Не смешивающиеся с водой вещества

Радуга в стакане и другие опыты с несмешиваемыми жидкостями

Приходилось ли вам слышать о том, что вода и масло не смешиваются? Сегодня мы сначала проверим, верно ли это утверждение, а потом поэкспериментируем с несколькими другими жидкостями

Приходилось ли вам слышать о том, что вода и масло не смешиваются? Сегодня мы сначала проверим, верно ли это утверждение, а потом поэкспериментируем с несколькими другими жидкостями. У жидкостей есть такие свойства, как смешиваемость с другими жидкостями, вязкость и плотность. Об этих качествах веществ мы сегодня и поговорим. И не только поговорим, но и посмотрим на то, как они проявляются… в самом обычном стакане.

Вода и масло

Вам потребуется: 60 миллилитров воды; 60 миллилитров растительного масла; небольшой прозрачный стакан; пищевые красители. Сначала влейте в стакан воду. Добавьте немного пищевого красителя и перемешайте. Затем медленно влейте масло в тот же стакан. Что вы видите? Какой слой оказался вверху?

Плотно закройте стакан пластиковой крышкой или своей рукой и встряхивайте стакан до тех пор, пока обе жидкости не смешаются. Снова поставьте стакан и посмотрите, что получится. Смешались ли вода и масло? Есть такое понятие, как «смешиваемость». Оно характеризует способность двух субстанций смешиваться. Пару субстанций из масла и воды называют не поддающейся смешению, поскольку они не смешиваются. Масляный слой окажется наверху, вода же будет нижним слоем. Причиной тому является разница в плотности этих двух жидкостей. Плотностью вещества называют отношение ее массы (веса) к ее объему. Плотность масла ниже плотности воды, поэтому масло окажется вверху.

Жидкий многослойный «светофор»

Вам потребуется: 60 миллилитров искусственного или натурального меда; 60 миллилитров жидкости для мытья посуды; 60 миллилитров воды; 60 миллилитров растительного масла; 60 миллилитров денатурата; высокая прозрачная банка; два стакана для смешивания; пищевой краситель. Возьмите банку. Влейте в нее мед, он должен заполнить одну шестую банки. Вливайте в центр горлышка, чтобы мед не размазался по стенке банки. После того как мед добавлен, влейте соответствующее количество жидкого средства для мытья посуды. Останется ли жидкость для мытья посуды сверху, а мед внизу? Будьте осторожны и последующие жидкости вливайте очень медленно, поскольку они менее вязкие, чем мед и средство для мытья посуды и смешиваются проще, чем ранее добавленные жидкости. А нам не нужно их смешивать. Итак, сначала влейте подкрашенную воду, затем растительное масло, а потом подкрашенный денатурат.

На листе бумаги составьте схему, отражающую порядок, в котором жидкости были влиты в банку. Осталась ли каждая жидкость отдельным слоем? Отметьте для себя те свойства, которые отличают жидкости в банке друг от друга. Первым таким свойством является цвет. Вторым отличительным качеством каждой из жидкостей является ее вязкость. Свойством, которое отвечает за положение слоя в банке, является плотность жидкости. Какова зависимость положения жидкости в банке от ее плотности?

Другим качеством является несмешиваемость. Именно она позволяет жидкости оставаться отдельным слоем. Как вы убедились в ходе первого эксперимента, растительное масло и вода не смешиваются. С другой стороны, вода и денатурат смешиваются и образуют единый слой. Вода и средство для мытья посуды тоже смешиваются. Перемешайте попарно жидкости в стакане и посмотрите, что произойдет, образуются ли слои. Какие жидкости смешаются друг с другом, а какие нет. Через несколько минут вновь посмотрите на эффект. Не образовали ли жидкости отдельные слои?

