Kemian opinpolku

OPINPOLKU 1

NaOH tarkistus, HCl-valmistus ja yhdisteen moolimassan tarkistus

raportti: 

Mitä neutraloinnilla tarkoitetaan?

Neutralointi tarkoittaa aineen, kuten emäksen tai happaman aineen muuttamista neutraaliksi. Käytännössä kyse on pH-arvon muuttamisesta lähelle seitsemää.

Mitä aineita tarvitaan neutralointiin?

Hapon neutraloinnissa käytetään emästä ja emäksien neutraloinissa happoa.

Missä neutralointia sovelletaan teollisuudessa?

Happojen ja emästen väkevyyden määrittelyyn titraamalla, jäte-/prosessivesien neutralointi teollisuudessa,vesilaitoksilla ja jäteveden käsittelyssä, lannoitteiden Ph:n säädössä ja happaman maaperän Ph:n nostossa kalkin avulla, fossiilisten polttoaineiden käytön tuottaman rikkidioksidi -kaasun neutralointiin rikkipesureissa.

Mitä liuotus tarkoittaa?

liuotuksessa liukeneva aine sekoittuu liuottimeen siten, että syntyy liuos.

Mitkä tekijät ja aineiden ominaisuudet vaikuttavat liuotukseen ja liukenemiseen?

liuotukseen ja liukenemiseen vaikuttavat ilmiöön liittyvät termo­dynaamiset energiat kuten liukenemis­lämpö, -paine sekä entropian muutos liukenemisessa, mutta liukeneminen itsessään on kineettinen prosessi. Ylipäänsä liuoksen vapaan energian on oltava negatiivinen, jotta liukenemista nettomääräisesti tapahtuisi. Nämä energiat taas riippuvat siitä, millä tavoin erilaiset liukenevassa aineessa ja liuottimessa esiintyvät kemialliset sidostyypit vuoro­vaikuttavat toistensa kanssa.

Työn suoritus

Ensimmäisenä työpäivänä maanantaina aloin tekemään Jarmon kanssa ensimmäistä opintopolkua, jossa aiheena oli NaOH:n tarkistus, HCI-valmistus ja yhdisteen moolimassan tarkistus. Alku oli oletettavasti hankalaa, koska ei oltu totuttu vielä työmuotoon ja välineet ja aineet olivat hakusessa Tapsan ohjeistuksesta huolimatta, mutta saatiin tahdista parin tunnin kuluttua kiinni.


Vaihe1:NaOH:n valmistaminen ja tarkistaminen
- NaOH:n valmistus
- NaOH:n konsentraation tarkistus kaliumvetyftalaatilla
- Tulosten kirjausVaihe2: Suolahappoliuoksen laimentaminen ja pitoisuuden tarkistaminen NaOH:lla
- Suolahappoliuoksen (0,5M) valmistus laimentamalla.
- Titraus NaOH:lla ja analysointi laskemalla


Vaihe3: Moolimassan määrittäminen
- Oksaalihapon moolimassan määritys/ punnitseminen.

Lopputulokset: Lopputulosten kirjaus

OPINPOLKU 2.
raportti:

Vichyveden Ca-pitoisuus, pH ja sähkönjohtokyky ennen ja jälkeen tislausta

Mitä tislauksella tarkoitetaan-V:Tislaus on toisiinsa liuenneiden aineiden erottamiseksi käytetty menetelmä. mihin se perustuu? v: seoksessa olevien aineiden eri haihtuvuuksiin.

mitkä tekijät vaikuttavat tislaustulokseen v:aineiden ja välineiden puhtaus, tislaajan tiiviys ja lämpötila millaisia tislaimia sovelletaan teollisuudessa? v: höyrytislaus, kuivatislaus ja kaasutislaus. Mitä pH-arvo kertoo?v: kuinka hapanta tai emäksistä aine on.Mitä sähkönjohtokyky kertoo ja mikä johtavuuteen vaikuttaa? v:johtokyky kertoo energiankulusta aineessa ja se riippuu aineen ionimäärästä.

Työn suoritus:
Vaihe1: Ca-määritys titraamalla

Vaihe2: Vichyn tislaaminen

Vaihe3: Tulokset ja johtopäätelmät

Työn suorituksesta ei ole paljoa kerrottavaa, koska seurattiin ohjetta täysin ja siitä seuraten poikkeavaa tapahtumaa ei päässyt syntymään.

OPINPOLKU 3.

Pyhäsalmen kaivoksen malmikiven murskaus, seulonta ja jauhatus sekä malmin kuparipitoisuuden määritys spektrofotometrisesti

raportti:

Työn tarkoitus:

Tässä opinpolussa harjoitellaan yksikköprosesseja murskaus, jauhatus, seulonta sekä liuotus ja suodatus.

a) Hae blogiisi tiedot (oppikirjasta/internetistä) yksikköprosesseista Murskaus, Jauhatus, Seulonta, Liuotus ja Suodatus

Mitä näillä yksikköprosesseilla tarkoitetaan, millaisia laitteita käytetään teollisuudessa, millaisia tekijöitä on huomioitava kun käytetään kyseistä yksikköprosessia.

