Katsed tehnoloogia kursuse jaoks. 2007

Katsed: 1) Muna pudelisse ilma kätega surumiseta.
2) CO2-he mõju leegile.

Katsevahendid:

1) vana-kooli piimapudel, keedetud muna või õhupall täidetud jahuga, toos tikke, paber, põlemist kannatav katsetusalus.

2) 0.5l klaas purk, sooda, äädikas, küünal, tikud, lusikas.

Katse käik:

1) Voldin paberist pikliku paber-pirru, süütan selle tikuga otsas ja lasen tulel suureneda. Kui leek on juba piisav viskan pirru pudelisse ja teise käega asetan keedetud muna pudeli kaelale. Leegi kustudes nn imetakse muna pudelisse.

2) Võtan purgi, sinna põhja panen lusika täis soodat ja valan äädikat peale. Ootan kuna äädikas ja sooda reageerivad ära, eraldub CO2. Süütan küünla ja näitan kõigile et tegu on tavalise kodus kasutatava küünlaga. Ilma leeki või küünalt katsumata kustutan küünla - võtan purgi kätte ja kummutan seda leegi peale. Kuna purk on läbipaistev on näha, et mingit vedelikku ei tule sealt, eriti efektne on katse veel siis kui kummutada esimesest purgist CO2 teise purki, sest siis on purk täiesti tühi ja keegi ei kujuta ettegi mis seal võiks olla. Katset saab korrata nii kaua kuni CO2 on purgist läinud.

Seletus:

1) Vaja on suure kaelaga pudelit et muna väga tükkideks ei lähe, sest muidu pääseb õhk katkise muna seinte vahelt sisse. Põlev paber põletab pudelist kõik hapniku ära ja sinna jääb tunduvalt madalam õhurõhk kui välis keskkonda. Kuna kõik peab tasakaalus olema, rõhk kõikjal võrdne, siis hakkab õhurõhk munale peale pressima. Õhurõhul on piisavalt massi, et see muna pudelisse suruda. Käsitsi seda teha on pea võimatu, sest muna läheks katki ja õhk ei pääse pudelist välja kui üritada muna mingil muul viisil sinna suruda.

2) Äädika ja Sooda omavahel segunemiselt, tekib tormiline reaktsioon ja eraldub suurel hulgal CO2-te. Kuna Co2 on raskem hapnikust (02) siis ei lase õhurõhk CO2-l üle purgi ääre tulla ja püsib vagalt purgis. Purki kallutades voolab CO2 üle serva ja langeb alla. Kuna põlemiseks (oksudeerimiseks) on vaja hapniku ja temperatuuri (et toimuks leegiga põlemine) siis 1 komponendi eemaldamisega pole ka teisest kasu ja leek kustub. Kuna CO2 on õhust raskem ei pea eriti pingutama, et tuli kustutada, ainult peab jõudma purki tõsta. Kui ühest purgist teise nn. valada CO2-te siis peaks natukene õhu liikumist takistama et mööda külgi alla ei voolaks, sest õhk surutakse veel omakorda purgist välja ja tekivad õhukeerised, seega osa CO2-st läheb kindlasti kaotsi. Katset võib korrata nii kaua kuni leek on kustunud, tikud otsas, küünal ära põlenud, äädikas ja sooda otsas, või inimesed CO2-he surma surnud (ehk lämbunud).

NB: CO2te ei tasu sisse hingata sest see ei tule sama kiiresti kopsudest välja kui õhk ja võib tekitada uimasust ja halva enesetunnet!
Ükski katse ei vaja kaitse riietust kui talitada ettevaatlikult ja teadlikult!
Tikkudega mängimine ja äädika joomine on samuti keelatud!

Õlletehase külastuse ülevaade.

Üsna kooliaasta alguses käisime Tartu Õlletehast külastamas, ning tutvumas sellega kuidas ikkagi eestlaste üks lemmikjooke - õlu valmib, ning ka sellega, kuidas seda vanasti toodeti. Meile räägiti millest õlu koosneb (koosneb nisust, veest, tärklisest, humalatest ning "special" koostisosadest, mida meile ei avaldatud). Kahjuks ei õnnestunud ka täpset retsepti kuskilt pätsata. Seletati, mis protsessid õlle käärimisel toimuvad ja mis ained tekivad, ning millest miskid õlle omadused sõltuvad on. Tutvustati ruume, kus töötajad töötavad, ning õnnestus piiluda kuidas laboris õlut solgitakse:) Giid oli igati tore. Samuti näidati meile kuidas toorikutest limonaadipudeleid puhutakse ning villimisliine. Muuseumis oli palju põnevaid seadmeid. Lõpus pakuti meile erinevaid Tartu Õlletehase tooteid, kuid kahjuks õllet ei antud. Külastus oli igati tore.