Радуга в стакане

Вам потребуется: четыре пищевых красителя разных цветов (например: красный, желтый, зеленый и синий); пять высоких прозрачных пластиковых стаканов; 180 грамм сахарного песка; столовая ложка (для измерения); 240 миллилитров воды. В первый стакан всыпьте 15 грамм (1 столовую ложку) сахара. Во второй стакан добавьте 2 столовые ложки сахара. Три ложки — в третий стакан и четыре — в четвертый. В каждый стакан добавьте по 45 миллилитров (3 столовые ложки) воды и перемешивайте до растворения сахара. Если сахар в каком-либо из стаканов не растворился, добавьте дополнительно 15 миллилитров (1 столовую ложку) воды в каждый из стаканов. Когда сахар полностью растворен, добавьте в каждый из стаканов по чуть-чуть пищевого красителя. Для каждого из стаканов используйте краситель другого цвета: красный — для первого, желтый — для второго, зеленый — для третьего и синий — для четвертого.

В пятом стакане вы можете создать радугу. Наполните его на четверть синим сахарным сиропом. Затем аккуратно добавьте в стакан зеленый сахарный сироп. Вливайте сироп осторожно, по ложке. Затем добавьте желтый сахарный сироп, а после — красный. Добавляйте так же осторожненько по ложечке, избегая смешивания слоев. Какими словами вы описали бы разноцветную субстанцию в стакане? Количество растворенного в жидкости сахара определяет ее плотность. Синий раствор является самым насыщенным сахаром и, как следствие, самым плотным. Остальные растворы менее плотны, чем синий, следовательно они будут располагаться поверх него. Самый плотный сироп будет располагаться внизу. При этом растворы, несмотря на разницу в плотности, поддаются смешению. Поэтому четких границ между жидкостями, которые мы могли наблюдать в первом эксперименте, не будет. Но если все делать достаточно осторожно, жидкости будут располагаться сравнительно отдельными слоями. Как вы думаете, что произойдет, если перемешать все жидкости в стакане между собой? В ходе научных экспериментов следует соблюдать предосторожность. Компоненты не являются пищевыми. Посуду после завершения серии экспериментов следует тщательно помыть.

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Источник

Взболтать, но не смешивать

Все знают, что вода с маслом не смешивается.

Кто помнит школьную физику, легко назовёт третью жидкость, не смешивающуюся с этими двумя: ртуть.

Вопрос: а сколько всего известно взаимно нерастворимых жидкостей при условиях, близких к нормальным?

Авторы этой работы собрали семь. Правда, повторять их опыт дома решительно не хочется, ибо в списке ингредиентов присутствуют анилин, ртуть, и такая «прелесть», как расплавленный (!) белый фосфор. Чертовски горючий, ядовитый, заслуженно полагаемый за это сочетание оружием, заставляющий вновь помянуть урановые ломы в ртути.

Тогда вопрос №2: а сколько можно найти взаимно несмешиваемых жидкостей, которые не страшно принести домой, чтобы показать демку детям?

Мне удалось собрать пять. Собственно, их сливанием вот в эту пробирку мы в статье и займёмся.

1. Рафинированное растительное масло:

В данном случае из виноградных косточек. Состоит оно главным образом из эфиров линолевой и олеиновой кислот. Слово «кислота» пусть не введёт никого в заблуждение. Обе молекулы — это главным образом длинные углеводородные «хвосты» вида *-(CH₂)_n-CH₃. Они и отвечают за гидрофобность. По какой причине вместо масла вполне годится любой жидкий углеводород (пентан, гексан) или их смесь (бензин, керосин). Однако масло менее огнеопасно и покупается в обычном продуктовом магазине.

2. Подкрашенная голубой краской вода H₂O:

3. Силиконовое масло:

Силиконовое масло — это смесь низкомолекулярных полимеров с общей формулой вида (C₂H₆OSi)_n. Добытая на Амазоне разновидность используется как загуститель красок и оказалась вязка, как хороший мёд. Если повторять опыт, стоит поискать более текучие разновидности.

Эта жидкость «устаканилась» между водой и маслом, в соответствии с промежуточным значением своей плотности.

4. Расплавленный галлий Ga:

Галлий плавится при +29.8 C. Поэтому пробирка на время помещена в банку с тёплой водой.

