English
українська
Polski
Kreyòl Ayisyen
Cymraeg
Français
bosanski
Indonesia
slovenščina
اردو
suomi
Deutsch
Hvað er gosaska og hver eru notkun þess og eiginleikar?
Hver er alkalíframleiðsluaðferð Hou og hver eru meginreglur hennar og skref?
Hver eru vandamálin við alkalíframleiðsluaðferð Hou og hvernig á að leysa þau?
Hvað er etanól og hverjir eru eiginleikar þess og kostir?
Hvernig á að þvo gosaska með etanóli, hvaða aðstæður og þættir þarf að huga að?
Hver er áhrif þess að þvo gosösku með etanóli og hver er ávinningur þess og mikilvægi?
Leyfðu mér að kynna þetta í smáatriðum:
Gosaska er hvítt fast duft með efnaformúlu Na_(2)CO_(3), sem þýðir að það er samsett úr natríum (Na) og karbónati (CO_( 3)). Gosaska er basískt efni sem hvarfast við súr efni og myndar salt og vatn. Gosaska getur leyst upp í vatni til að mynda basíska lausn. Gosaska hefur margvíslega notkun, svo sem sápu, gler, þvottaefni, litarefni, pappír, keramik o.fl. Gosaska er einnig mikilvægt iðnaðarhráefni. Það er hægt að nota til að búa til natríumsambönd, svo sem natríumbíkarbónat (matarsódi), natríumhýdroxíð (ætandi gos), natríumperoxíð (bleikja) osfrv.
Gosframleiðsluaðferð Hou er aðferð sem notar hvarf kalks (CaO) og natríumklóríðs (NaCl, einnig þekkt sem borðsalt) til að búa til gosaska. Meginreglan er sú að kalk og salt hvarfast í vatni og myndar kalsíumhýdroxíð (Ca(OH)(2)) og kalsíumklóríð (CaCl(2)). Kalsíumhýdroxíð er sterkur basi sem getur hvarfast við koltvísýring (CO_(2)) í loftinu til að framleiða kalsíumkarbónat (CaCO_(3)) og vatn. Kalsíumkarbónat er hvítt botnfall sem er óleysanlegt í vatni. Það er hægt að sía og þurrka til að fá gosaska. Skrefin í aðferð Hou við að búa til basa eru að bæta fyrst kalki og salti við vatn í ákveðnu hlutfalli, hræra jafnt og leyfa þeim að hvarfast að fullu. Hvarflausnin er síðan síuð til að fjarlægja óhvarfað kalk og salt til að fá gagnsæja lausn sem inniheldur kalsíumklóríð. Settu síðan þessa lausn á loftræstum stað og láttu hana snerta koltvísýringinn í loftinu til að mynda kalsíumkarbónatútfellingu. Að lokum er botnfallið síað og þurrkað til að fá gosaska.
Vandamálið við gosframleiðsluaðferð Hou's er að meðan á efnahvarfinu stendur mun sumt salt ekki hvarfast að fullu heldur verður það blandað við gosösku, sem hefur áhrif á hreinleika og afrakstur gosöskunnar. Þetta er vegna þess að bæði borðsalt og gosaska eru hvítt duft í föstu formi. Kornastærðir þeirra og lögun eru mjög svipuð og því er erfitt að greina þær að og aðgreina þær með berum augum eða venjulegum síunaraðferðum. Þar að auki mun saltið einnig festast við yfirborð gosöskunnar meðan á síunar- og þurrkunarferlinu stendur og myndar lag af húð sem gerir það erfiðara að fjarlægja það. Ef gosaska inniheldur saltóhreinindi hafa eiginleika hennar og notkun áhrif. Til dæmis mun leysni þess, basavirkni, hvarfgirni o.s.frv. minnka, og þyngd þess mun einnig aukast, sem leiðir til villna við útreikning á ávöxtun.
Til að leysa þetta vandamál getum við notað vökva sem kallast etanól til að þvo gosöskuna og skola burt saltið sem blandað er í hann. Etanól er litlaus og gagnsæ vökvi. Efnaformúla þess er C_(2)H_(5)OH, sem þýðir að það er samsett úr kolefni (C), vetni (H) og súrefni (O). Etanól er lífrænt leysiefni sem getur leyst upp sum lífræn efni, svo sem fitu, estera, etera, aldehýð, ketón osfrv. Etanól getur einnig leyst upp sum ólífræn efni, svo sem salt, joð, brennisteinn o.s.frv. Hins vegar getur etanól ekki leyst upp gos. Aska. Þetta er vegna þess að gosaska er basískt efni og etanól er hlutlaust eða örlítið súrt efni. Það er ekki næg skyldleiki á milli þeirra til að mynda lausn. Þessi eiginleiki etanóls gerir það kleift að aðskilja gosösku og salt á áhrifaríkan hátt, vegna þess að það getur leyst upp saltið án þess að hafa áhrif á gosöskuna.
Hvernig á að þvo gosaska með etanóli, hvaða aðstæður og þættir þarf að huga að? Við höfum gert margar tilraunir og fundið hentugustu þvottaskilyrðin, það er að nota etanól með styrkleika upp á 90%, bleyta gosöskunni í etanóli í hlutfallinu 3:1 í 3 mínútur og síðan sía og þurrka, svo að hægt sé að þvo gosöskuna. Óhreinindi matarsaltsins minnka í mjög lágt magn. Við komumst líka að því að notað etanól er hægt að endurvinna og endurnýta, sem sparar kostnað og er umhverfisvænna.
Áhrif þessara skilyrða og þátta eru sem hér segir:
Styrkur etanóls: Því hærra sem styrkur etanóls er, því sterkari upplausnarkraftur þess, sem þýðir að það getur leyst upp meira salt án þess að leysa upp gosaska. Ef styrkur etanóls er of lágur, svo sem minna en 50%, mun það leysa upp smá gosaska, sem leiðir til taps á gosaska. Við komumst að því með tilraunum að ákjósanlegur styrkur etanóls er 90%, sem getur leyst upp salt og haldið í gosösku.
Magn etanóls: Því meira etanól, því meira gosaska getur það komist í snertingu við og leyst þannig upp meira salt. Magn etanóls má hins vegar ekki vera of mikið, annars veldur það sóun og mengun. Við komumst að með tilraunum að ákjósanlegasta magn etanóls er í hlutfallinu 3 á móti 1, það er að fyrir hvert 1 gramm af gosaska er notaður 3 ml af etanóli til þvotts.