Pildid.

Esimne pilt näitab isetehtud raketti, mille tööpõhimõtet siin ei tutvusta. Säravaid tulejugasi on kõikjal näha Uus-aasta ööl. Muidu see palju pahandust tekitav material ongi selline must puru nagu viimasel pildil seda näha võib

Ammooniumdikromaadi lagunemine, “Vulkaan”

eaktiivid ja katsevahendid:

a) ammooniumdikromaat (NH₄)₂Cr₂O₇

b) tiigel või keraamiline põletusalus

Katse käik:

Tiiglisse või kuumakindlale alusele puistatakse väike kuhi ammooniumdikromaati ning süüdatakse see tuletikuga põlema. Algab ammooniumdikromaadi vulkaanipurset meenutav lagunemisreaktsioon.

(NH₄)₂Cr₂O₇ ----t^o---> Cr₂0₃ + N₂ + 4H₂O

Reaktsioonil laiali paiskuvat rohelist kroom(III)oksiidi on lihtsam kokku koguda, kui kuumakindlale alusele või tiiglile omakorda mingi suurem pind nt. vineertahvel alla asetada. Saadud kroom(III)oksiidi saab kasutada järgmises katses.

Kroom(III)oksiid katalüsaatorina

Reaktiivid ja katsevahendid:

a) kroom(III)oksiid Cr₂O₃

b) etanool C₂H₅OH

c) suurem kooniline kolb

d) raudlusikas (ainete põletamiseks)

e) gaasipõleti või piirituslamp

Katse käik:

Klaaskolbi valatakse natuke etanooli (vastavalt kolvi suurusele) ja loksutatakse korralikult, nii et kogu nõu täitub etanooliaurodega.

Seejärel võetakse lusikatäis värskelt valmistatud kroom(III)oksiidi ja kuumutatakse seda leegis.

Kui kuumutatud kroom(III)oksiidi aurudega täidetud kolbi raputada, siis täitub see sädemetega, sest kuuma katalüsaatori pinnal oksüdeerum etanool väga energiliselt ja süttib põlema.

C₂H₅OH + O₃ --Cr₂O₃--> 2CO₂ + 3H₂O

Katse on efektne pimedas ruumis.

NB! Kui etanooli on liiga palju võib see süttida. Seega ei tohi katse läbiviimisel kummarduda lähedale kolvi kohale.

Musta püssirohu valmistamine (100g)

Reaktiivid ja katsevahendid:

a) kaaliumnitraat või naatriumnitraat (75g)

b) väävel (S) (10g)

c) puusüsi (C) (15g)

d) savist uhmer ja uhmrinui

e) destileeritud vesi

f) 300-500ml mensuur

g) 3 väikest portselankaussi

h) leht tihedat paberit

Katse käik:

Pange osa kaalium- või naatriumnitraat uhmrisse ja hõõruge hästi peeneks pulbriks ning seejärel kallake kaussi. Tehke nii ka ülejäänud ainega ning kallake see samasse kaussi.
Samuti talitage ka väävli ja puusöega, pannes iga aine eraldi kaussi. Kallake kogu jahvatatud naatrium- või kaaliumnitraat mensuuri ja lisage just niipalju keeva vett, et aine läbinisti märguks.
Lisage kausside sisu mensuuris olevale, segage mitu minutit hoolikalt. Segage seni, kuni kogu segu on ühtlaselt mustaks muutunud.

Kaapige must püssirohi peberile ning lükake mööda seda laiali. Ärge asetage seda liiga kuuma kohta, kus püssirohi võib kuivades süttida. Kui püssirohi on kuivanud saab sellest teha rakette, vulkaane jne.
Püssirohu säilitamiseks ärge kasutage kilekotti, sest need koguvad staatilist elektrit. Sobib plastikust karp.

Kasutusest igapäevaelus:

Musta püssirohtu valmistati algselt hiinlaste pool ilutulestiku tarbeks. 12. sajandil leidis see kasutust lõhkeainena ja relvades. Musta püssirohtu on küll lihtne valmistada, kuid ta ei oma eriti võimsust. Umbes 50% mustast püssirohust muutub põlemisel kuumadeks gaasideks. Teine pool muutub põlenud peenikeseks puruks.