Коллекционные количества галлия легко приобретаются в интернете, хотя бы на Амазоне. Металл этот достаточно безопасен, чтобы брать его в руки, и не образует ядовитых испарений. Однако, соприкасаясь с твёрдыми поверхностями и кожей, сильно пачкает их тёмным слоем оксида галлия. Этот оксид растворим в пищевых кислотах, а растворимые соли галлия могут быть и токсичными. Поэтому после работы всё, что с галлием соприкасалось, надо отмывать от его оксида. Обыкновенная тёплая мыльная вода прекрасно справляется с этой задачей.

5. И последнее вещество — перфтородекалин (perfluorodecalyn) C₁₀F₁₈:

Эта жидкость заметно тяжелее воды, поэтому собралась над галлием. Состоит она исключительно из фтора и углерода:

В Штатах производители продают это вещество только бизнесам, имеющим легитимную потребность в работе с ним. К счастью, незначительные его количества (5-10 грамм) вполне законно приобретаются у частных лиц на eBay.

Ядовитым в строгом смысле этого слова перфтородекалин не является. Его даже добавляют в некоторые виды косметики, а близкородественные ему соединения используют в качестве основного компонента искусственной крови. Однако пары более лёгких его «родственников» вызывают отключку сознания и используются для наркоза, и мне не хотелось проверять, обладает ли конкретно эта жидкость теми же свойствами. Кроме того, в вопросе о воздействии его на глаза найденные статьи демонстрировали странное разногласие. Так что работал я с ним в очках, перчатках, на открытом воздухе, и не подпускал зрителей к пробирке слишком близко. На всякий случай.

6. Конечное состояние

Качественно перемешав все жидкости стеклянной палочкой, я дал им денёк отстояться, и получил в итоге вот такую картину:

Любопытно, что между некоторыми компонентами возникли тонкие слои дополнительных фаз, вероятно, из-за небольшой взаимной растворимости.

Написал конструктор, напиши и деструктор

Что со всей этой смесью потом делать?

Воду и масло спокойно выливаем. Силиконовое масло — в мусор. Конечные продукты его разложения — вода, углекислый газ и песок, хотя процесс этот небыстрый.

Галлий можно собрать пипеткой, слить в спичечный коробок, заморозить и держать дома для будущих опытов. Только не замораживайте его в стеклянной посуде. Этот металл здорово расширяется при застывании и рвёт её в клочья:

Если всё-таки не хочется держать галлий дома, везите его на свалку для тяжёлых металлов и/или токсичных отходов. Или подарите знакомым химикам, пусть найдут ему применение.

Сложнее всего избавиться от перфтородекалина. Вещество это химически настолько стойкое, что разрушить его в домашних условиях до безопасных компонент практически невозможно. Из-за той же стойкости разлагаться в природе оно будет тысячелетиями, путями не вполне понятными, и с неясным пока воздействием на биосферу за всё это время. Так что, по-хорошему, я бы рекомендовал связаться с организациями, перерабатывающими отходы от настоящих химических лабораторий, и сдать перфтородекалин им. Можно через знакомых химиков, что я и сделал.

Спасибо за чтение, хорошего всем дня! Кому надо, вот PDF.

Источник

Индивидуальный проект: «Несмешивающиеся жидкости»

Описание презентации по отдельным слайдам:

Министерство образования, науки и молодежной политики Краснодарского края ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ «ТУАПСИНСКИЙ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ Тема: Несмешивающиеся жидкости Автор: Горбунова Ангелина Сергеевна Руководитель: Гайсинюк Марина Николаевна

Введение Если обе жидкости нерастворимы одна в другой, то при их смешивании в любых пропорциях образуются два отдельных слоя. Такие жидкости называются несмешивающимися. Актуальность моей работы в том, что несмешивающиеся жидкости мы используем ежедневно.