Yksikköprosessit: murskaus on karkean louhitun malmin tai muun karkean aineksen hienontamista yhdessä tai useammassa peräkkäisessä käsittelyvaiheessa puristusta tai iskua käyttäen tuotteeksi, joka sopii raekooltaan tavanomaisiin jauhatuslaitteisiin syötettäväksi. Murskauksessa käytettävät laitteet jaetaan 4 ryhmään: leukamurskain, kartiomurskain, valssimurskain ja iskumurskain. Huomioitavia seikkoja ovat murskaimen kitka- aukko ja asetusarvo.

Jauhatus on murskaamisen jälkeinen hienontava lopppuvaihe . Jauhinlaitteet jaetaan pääasiassa jauhinmyllyihin ja telapuristimiin. jauhinmyllyjä ovat puolitanko/tankomyllyt (autogeeninen jauhatus: kaskadimylly) ja kuulamyllyt eli ylitemyllyt ja arinamyllyt. lisöksi on suihkujauhatus joka perustuu joko paineilmaan tai painestettuun typpeen. huomioitavia asioita ovat jauhinkappaleiden määrä ja säiliön tiiviys.

Seulonta tarkoittaa murskattavan tai murskatun aineksen karkeuden säätämistä. Seulat ryhmitellään säleiköihin. Säleiköt ovat tärysäleikkö, epäkestötäryseula. Seulonnassa pitää huomioda haluttu seulapinnan rakenne ja materiaali.

Liuotuksessa erotetaan haluttu aines liuotetaan irti malmista syövyttämällä aineella, jolle haluttu aine on imuuni. Liuottimia voidaan jakaa kolmella tapaa: vedelliset ja vedettömät, pooliset ja poolittomat, proottiset ja aproottiset. Yleisimpiä liuottimia ovat  asetoni, bensiini, etanoli, isopropanoli, ksyleeni, lakkasprii, metanoli, mineraalitärpätti, tinneri, trikloorietyleeni, tolueeni, tärpätti, valopetrolli ja vesi. huomioitavia asioita ovat liuotusaika, kemialliset reaktiot ja liuotinjäämät aineksessa.

Suodatuksessa erotetaan nesteestä tai kaasusta erotetaan kiinteä aines. Sudattimet jaetaan painovoimasuodattimiin (hiekkasuodatin, jatkuvatoiminen hiekkasuodatin ja allassuodatin), painesuodattimiin( suotopuristin ja automaattinen painesuodatin) ja imusuodattimiin ( rumpusuodatin, kiekkosuodatin, tasosuodatin ja nauhasuodatin). Huomioitavia asioita ovat suodatuksessa käytettävä paine, ali/ylipaine, syntyvän kakun paksuus ja ominaisuudet , suodatettavan aineen viskositeetti ja lämpötila, lietteen kiintoainepitoisuus, kiintohiukkasten koko ja suottoväliaine.

Vaihe1: 

Malmikiven murskaus ja seulonta

Vaihe2: Murskatun malmikiven jauhatus

Vaihe3: Jauhetun kuparia sisältävän malmikiven kuparipitoisuuden määrittäminen
Lopputulokset:

Meillä oli jo  käytettävissä olevan murskauslaitteiston periaatekuva numeroituna, joten sitä ei tarvittu tehdä erikseen.

Leukamurskain:

1. kiinteä leuka

2. liikkuva leuka

3. epäkeskomoottori

4. syöte

            5. kita-aukko

OPINPOLKU 4.

                                      Adsorptio ja etikkahapon tarkistaminenraportti:

Mitä edellä mainitut yksikköprosessit tarkoittavat, mitkä tekijät vaikuttavat adsorptioon ja suodatukseen. Anna vielä esimerkkejä adsorptio ja sekoitusprosesseista teollisuudessa.

Absorptio tarkoittaa  atomien, molekyylien ja ionien imeytymistä nesteeseen, kaasuun tai kiinteään aineeseen. Sekoittaminen tarkoittaaa kemikaalin tai kiinteän aineen sekoittamista toisen edellä mainituista  kanssa. ja neutrallointi tarkoittaa aineen pH-arvon säätämistä 7:ään.

Absorptioon vaikuttavat aineiden määrät ja moolimassa. Suodatukseen vaikuttavat raekoko ja suodattimen huokoisuus ja suodattimen tiiveys.

Esimerkki absorptiosta teollisuudesta on veden kalkistaminen vedenpuhdistamolla ja suodatuksesta verkkosuodatus jätevedenkeruusta.

Vaihe1: NaOH:n valmistaminen ja tarkistaminen

Vaihe 2: Etikkahappoliuoksen laimentaminen ja pitoisuuden tarkistaminen NaOH:lla

Opintopolku 4 tehtiin opintopolun 1 3:n vaiheen kanssa, koska molemmissa käytettiin samanlaista NaOH:ia (konsentraatio)

OPINPOLKU 5.

Aspiriinin valmistaminen ja analysointi

raportti:

a) Hae blogiisi tietoa (oppikirjasta/internetistä) yksikköprosesseista esteröinti, liuotus, kiteytys ja suodatus

Mitä kyseisillä yksikköprosesseilla tarkoitetaan, mitkä tekijät vaikuttavat näiden yksikköprosessien suorittamiseen, missä niitä käytetään teollisuudessa?

Esteröinti tarkoittaa kemiallista reaktiota, josta muodostuu esteriä. liuotus tarkoittaa kiinteän, kaasun tai nesteen aineen sekoittamista liuottavaan aineeseen, jossa liuotettava aine hajoaa. kiteytys tarkoittaa pienten nesteessä olevien partikkeleiden yhteenmuodostumista ja suodatus tarkoittaa kiinteän aineen nestemäisen tuotoksen tuottamista läpäisevän menetelmän kuten suodatinpaperin avulla.

esteröinnissä vaikuttavia tekijöitä ovat komponenttien pH-arvo ja kooste- erot. liuotuksessa tekijöitä ovat ainemäärät ja niiden erot ja lämpötila. kiteytyksessä tekijöitä ovat lämpötila ja kiteytyvän aineen riittävyys. suodatus omaa tekijöinä sudattajan läpäisevyys, suodatettavan aineen raekoko ja suodattimen tiiveys.

esteröintiä käytetään keinotekoisen maun tuotannossa, kuten mehuissa. liuotusta esiintyy esim. polttoaineteollisuudessa dieselin tasoituksessa. kiteytystä esiintyy esim sokerikristallien muodostumisessa sokerintuotannossa. suodatusta esiintyy vedenpuhdistamon kiinteän aineksen poistatuksessa/karsinnassa.

Vaihe1: Tuotteen valmistaminen

Vaihe2:

Lopputuloksissa ei voitu mainita aspiriinin vesiliuoksen happamuutta, koska aspiriinijauhe oli jo poistettu ja ...Tulosten luotettavuus oli rajallinen teknisten ongelmien takia ( Työn tuloksissa oli jotain hämärää, joka vaikutti tuloslaskentaan.).

OPINPOLKU 6.

Jäteveden puhdistus
Flokkulointi perustuu kiinteän aineen tiheyseroon jossa kiinteä aines vajoaa pohjalle tai nousee pinnalle omaksi kerroksekseen. Tätä ilmiötä sovelletaan jäteveden puhdistuksessa, jossa flokkikerros erotetaan vedestä mekaanisella nostosiivilällä, joka nostaa flokin vedestä, kun se on pinnalla.


Selkeytyksessä erotetaan hiutaleet vedestä laskeuttamalla altaan pohjalle tai nostamalla ilmakuplilla veden pinnalle ja tätä käytetään myös vedenpuhdistuksessa yleisimmin lietteen erotuksessa.


Ioninvaihdossa nesteen ionit kationit ja anionit kiinteän aiineksen vastineiden kanssa. Vedenpuhdistuksessa tätä menetelmää käytetään humushappojen poistamiseen vesistä

Raportti




Niksejä


-  Jäteveden suodatuksessa kannattaa siirtää kiinteä loka reunalle säännöllisesti, jotta suodatus on nopeampaa ja papereita kuluu vähemmän






Kirkkauserottelu ei näy hyvin kuvassa, mutta flokkauksessa kannattaa odottaa noin 5 min kerroksen tultua näkyviin, ennen nesteenottoa




Happamuussäätelyssä kannatta olla tarrkka, koska H2SO¤ liuos on tujua ja säätäminen on työlästä jälkikäteen

Opinpolku 7

Kiintoaine-nesteuutto, tislaus/haihdutus ja neste-nesteuutto

Uuttaminen tarkoittaa aineiden kemiallista erottelua niiden liukoisuusominaisuuksien perusteella/avulla.
Uuttamiseen vaikuttavat se ettei liuokset ole toiseensa liukenevia, uuttolämpötila/aika ja uuttoaine esim. etanoli
Uuttamista käytetään teollisuudessa Esim. kofeiinin uutossa ja siinä käytetään suuttimia ja ravistimia uutinastiajärjestelmän lisäksi
raportti


Uutossa ja tislauksessa kannattaa käyttää foliota kolvissa tehokkaampaan lämmitykseen

Kiintoainetislauksessa tislaus kannattaa tehdä vesihauteella niin se on hallitumpaa vaikka vie kauemmin

Neste-nesteuutossa muista säästää Azuleeni (kallista tavaraa)