Chemija ant stalo atliekama tradiciškiausiu būdu – mokslininkas tiesiogiai maišo ir tvarko chemines medžiagas, nenaudodamas jokių aukštųjų technologijų prietaisų ar teorinių metodų, kurie gali būti siejami su pačiais moderniausiais aspektais. disciplina. Iš esmės tai apima eksperimentus ir demonstracijas, kurias galima atlikti naudojant keletą cheminių medžiagų; kai kurie mėgintuvėliai, kolbos ir stiklinės; ir Bunseno degiklis. Stereotipinis mokslininko, vilkinčio baltą laboratorinį chalatą, pilančio chemines medžiagas iš vieno mėgintuvėlio į kitą, įvaizdis yra puikus stendinės chemijos pavyzdys. „Šlapioji chemija“ kartais vartojama kaip šios veiklos sinonimas; tačiau tai pramonės terminas, kurio apibrėžimas yra daug lankstesnis, taip pat gali reikšti aukštųjų technologijų įrangos, kurios paprastai nėra laboratorijos darbastalyje, naudojimą.
Būdai
Sąvoka „stendo chemija“ apima daugybę skirtingų mokslinių metodų, naudojamų laboratorijoje. Bendra nykščio taisyklė yra ta, kad jei tai yra metodas, kurį galima lengvai praktikuoti prie darbastalio, kai kompiuteris neatlieka daugumos skaičiavimų ir analizės, tai yra stendinės chemijos metodas. Analitiniai metodai apima titravimą, gravimetrinę analizę, liepsnos bandymus ir borakso granulių bandymus. Elementų ar junginių pavyzdžiai taip pat gali būti ruošiami darbo vietoje. Eksperimentavimas arba tiesiog dalykų maišymas, kad pamatytumėte, kas atsitiks, dažnai yra suolelio veikla, ir tokiu būdu ir toliau daroma daug svarbių atradimų.
Analizės metodai
Didžioji chemijos dalis yra susijusi su analize: medžiagos mėginio tyrimu, siekiant nustatyti, kokių elementų ar junginių jame yra. Nors yra instrumentų, pvz., spektrometrų, kuriuos galima naudoti išsamiai analizei atlikti, taip pat yra daugybė paprastų stendinių bandymų, kuriuos galima atlikti tiesiog sumaišant vieną ar dvi medžiagas arba kaitinant ką nors Bunseno liepsnoje. Šios procedūros gali būti senamadiškos, tačiau jos nereikalauja brangios įrangos ir gali daug išmokyti mokinius apie chemiją. Praeityje jie lėmė svarbius proveržius, pavyzdžiui, naujų elementų atradimą.
Titravimas – kartais vadinamas tūrine analize – yra metodas, naudojamas nustatyti ištirpusio junginio koncentraciją. Pavyzdžiui, jei chemikė nori sužinoti, kiek druskos rūgšties yra vandens tirpale, ji gali įpilti žinomos koncentracijos šarminio tirpalo, pavyzdžiui, natrio hidroksido, kol gautas tirpalas taps neutralus. Tada galima apskaičiuoti druskos rūgšties koncentraciją pagal panaudoto natrio hidroksido tirpalo tūrį.
Gravimetrinė analizė remiasi mase, o ne tūriu ir apima dominančio junginio ar elemento svėrimą, jį išskyrus iš mėginio. Pavyzdžiui, norėdami sužinoti metalo kiekį rūdoje, chemikas pirmiausia gali ištirpinti rūdą rūgštyje, tada pridėti bazę, kuri reaguoja su metalu, kad susidarytų netirpus junginys. Tai iš tirpalo išsiskirs smulkių miltelių pavidalu, žinomų kaip nuosėdos, kurias vėliau galima filtruoti ir pasverti. Tada, žinant metalo ir kitų nusodintame junginyje esančių elementų atominį svorį, galima nustatyti, kiek metalo buvo rūdoje.
Liepsnos bandymas pagrįstas spalvomis, susidarančiomis, kai tam tikri metalai stipriai kaitinami Bunseno liepsnoje. Pavyzdžiui, baris suteiks žalią, stroncio, raudoną, o cezio – mėlyną. Bandymas paprastai atliekamas naudojant platinos vielą su maža kilpa gale, kuri naudojama paimti nedidelį mėginio kiekį ir įvesti jį į liepsną.
Kitas metalų aptikimo būdas yra borakso granulių testas. Vėlgi, naudojant platinos vielos kilpą, nedidelis borakso (natrio tetraborato) kiekis ištirpinamas Bunseno liepsnoje, tada naudojamas nedideliam mėginio kiekiui paimti. Tada šis mišinys vėl ištirpsta liepsnoje, kad susidarytų mažas, apvalus karoliukas. Pavyzdyje esantys metalai gamins skirtingų spalvų karoliukus. Spalva taip pat priklauso nuo liepsnos dalies, kurioje karoliukas kaitinamas, o karoliukas vėsdamas gali keisti spalvą. Iš pagamintų spalvų dažnai galima nustatyti, kokio metalo yra.
Cheminių medžiagų mėginių ruošimas
Konkrečių cheminių medžiagų mėginiams paruošti arba išvalyti taip pat gali būti naudojami stendiniai metodai. Distiliavimas yra įprastas metodas. Skirtingų virimo taškų skysčių mišinį, pavyzdžiui, vandenį ir etanolį, galima atskirti įdedant į kolbą, sujungtą su kondensatoriumi, arba į retortą ir pakaitinus iki temperatūros, viršijančios vieną virimo temperatūrą, bet žemiau. kito virimo temperatūra. Skystis, kurio virimo temperatūra žemesnė, išgaruoja ir gali būti kondensuojamas ir surinktas.
Nusodinimas yra dar vienas metodas, kuris gali būti naudojamas ruošiant vandenyje netirpią cheminę medžiagą. Pavyzdžiui, gryną kalcio karbonato (CaCO3) mėginį galima paruošti sumaišius tirpaus kalcio junginio (pvz., kalcio chlorido (CaCl2)) tirpalą su tirpaus karbonato, pvz., natrio karbonato (Na2CO3), tirpalu, stiklinėje. Kalcio karbonatas stiklinės apačioje sudaro nuosėdas. Kitą reakcijos produktą – natrio chloridą (NaCl), kuris yra tirpus – galima gauti išgarinant likusį skystį. Šiuo metodu galima paruošti daugybę skirtingų junginių.
Suoliukas
Suolo chemija savo pavadinimą gavo nuo tradicinio laboratorinio darbo stalo. Jų randama ir pramoninėse, ir akademinėse laboratorijose, o beveik visi, besimokantys gamtos mokslų, kažkada dirbs viename iš šių suolų. Paprastai jie yra atsparūs dėmėms, karščiui ir korozijai, todėl cheminių medžiagų išsiliejimas ir nesėkmingi eksperimentai nepadaro didelės žalos, be to, juose gali būti įrengtos dujų išleidimo angos, prie kurių galima pritvirtinti Bunseno degiklį. Kai kurie darbastaliai taip pat yra apsupti vėdinimo sistemomis, vadinamomis dūmų gaubtais, kad apsaugotų vartotojus nuo toksiškų dujų, kurios gali išsiskirti vykstant tam tikroms cheminėms reakcijoms.