მეტალთა წვა და ფერადი ალები
ქიმიურ ნაერთებში წვის დროს წარმოქმნილი ალის ფერის მიხედვით სხვადასხვა ლითონები შეგიძლიათ გაარჩიოთ ერთმანეთისგან. აქ ნაჩვენებია ნატრიუმის-მოყვითალო მოსტაფილოსფრო ფერისაა... სტრონციუმი-ნაწილობრივ ლურჯი ნაწილობრივ წითელი, ბორის მჟავა–ფოსფორისფერი. ერთ-ერთი ყველაზე იოლი ქიმიური ტესტი ნიმუშში ლითონის არსებობის შემოწმებაა. ერთადერთი რაც უნდა გააკეთოთ ისაა რომ ნიმუშის მცირე ნაწილი დაწვათ და ალის ფერს დააკვირდეთ. წვის დროს სხვადასხვა ლითონი განსხვავებულ ფერებად იცვის მაგალიტად კალციუმის წვისას მოწითალო ნარინჯისფერი ალი ცარმოიქმნება . კალიუმი კი იასამნისფრად იცვის. წვა აგრეთვე ორგანული ნაერთების ანალიზისათვის გამოიყენება. ეს მეთოდი გულისხმობს ნაერთის ნიმუშის დაწვას იქამდე სანამ ის ცალკეულ ელემენტებად დაიშლება. ამის შემდეგ მეცნიერებს შეუძლიათ დაადგინონ, ორგანულ ნაერთებსჰი რა რაოდენობითაა წარმოდგენილი თითოეული ეს ელემენტი. ნახშირბადი წყალბადი ჯანგბადი და აზოტი.
Wednesday, April 21, 2010
ფეიერვერკი
მას შემდეგ, რაც 1264 წელსს ჩინელებმა ერთ-ერთი პირველი ფეიერვერკი გაისროლეს, ხალხს ამ ფერადი სტიქიის მოთვინიერება სწადია. თითქმის 800 წელია, რაც ცეცხლის ეს ხელოვნური ნაირსახეობა იხვეწება, ვითარდება და გამაოგნებელ შთაბეჭდილებას ახდენს. დღესდღეობით ფეიერვერკის რამდენიმე სახეობა არსებობს, რომელთა შორის ყველაზე გავრცელებული ე.წ. ცეცხლოვანი ბურთია. აი, ის, დამრგვალებული ზღარბის ფორმა რომ აქვს
ფეიერვერკს თავდაპირველად სპირიტუალური დანიშნულება ჰქონდა, თუმცა რაც დრო გადიოდა, იგი უფრო და უფრო საზეიმო დატვირთვას იძენდა. სწორედ ამ საზეიმო მნიშვნელობას უნდა დავაბრალოტ ის, რომ, როდესაც “ტიტანიკი” იძირებოდა, გამვლელმა გემმა მას ყურადღება არ მიაქცია: “ტიტანიკზე” სასიგნალო ფეიერვერკებს ისროდნენ შველის სათხოვნელად, მეზობელი გემის კაპიტანმა კი ჩათვალა, რომ იქ ქეიფი და დროსტარება იყო.
ფეიერვრკი ეს სხვა არაფერია, თუ არა ჩვეულებრივი ბომბი, რომელშაც ფერადი მინარევები აქვს დამატებული. მისი სწორად დამზადება და გნლაგება, ასევე უსაფრტხო მანძილის გათვლა, ყველაზე სპასუხისმგებლოა. ხელნაკეთი ბომბების არსენალი, რომლებიც ზუსტად განსაზგვრულ ადგილას ზუსტად განსაზგვრული ტანმიმდერობით არის დალაგებული, საბოლოო ჯამში, იმ ეიფორიას ქმნის, რომელიც ამ ვიდეოებზეა გადმოცემული.
მას შემდეგ, რაც 1264 წელსს ჩინელებმა ერთ-ერთი პირველი ფეიერვერკი გაისროლეს, ხალხს ამ ფერადი სტიქიის მოთვინიერება სწადია. თითქმის 800 წელია, რაც ცეცხლის ეს ხელოვნური ნაირსახეობა იხვეწება, ვითარდება და გამაოგნებელ შთაბეჭდილებას ახდენს. დღესდღეობით ფეიერვერკის რამდენიმე სახეობა არსებობს, რომელთა შორის ყველაზე გავრცელებული ე.წ. ცეცხლოვანი ბურთია. აი, ის, დამრგვალებული ზღარბის ფორმა რომ აქვს
ფეიერვერკს თავდაპირველად სპირიტუალური დანიშნულება ჰქონდა, თუმცა რაც დრო გადიოდა, იგი უფრო და უფრო საზეიმო დატვირთვას იძენდა. სწორედ ამ საზეიმო მნიშვნელობას უნდა დავაბრალოტ ის, რომ, როდესაც “ტიტანიკი” იძირებოდა, გამვლელმა გემმა მას ყურადღება არ მიაქცია: “ტიტანიკზე” სასიგნალო ფეიერვერკებს ისროდნენ შველის სათხოვნელად, მეზობელი გემის კაპიტანმა კი ჩათვალა, რომ იქ ქეიფი და დროსტარება იყო.
