослей приходится несколько килограммов йода. А в некоторых морских губках количество йода еще больше.
Исследователи особенно хорошо изучили берега Тихого океана. На тысячи километров прибрежного района волны прибивают, главным образом осенью, огромное количество водорослей морской капусты — свыше 300 000 т. Эти бурые водоросли содержат сотни тысяч килограммов йода. Их добывают, часть используют для пищи, а часть осторожно сжигают, извлекая из них йод и поташ.
Этим не заканчивается история йода в земных условиях. Его приносят нам и нефтяные воды: около Баку образуются целые озера отбросовых вод, из которых извлекается йод. Его выносят и некоторые вулканы из своих загадочных глубин. Настолько разнообразны судьбы этого элемента, что трудно нарисовать себе полную картину его жизни и странствий.
Но вот йод попадает в руки человека, и здесь возникает новая загадка: мы лечимся им, останавливаем кровь, убиваем бактерии, охраняем рану от заражения, а между тем йод исключительно ядовит, пары его действуют на слизистые оболочки, вызывая в них раздражение. Избыток капель или кристалликов йода может быть смертельным для человека.
Однако очень плохо для здоровья и когда йода мало: организм человека, а вероятно, и ряда животных должен иметь определенное его количество. Недостаток йода в некоторых местностях проявляется в особой болезни, называемой зобом. Этой болезнью страдают обычно жители высокогорных местностей. Мы знаем некоторые аулы, расположенные в высоких горах Памира, в которых широко распространена эта болезнь.
Американские исследователи установили распространение зоба и на территории Мексики. Оказалось, что если составить карту процентного содержания йода в воде и карту распространения зоба, то данные карт совпадут друг с другом.
Человеческий организм исключительно чуток к йоду: понижение его содержания в воздухе и воде сейчас же отражается на здоровье. Зоб научились излечивать, применяя соли йода. Отсутствие йода плохо влияет на щитовидную железу человека. Недаром в загрязненных чернобыльских районах врачи настоятельно рекомендуют увеличить потребление йода.
Не менее интересны пути вовлечения йода в промышленность, которые с каждым годом становятся все шире, разнообразнее. Открыты соединения йода с органическими веществами, которые создают непроницаемую броню для прохождения рентгеновских лучей. Эти соединения, впрыснутые в организм, позволяют фотографировать внутренние ткани с особой отчетливостью.
Мы знаем и совсем другие области применения йода за последние годы. Особенное значение придается использованию игольчатых кристалликов солей йода, нанесенных на пленку целлулоида. Эти игольчатые кристаллики распределяются на целлулоиде так, что световые лучи не могут проходить через них во всех направлениях. Получается то, что мы называем поляризованным лучом. Ученые много лет создавали особые, очень дорогие поляризационные микроскопы, а сейчас благодаря этому новому поляроиду изобретены прекрасные лупы, которые заменяют собой микроскоп. С ними можно работать даже во время экспедиций в поле.
Сочетанием двух поляроидов можно добиться яркой окраски рисунка, и нам представляется чудесно освещенное декоративное панно или экран, где вращением двух поляроидов будут достигаться замечательные красочные эффекты, быстро меняющие все цвета спектра. Когда поляроидная пластинка вставлена в окно автомобиля, вы можете ехать по освещенной улице, и вас не будет ослеплять свет ярких фар мчащейся навстречу машины, т. к. в поляроиде вы увидите не яркие ореолы горящих огней, а лишь саму машину с отдельной светящейся точкой.
История открытия этого элемента полна противоречий. Он был открыт в золе растений в 1811 г. фармацевтом Б.Куртуа, имевшим маленький завод, перерабатывавший золу растений в селитру. Открытие этого элемента не произвело особого впечатления на ученых мира. Только через сто лет это открытие получило должную оценку.