Цель работы: Узнать, где и как используются несмешивающиеся жидкости. Задачи: 1)провести опыты смешивания воды с разными жидкостями; 2) выяснить, встречаются ли в природе примеры несмешиваемых жидкостей; 3) выяснить, использует ли человек в своей жизни свойства несмешивающихся жидкостей;

Глава 1.Перегонка с паром Поскольку полное давление пара в системе из двух несмешивающихся жидкостей больше давления пара каждого из ее компонентов, температура, при которой кипит смесь, ниже температуры кипения каждого из ее компонентов. На этом основана перегонка с паром. При давлении 1 атм вода имеет температуру кипения 100°С. Однако, если пропускать пар через жидкость, с которой вода не смешивается, давление пара повышается. Вследствие этого смесь кипит при пониженной температуре

Перегонку с паром используют в следующих целях: 1) для очистки таких жидкостей, как нитробензол или фениламин, которые имеют высокую температуру кипения. Перегонка при более низкой температуре устраняет риск термического разложения жидкости. 2) для экстрагирования растительных масел, например в парфюмерной промышленности.

Глава 2.Применение в жизни разной плотности жидкостей. 1.Жидкости с разной плотностью применяются в производстве.Например,с течением времени нефть перестает выжиматься из породы под весом вышележащих толщ. Тогда в работу вступает система ППД(поддержания пластового давления). Бурятся нагнетательные скважины, и в них закачивается вода под высоким давлением. Рано или поздно вода попадет в добывающие скважины и будет подниматься наверх вместе с нефтью.

2.Также примером могут послужить сливки. Сливки представляют собой большую часть содержащихся в молоке жиров. При отстаивании молока легкие жиры поднимаются на поверхность. 3.Особенно такие жидкости полезны в странах, где распространены малярийные комары, борются с их куколками, заливая места их обитания жидкими маслами. Личинкам необходим воздух. Но пробить даже тонкий слой масла своими дыхальцами они не могут. В итоге – резкое снижение численности.

Глава 3. Разделение несмешивающихся жидкостей Разделение несмешивающихся жидкостей применяется в количественном анализе с целью выделения определяемого вещества.Это выделение производится на основании закона распределения вещества между двумя жидкостями с ограниченной взаимной растворимостью.

Для разделения несмешивающихся жидкостей применяется такой прибор как Сепаратор АСГ-1А. Сепарирование является известным способом отделения осадков или разделения несмешивающихся жидкостей, различных по удельному весу.

Для осаждения из сточных вод грубодисперсных примесей под действием силы тяжести и для разделения несмешивающихся жидкостей с различной плотностью в песколовках, нефтеловушках, отстойниках различных конструкций осуществляют отстаивание.

Заключение Выбор того или иного метода разделения зависит, главным образом, от агрегатного состояния разделяемых материалов. Таким образом,несмешивающиеся жидкости, как и твёрдые тела , подчиняются условиям плавания тел. Если тело плавает по жидкости, то вес вытесненной им жидкости равен весу этого тела.(т.е силе Архимеда).

Спасибо за внимание!

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс профессиональной переподготовки

Физика: теория и методика преподавания в образовательной организации

Курс повышения квалификации

Современные педтехнологии в деятельности учителя

Если обе жидкости нерастворимы одна в другой, то при их смешивании в любых пропорциях образуются два отдельных слоя. Такие жидкости называются несмешивающимися.

Актуальность моей работы в том, что несмешивающиеся жидкости мы используем ежедневно.

Цель работы: Узнать, где и как используются несмешивающиеся жидкости.

свойства несмешивающихся жидкостей.

Номер материала: ДБ-930577

Международная дистанционная олимпиада Осень 2021

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Голикова предложила объявить выходные с 30 октября по 7 ноября

Время чтения: 1 минута

В России пройдет конференция «Исследования, улучшающие образование»

Время чтения: 2 минуты

В школе в Пермском крае произошла стрельба

Время чтения: 1 минута

Каникулы для школьников в Орловской области продлят до 15 ноября

Время чтения: 1 минута

Рособрнадзор оставил за регионами решение о дополнительных школьных каникулах

Время чтения: 1 минута

В России объявлены нерабочие дни с 30 октября по 7 ноября

Время чтения: 2 минуты

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник