Karbon dioksida (CO2) tidak berwarna dan tidak berbau sehingga anda tidak dapat mengesannya dengan pemerhatian langsung. Anda mesti mengumpulkan sampel udara (atau sampel CO2, kemudian melakukan salah satu daripada beberapa ujian mudah untuk mengenal pasti kehadiran gas. Anda boleh meniup gas sebagai gelembung melalui air kapur, atau menahan sesuatu yang menyala untuk melihat apakah api dipadamkan dengan kehadiran CO2.
Langkah
Kaedah 1 dari 3: Menyiapkan Sampel
Langkah 1. Kumpulkan sampel CO2.
Untuk memulakan ujian, anda memerlukan tabung uji tertutup yang mengandungi gas yang terkumpul. Karbon dioksida boleh dimasukkan ke dalam silinder gas, tabung didih, atau bekas kedap udara yang lain. Proses pengumpulan gas karbon dioksida biasanya dilakukan di atas air di dalam bikar. Gas CO2 lebih padat daripada udara. Oleh itu, anda boleh mengumpulkannya menggunakan sifat mengalir ke bawah atau dengan picagari gas.
Langkah 2. Campurkan kalsium karbonat dengan asid hidroklorik (HCl)
Cara paling mudah untuk mengumpulkan karbon dioksida adalah dengan bertindak balas kalsium karbonat (atau serpihan batu kapur) dengan asid hidroklorik. Pertama, tuangkan 20 ml HCl ke dalam kelalang kon. Tambahkan sesudu kalsium karbonat (atau kerepek kapur) ke HCl. Sebaik sahaja tindak balas kimia mula berlaku, tutup kelalang kon dengan penyumbat dan tiub penyampaian, kumpulkan gas melalui tiub penyampaian ke dalam tabung uji terbalik (dan rendam dalam mangkuk air). Sekiranya air di tabung uji habis, maka gas telah terkumpul.
- Anda boleh terus mengumpulkan gas selagi tindak balas itu berlaku.
- Untuk demonstrasi kelas, anda hanya memerlukan sebilangan kecil asid hidroklorik, dicairkan menjadi 1 M. Kepekatan 2 M adalah yang terbaik, tetapi hanya boleh digunakan dengan sangat berhati-hati. Persamaan tindak balas adalah: CaCO3(2) + 2HCl (aq) ==> CaCl2(aq) + H2O (l) + CO2(g).
- Anda harus berhati-hati ketika bekerja dengan asid hidroklorik - pakai sarung tangan, pelindung makmal dan kacamata pelindung. Jangan biarkan asid masuk ke kulit anda! Persekitaran terbaik untuk melakukan reaksi ini adalah jika anda mempunyai akses ke makmal.
Langkah 3. Tutup tabung uji dengan penyumbat
Letakkan tiub di rak untuk memastikannya selamat sehingga ujian dilakukan. Penyumbat tiub adalah gabus kecil atau penutup yang membolehkan anda menyampaikan isi tabung uji melalui tiub ke bekas lain melalui tabung penghantaran. Penting untuk menyegel gas CO2 di dalam bekas. Sekiranya dibiarkan terbuka, gas akan bercampur dengan udara dan keberkesanan ujian akan dikurangkan dengan ketara.
Kaedah 2 dari 3: Menggelegak Melalui Air Kapur
Langkah 1. Buih gas melalui air kapur
Kaedah paling berkesan untuk menguji CO2 adalah dengan menyalurkan gas melalui "air kapur", larutan kalsium hidroksida yang dicairkan (kapur mati). Apabila anda meniup karbon dioksida ke dalam larutan, ia membentuk endapan pepejal kalsium karbonat - kapur atau batu kapur. Kalsium karbonat tidak larut dalam air. Oleh itu, sekiranya terdapat CO2 dalam sampel, air limau akan bertukar menjadi putih susu dan mendung.
Langkah 2. Buat larutan air kapur
Prosesnya mudah, cairkan kalsium hidroksida dengan air. Kalsium hidroksida (Ca (OH)2) adalah serbuk putih tanpa warna yang boleh dibeli di kebanyakan pembekal bahan kimia. Air limau purut, setelah dicampurkan, jelas dan tidak berwarna, bau sedikit bersahaja dan rasa pahit, ciri kalsium hidroksida alkali. Ikuti langkah-langkah berikut untuk membuat air kapur anda sendiri:
- Letakkan 1 sudu teh kalsium hidroksida dalam balang kaca jernih satu galon (atau lebih kecil). Air limau adalah larutan tepu, yang bermaksud ada beberapa bahan kimia tambahan yang tidak larut. Satu sudu teh akan memberi anda larutan tepu sepenuhnya, sama ada anda menggunakan gelen atau bekas yang lebih kecil.
- Isi gelen dengan air suling atau paip. Air suling akan selalu menghasilkan larutan yang lebih murni, tetapi mineral di dalam air paip tidak boleh menghalang ujian.
- Letakkan penutup pada balang. Goncangkan larutan dengan kuat selama 1-2 minit, kemudian biarkan selama 24 jam.
- Tuangkan larutan yang lebih jelas di bahagian atas balang melalui kopi atau kertas penapis bersih. Berhati-hati agar tidak mengganggu enapan. Sekiranya diperlukan, ulangi langkah penapisan sehingga anda mendapat larutan air kapur yang jernih. Simpan dalam balang atau botol yang bersih.
Langkah 3. Tiup gas melalui air kapur
Separuh isi tabung uji dengan air kapur - kemudian didihkan. Gunakan tabung penghantaran untuk menghantar sampel CO2 dalam tabung uji terus ke dalam air limau mendidih. Anda boleh menggunakan paip fleksibel atau (logam) selang sebagai tiub penyampaian, jika tidak ada yang lebih baik. Biarkan gas yang terperangkap "menggelegak" melalui cecair, dan tunggu tindak balas berlaku.
Sekiranya anda tidak mahu mendidih apa-apa, gunakan picagari gas untuk melepaskan gas CO2 terus ke dalam tabung uji yang separuh diisi dengan air kapur. Pasangkan tabung uji, kemudian goncangkan dengan kuat selama 1-2 minit. Sekiranya sampel mengandungi karbon dioksida, larutan akan menjadi keruh.
Langkah 4. Perhatikan jika airnya keruh
Sekiranya terdapat CO2, air kapur akan bertukar menjadi putih keruh dengan kalsium karbonat partikulat. Sekiranya air kapur mendidih, dan gas disalurkan terus ke air kapur, reaksi akan segera berlaku. Sekiranya tidak ada yang berlaku setelah satu minit atau lebih, boleh dianggap bahawa sampel anda tidak mengandungi karbon dioksida.
Langkah 5. Ketahui tindak balas kimia
Fahami apa yang sebenarnya berlaku untuk menunjukkan kehadiran CO2. Persamaan tindak balas untuk ujian ini adalah: Ca (OH)2 (aq) + CO2 (g) -> CaCO3 (s) + H2O (l). Dalam istilah bukan kimia: air kapur + gas (yang mengandungi CO2) bertindak balas dengan kapur pepejal (zarah) dan air.
Kaedah 3 dari 3: Uji dengan Lit Bar
Langkah 1. Cuba gunakan sampel untuk mematikan api
Karbon dioksida dalam kepekatan tinggi akan memadamkan api. Anda hanya perlu memasukkan batang kecil yang menyala ke dalam tabung uji yang dianggap mengandungi CO2. Sekiranya terdapat gas CO2, api tidak lama lagi akan dipadamkan. Pembakaran (berlakunya nyalaan) adalah tindak balas antara oksigen dan bahan lain, dalam bentuk pengoksidaan cepat sebatian organik dan pengurangan oksigen. Api padam kerana oksigen digantikan oleh CO2, yang merupakan gas yang tidak mudah terbakar.
Ingat bahawa gas yang tidak mengandungi oksigen juga akan memadamkan api. Oleh itu, ini adalah ujian karbon dioksida yang tidak boleh dipercayai kerana ia boleh menyebabkan anda salah mengenal pasti gas
Langkah 2. Kumpulkan gas karbon dioksida dalam tabung uji terbalik
Pastikan sampel disimpan dengan betul dan dibakar sebelum anda mencubanya untuk menguji CO2. Pastikan tabung uji tidak mengandungi gas yang mudah terbakar atau meletup. Dalam kes ini, pendedahan kepada kebakaran boleh membahayakan, atau paling menakutkan.
Langkah 3. Masukkan api kecil ke dalam tabung uji
Gunakan serpihan atau tongkat panjang kecil. Dalam keadaan kecemasan, mancis boleh digunakan - tetapi semakin jauh tangan anda dari mulut tabung uji, semakin selamat percubaan itu. Sekiranya api padam dengan cepat, mungkin terdapat kepekatan CO2 tinggi dalam tabung uji.
Langkah 4. Sebagai alternatif, cuba gunakan picagari gas untuk memadamkan lilin
Isi picagari dengan karbon dioksida. Seterusnya, gunakan setetes lilin cair untuk melekatkan lilin pendek ke permukaan duit syiling. Kemudian, letakkan lilin dan duit syiling ke dalam cawan dengan mulut lebar - dan nyalakan lilin. Lengkapkan jarum suntik dengan selang kecil, dan tekan picagari untuk menggantikan CO2 ke bahagian bawah cawan. Sekiranya anda mengeluarkan keseluruhan jarum suntik dalam satu atau dua saat, api akan padam.
