Посуда и оборудование
Фарфоровый стакан,
воронка Бюхнера (или воронка горячего фильтрования),
стакан на 250 мл,
песчаная баня,
муфельная печь,
технические весы,
стеклянная палочка.
Реактивы:
Глина (или каолин),
серная кислота концентрированная.
Ход работы:
Глину или каолин прокаливают на воздухе для удаления кристаллизационной воды и примесей органических веществ при температуре 450500 о C. 4050 г прокаленного продукта смешивают в фарфоровом стакане с концентрированной серной кислотой (r = 1,84 г/см3), количество которой составляет 8090% от расчетного. Процесс взаимодействия с кислотой осуществляют на песчаной бане или на слабом огне газовой горелки под тягой при постоянном перемешивании стеклянной палочкой. Процесс кислотного разложения, который протекает по реакции (2), проводят до полного прекращения выделения паров и получения сухой и сыпучей однородной массы.
Сухую массу охлаждают до комнатной температуры и выщелачивают в стеклянном стакане, содержащем 200 мл нагретой до кипения воды. Полученную после выщелачивания пульпу фильтруют на воронке горячего фильтрования или через воронку Бюхнера. Фильтрат концентрируют при его упаривании до плотности 1,211,25 г/cм3.
Полученный концентрированный раствор охлаждают при постоянном перемешивании. После завершения процесса кристаллизации фильтрованием отделяют образовавшиеся кристаллы кристаллогидрата сульфата алюминия от раствора, отжимают их между листками фильтровальной бумаги, взвешивают и определяют выход кристаллогидрата в пересчете на безводный сульфат алюминия. Выход сульфата алюминия (h) в % определяют по формуле:
|
|
|
h = (m2 ·100)/m1, (5)
где m2 - масса сульфата алюминия Al2(SO4)3, содержащегося в выделенных кристаллах, г; m1 - масса теоретически рассчитанного количества безводного сульфата алюминия, входящего в состав выделенного продукта взаимодействия прокаленной глины с серной кислотой по реакции (2), г.
При определении массы m2 принимают, что все кристаллы содержат максимально возможное количество кристаллизационной воды (18 молей воды на один моль сульфата алюминия). Массу m2 рассчитывают с участием реального количества и полного использования серной кислоты, а также содержания Al2O3 в глине от 20 до 40 % (по указанию преподавателя).
Расчеты и оформление результатов:
Записать методику (ход выполнения) работы. Записать экспериментально полученные и теоретически рассчитанные результаты. Результаты занести в таблицу № 1.
Таблица № 1.
| Масса прокален-ной глины, г | Масса(объём) H2SO4, г (мл) | Масса продукта кислотного разложения, г | Масса кристаллов, г | Масса m1, г | Масса m2,г | Выход Al2(SO4)3, % |
|
|
|
Контрольные вопросы
1. Охарактеризуйте сырьё, используемое для получения Al2(SO4)3 и его кристаллогидрата.
2. Каковы свойства Al2(SO4)3 и Al2(SO4)3 . 18H2O?
3. Перечислите основные области применения сульфата алюминия.
4. С какой целью рекомендуется прокаливать глину или каолин перед их обработкой серной кислотой?
5. Какие превращения испытывают Al2(SO4)3 . 18H2O и безводный сульфат алюминия?
6. Приведите структурную формулу Al2(SO4)3.
7. Охарактеризуйте кристаллическую структуру и форму кристаллов Al2(SO4)3 . 18H2O.
8. Укажите в весовых процентах содержание алюминия в его безводном сульфате, кристаллогидрате сульфата алюминия и в каолине.
Литература
1. М.Ю. Тихвинская, В.Е. Волынский. Практикум по химической технологии. М. Химия, 2004, 234 с.
2. Карякин Ю.В., Ангелов И.И. Чистые химические вещества. М.: Химия, 1974.
4. Позин М.Е. Технология минеральных солей. Л.: Химия, 1974. Т. 1. С. 633-640.
5. Руководство по неорганическому синтезу. Под ред. Н.В. Коровина М.: Химия, 1997.
6. ГОСТ 5155-74. Алюминий сернокислый технический неочищенный.
7. ГОСТ 12996-85. Алюминий сернокислый технический очищенный.
РАБОТА № 7.
ПОЛУЧЕНИЕ ГИДРОКСИДА НАТРИЯ
Дата добавления: 2016-01-06; просмотров: 137; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!