ფეიერვრკი ეს სხვა არაფერია, თუ არა ჩვეულებრივი ბომბი, რომელშაც ფერადი მინარევები აქვს დამატებული. მისი სწორად დამზადება და გნლაგება, ასევე უსაფრტხო მანძილის გათვლა, ყველაზე სპასუხისმგებლოა. ხელნაკეთი ბომბების არსენალი, რომლებიც ზუსტად განსაზგვრულ ადგილას ზუსტად განსაზგვრული ტანმიმდერობით არის დალაგებული, საბოლოო ჯამში, იმ ეიფორიას ქმნის, რომელიც ამ ვიდეოებზეა გადმოცემული.
Wednesday, April 14, 2010
ქიმიური თვისებები
მეტალთა ქიმიური თვისებებიდან ყველაზე მეტი საერტო თვისება მდგომარეობს იმაში, რომ მათი ატომები შედარებით ადვილად გასცემენ ელექტრონებს და გარდაიქმნებიან დადებითად დამუხტულ იონებად. ქიმიურად უფრო აქტიურია ის ლითონი, რომლის ატომები უფრო ადვილად გასცემს ელექტრონებს. მეტალები ძლიერი აღმდგენელებია. მეტალები რეაქციაში შედიან არამეტალებთან: ჟანგბადთან, გოგირდთან, ჰალოგენებთან, აზოტთან, ფოსფორთან. რეაქციაში შედიან მჟავებთან და წყალთან.
ცირკონიუმის ქიმიური თვისებები
ცირკონიუმი თავისი ჯგუფისა(და ქვეჯგუფის) და პერიოდის ტიპიური წარმომადგენელია. იგი არის მკაფიოდ გამოხატული მეტალი. საკმაოდ აქტიურია ქიმიურად, თუმცა ფარულ ფორმაში.
ცირკონიუმი არ ავლენს თავის ქიმიურ აქტივობას და ნორმალურ პირობებში ატმოსფერული აირების მიმართ არის ინერტული. ეს მოჩვენებითი ქიმიური პასიურობა იხსნება იმით, რომ დაჟანგვისას მეტალის ზედაპირი იფარება უხილავი ოქსიდის აპკით, რაც მას შემდგომი დაჟანგვისაგან იცავს. მეტალის მთლიანად დასაჟანგად საჭიროა 7000C. ამ დროს ოქსიდის აპკის ნაწილი იშლება, ნაწილი კი იხსნება მეტალში.
700 0C ის ტემპერატურული ზღვარია, რის შემდეგაც ცირკონიუმის ქიმიური მგდრადობა მთავრდება. უკვე 3000C-ზე იგი აქტიურად ურთიერთქმედებს ჟანგბადთან და ატმოსფეროს სხვა კომპონენტებთან. ნორმალურ ტემპერატურაზე ცირკონიუმი ურთიერთქმედებს ფტორთან, ხოლო ქლორთან, ბრომთან და იოდთან 200 °С-ზე მაღალ ტემპერატურაზე და წარმოქნის უმაღლეს ჰალოგენიდებს ZrX4 .ცირკონიუმი 300 °С-მდე არ რეაგირებს მარილმჟავასა და გოგირდმჟავასთან, აგრეთვე ტუტე ხსნარებთან (ცირკონიუმი ერთადერთი მეტალია, რომელიც მდგრადია ამიაკის შემცველი ტუტეების მიმართ). აზოტმჟავასთან და სამეფო წყალთან ურთიერთ ქმედებს 100 °С-ზე. იხსნება ცხელ კონცენტრირებულ (50%-ზე მეტი) გოგირდმჟავაში.
კომპაქტური მეტალური ცირკონიუმისაგან განსხვავებით ჰაერზე სხვანაირად იქცევა მისი ფხვნილი და ბურბუშელა. ეს პიროფონული ნივთიერებები ადვილად თვითაალებადები არიან ჰაერზე ოთახის ტემპერატურის დროსაც კი. ამ დროს გამოიყოფა დიდი რაოდენობის სითბო. ცირკონიუმის მტვერი ჰაერთან შერევისას ფეთქებადსაშიშია.
მეტალისა და წყლის ურთიერთქმედება მიმდინარეობს ძალიან ნელა, პრაქტიკულად ურთიერთქმედების ნიშნები არ შეიმჩნევა. მაგრამ წყლით დასველებული მეტალის ზედაპირზე მიმდინარეობს მეტალებისათვის არადამახასიათებელი პროცესი. როგორც ცნობილია წყლის მოქმედებით ბევრი მეტალი განიცდის გალვანურ კოროზიას, რაც გამოიხატება მეტალის კათიონების წყალში გადასვლით. ცირკონიუმი კი წყლის ზემოქმედებით იჟანგება და იფარება წყალში უხსნადი ოქსიდის თხელი აპკით,რომელიც მას შემდგომი დაჟანგვისაგან იცავს.
”სუფთა სახით”ცირკონიუმის იონის Zr+4 არსებობა ნაკლებად სარწმუნოა. დიდი ხნის განმავლობაში ითვლებოდა, რომ ცირკონიუმი წყალხსნარებში არსებობდა ცირკონილის იონის ZrO+2 სახით. მოგვიანებით გაირკვა, რომ ხსნარებში ცირკონილ -იონების გარდა არსებობს სხვადასხვა კომპლექსური იონებიც - ჰიდრატირებული და ჰიდროლიზებული.
ცირკონიუმის ასეთი რთული მოქცევა აიხსნება ხსნარში ამ ელემენტის მაღალი ქიმიური აქტივობით. პრეპარატული ცირკონიუმი შედის მრავალ რეაქციაში. ცირკონიუმის მაღალი ქიმიური აქტივობის ”საიდუმლო” იმალება მისი ელექტრონულ აგებულებაში. ცირკონიუმის ატომები განლაგებულია ისეთი სახით, რომ მათთვის დამახასიათებელია სწრაფვა შემოიერთოს რაც შეიძლება მეტი სხვა იონი, თუ მსგავსი იონების რაოდენობა არ არის საკმარისი, მაშინ ცირკონიუმის იონები ერთმანეთს უერთდება და ხდება პოლიმერიზაცია. ამ დროს ცირკონიუმის ქიმიური აქტივობა ქრება. პოლიმერიზირებული იონების რეაქციისუნარიანობა გაცილებით დაბალია, ვიდრე არაპოლიმერიზირებულებ
ის. პოლიმერიზაციის დროს მთლიანად ხსნარის აქტივობაც კლებულობს.
მჟავა ხსნარებიდან შეძლება გამოიყოს, მჟავის კონცენტრაციის მიხედვით, სხვადასხვა შედგენილობის შესაბამისი მჟავის მარილები.
მეტალთა ქიმიური თვისებებიდან ყველაზე მეტი საერტო თვისება მდგომარეობს იმაში, რომ მათი ატომები შედარებით ადვილად გასცემენ ელექტრონებს და გარდაიქმნებიან დადებითად დამუხტულ იონებად. ქიმიურად უფრო აქტიურია ის ლითონი, რომლის ატომები უფრო ადვილად გასცემს ელექტრონებს. მეტალები ძლიერი აღმდგენელებია. მეტალები რეაქციაში შედიან არამეტალებთან: ჟანგბადთან, გოგირდთან, ჰალოგენებთან, აზოტთან, ფოსფორთან. რეაქციაში შედიან მჟავებთან და წყალთან.
ცირკონიუმის ქიმიური თვისებები
ცირკონიუმი თავისი ჯგუფისა(და ქვეჯგუფის) და პერიოდის ტიპიური წარმომადგენელია. იგი არის მკაფიოდ გამოხატული მეტალი. საკმაოდ აქტიურია ქიმიურად, თუმცა ფარულ ფორმაში.
ცირკონიუმი არ ავლენს თავის ქიმიურ აქტივობას და ნორმალურ პირობებში ატმოსფერული აირების მიმართ არის ინერტული. ეს მოჩვენებითი ქიმიური პასიურობა იხსნება იმით, რომ დაჟანგვისას მეტალის ზედაპირი იფარება უხილავი ოქსიდის აპკით, რაც მას შემდგომი დაჟანგვისაგან იცავს. მეტალის მთლიანად დასაჟანგად საჭიროა 7000C. ამ დროს ოქსიდის აპკის ნაწილი იშლება, ნაწილი კი იხსნება მეტალში.
700 0C ის ტემპერატურული ზღვარია, რის შემდეგაც ცირკონიუმის ქიმიური მგდრადობა მთავრდება. უკვე 3000C-ზე იგი აქტიურად ურთიერთქმედებს ჟანგბადთან და ატმოსფეროს სხვა კომპონენტებთან. ნორმალურ ტემპერატურაზე ცირკონიუმი ურთიერთქმედებს ფტორთან, ხოლო ქლორთან, ბრომთან და იოდთან 200 °С-ზე მაღალ ტემპერატურაზე და წარმოქნის უმაღლეს ჰალოგენიდებს ZrX4 .ცირკონიუმი 300 °С-მდე არ რეაგირებს მარილმჟავასა და გოგირდმჟავასთან, აგრეთვე ტუტე ხსნარებთან (ცირკონიუმი ერთადერთი მეტალია, რომელიც მდგრადია ამიაკის შემცველი ტუტეების მიმართ). აზოტმჟავასთან და სამეფო წყალთან ურთიერთ ქმედებს 100 °С-ზე. იხსნება ცხელ კონცენტრირებულ (50%-ზე მეტი) გოგირდმჟავაში.
კომპაქტური მეტალური ცირკონიუმისაგან განსხვავებით ჰაერზე სხვანაირად იქცევა მისი ფხვნილი და ბურბუშელა. ეს პიროფონული ნივთიერებები ადვილად თვითაალებადები არიან ჰაერზე ოთახის ტემპერატურის დროსაც კი. ამ დროს გამოიყოფა დიდი რაოდენობის სითბო. ცირკონიუმის მტვერი ჰაერთან შერევისას ფეთქებადსაშიშია.
მეტალისა და წყლის ურთიერთქმედება მიმდინარეობს ძალიან ნელა, პრაქტიკულად ურთიერთქმედების ნიშნები არ შეიმჩნევა. მაგრამ წყლით დასველებული მეტალის ზედაპირზე მიმდინარეობს მეტალებისათვის არადამახასიათებელი პროცესი. როგორც ცნობილია წყლის მოქმედებით ბევრი მეტალი განიცდის გალვანურ კოროზიას, რაც გამოიხატება მეტალის კათიონების წყალში გადასვლით. ცირკონიუმი კი წყლის ზემოქმედებით იჟანგება და იფარება წყალში უხსნადი ოქსიდის თხელი აპკით,რომელიც მას შემდგომი დაჟანგვისაგან იცავს.
”სუფთა სახით”ცირკონიუმის იონის Zr+4 არსებობა ნაკლებად სარწმუნოა. დიდი ხნის განმავლობაში ითვლებოდა, რომ ცირკონიუმი წყალხსნარებში არსებობდა ცირკონილის იონის ZrO+2 სახით. მოგვიანებით გაირკვა, რომ ხსნარებში ცირკონილ -იონების გარდა არსებობს სხვადასხვა კომპლექსური იონებიც - ჰიდრატირებული და ჰიდროლიზებული.
ცირკონიუმის ასეთი რთული მოქცევა აიხსნება ხსნარში ამ ელემენტის მაღალი ქიმიური აქტივობით. პრეპარატული ცირკონიუმი შედის მრავალ რეაქციაში. ცირკონიუმის მაღალი ქიმიური აქტივობის ”საიდუმლო” იმალება მისი ელექტრონულ აგებულებაში. ცირკონიუმის ატომები განლაგებულია ისეთი სახით, რომ მათთვის დამახასიათებელია სწრაფვა შემოიერთოს რაც შეიძლება მეტი სხვა იონი, თუ მსგავსი იონების რაოდენობა არ არის საკმარისი, მაშინ ცირკონიუმის იონები ერთმანეთს უერთდება და ხდება პოლიმერიზაცია. ამ დროს ცირკონიუმის ქიმიური აქტივობა ქრება. პოლიმერიზირებული იონების რეაქციისუნარიანობა გაცილებით დაბალია, ვიდრე არაპოლიმერიზირებულებ
ის. პოლიმერიზაციის დროს მთლიანად ხსნარის აქტივობაც კლებულობს.
მჟავა ხსნარებიდან შეძლება გამოიყოს, მჟავის კონცენტრაციის მიხედვით, სხვადასხვა შედგენილობის შესაბამისი მჟავის მარილები.
Subscribe to:
Posts (Atom)
