ROMUMETALLIA OSTAMASSA (OSA 1)

Samankaltaiset tiedostot
MAIDON PROTEIININ MÄÄRÄN SELVITTÄMINEN (OSA 1)

Ohjeita opettajille ja odotetut tulokset

MIKSI ERI AINEET NÄYTTÄVÄT TIETYN VÄRISILTÄ? ELINTARVIKEVÄRIEN NÄKYVÄN AALLONPITUUDEN SPEKTRI

MIKSI ERI AINEET NÄYTTÄVÄT TIETYN VÄRISILTÄ? ELINTARVIKEVÄRIEN NÄKYVÄN AALLONPITUUDEN SPEKTRI

Ohjeita opettamiseen ja odotettavissa olevat tulokset SIVU 1

SUMUINEN AAMU METALLINKIERRÄTYSLAITOKSELLA

Vinkkejä opettajille ja odotetut tulokset SIVU 1

SUMUINEN AAMU METALLINKIERRÄTYSLAITOKSELLA

SUMUINEN AAMU METALLINKIERRÄTYSLAITOKSELLA

The acquisition of science competencies using ICT real time experiments COMBLAB. Kasvihuoneongelma. Valon ja aineen vuorovaikutus. Liian tavallinen!

Limsan sokeripitoisuus

KESKIPITKIÄ ANALYYSEJÄ

FOSFORIPITOISUUS PESUAINEESSA

Eksimeerin muodostuminen

SPEKTROFOTOMETRISIÄ HARJOITUSTÖITÄ

Spektrofotometria ja spektroskopia

ASPIRIININ MÄÄRÄN MITTAUS VALOKUVAAMALLA

LÄÄKETEHTAAN UUMENISSA

FOSFORIPITOISUUS PESUAINEESSA

Työ 1: ph-indikaattorin tasapainovakion arvon määrittäminen spektrofotometrisesti

Työ 1: ph-indikaattorin tasapainovakion arvon määrittäminen spektrofotometrisesti

KUPARIASPIRINAATIN VALMISTUS

ILOTULITUSRAKETTIEN KEMIAA TUTKIMUKSELLINEN OPPIMISKOKONAISUUS YLÄKOULUN KEMIAN OPETUKSEEN

FYSIIKAN LABORATORIOTYÖT 2 HILA JA PRISMA

Neutraloituminen = suolan muodostus

Ohjeita opetukseen ja odotettavissa olevat tulokset

KALKINPOISTOAINEET JA IHOMME

Valon havaitseminen. Näkövirheet ja silmän sairaudet. Silmä Näkö ja optiikka. Taittuminen. Valo. Heijastuminen

Analyysimenetelmät kouluopetuksessa: Spektrofotometri. FM Marja Happonen Kemian opetuksen keskus Kemian laitos Helsingin yliopisto

Kemian koe kurssi KE5 Reaktiot ja tasapaino koe

2CHEM-A1210 Kemiallinen reaktio Kevät 2017 Laskuharjoitus 7.

9500 FOTOMETRIN mittausohjeet

Luku 3. Protolyysireaktiot ja vesiliuoksen ph

Suolapitoisuuden määritys

Rasvattoman maidon laktoosipitoisuuden määritys entsymaattisesti

Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2014 Insinöörivalinnan fysiikan koe , malliratkaisut

Aikaerotteinen spektroskopia valokemian tutkimuksessa

TÄS ON PROTSKUU! PROTEIINIEN KEMIAA

Seoksen pitoisuuslaskuja

Työ 2324B 4h. VALON KULKU AINEESSA

a) Puhdas aine ja seos b) Vahva happo Syövyttävä happo c) Emäs Emäksinen vesiliuos d) Amorfinen aine Kiteisen aineen

joka voidaan määrittää esim. värinmuutosta seuraamalla tai lukemalla

Liuenneen silikaatin spektrofotometrinen määritys

Johdatusta FT-IR spektroskopiaan (Fourier Transform Infrared) Timo Tuomi Eila Hämäläinen. LUMA-koulutus

SIPSEISSÄKÖ RASVAA? KOKEELLINEN TYÖ: PERUNALASTUJA VAI JUUSTONAKSUJA? Tämän työn tavoite on vertailla eri sipsilaatuja ja erottaa sipsistä rasva.

Siirtymämetallien erityisominaisuuksia

Värijärjestelmät. Väritulostuksen esittely. Tulostaminen. Värien käyttäminen. Paperinkäsittely. Huolto. Vianmääritys. Ylläpito.

1 Tehtävät. 2 Teoria. rauta(ii)ioneiksi ja rauta(ii)ionien hapettaminen kaliumpermanganaattiliuoksella.

LED-valojen käyttö kasvitutkimuksessa


OAMK TEKNIIKAN YKSIKKÖ MITTAUSTEKNIIKAN LABORATORIO

luku 1.notebook Luku 1 Mooli, ainemäärä ja konsentraatio

SUPERABSORBENTIT. Kemian opetuksen keskus Helsingin yliopisto Superabsorbentit Opettajan ohje

SUIHKUPUHDISTUSLAITE

Liukeneminen

Prosessimittaukset. Miksi prosessikierroista tehdään mittauksia

Liian taipuisa muovi

SIPSEISSÄKÖ RASVAA? KOKEELLINEN TYÖ: PERUNALASTUJA VAI JUUSTONAKSUJA?

VÄRIKÄSTÄ KEMIAA. MOTIVAATIO: Mitä tapahtuu teelle kun lisäät siihen sitruunaa? Entä mitä havaitset kun peset mustikan värjäämiä sormia saippualla?

MAALIEN KEMIAA, TUTKIMUKSELLISUUTTA YLÄKOULUUN JA TOISELLE ASTEELLE

TITRAUKSET, KALIBROINNIT, SÄHKÖNJOHTAVUUS, HAPPOJEN JA EMÄSTEN TARKASTELU

dekantterilaseja eri kokoja, esim. 100 ml, 300 ml tiivis, kannellinen lasipurkki

Kemian opetuksen keskus Helsingin yliopisto Veden kovuus Oppilaan ohje. Veden kovuus

Mikroskooppisten kohteiden

Tehtävän eri osat arvostellaan 1/3 pisteen tarkkuudella, ja loppusumma pyöristetään kokonaisiksi

Elektrolyysi Anodilla tapahtuu aina hapettuminen ja katodilla pelkistyminen!

d sinα Fysiikan laboratoriotyöohje Tietotekniikan koulutusohjelma OAMK Tekniikan yksikkö TYÖ 8: SPEKTROMETRITYÖ I Optinen hila

VALAISTUSTA VALOSTA. Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka. Kari Sormunen Kevät 2014

Määritelmät. Happo = luovuttaa protonin H + Emäs = vastaanottaa protonin

MOOLIMASSA. Vedyllä on yksi atomi, joten Vedyn moolimassa M(H) = 1* g/mol = g/mol. ATOMIMASSAT TAULUKKO

Ylioppilastutkintolautakunta S tudentexamensnämnden

Liian taipuisa muovi

Online DGA mittausteknologiat. Vaisala

Työohjeet Jippo- polkuun

COLAJUOMAN HAPPAMUUS

Kerhokertoja on kerran viikossa. Yhden kerhokerran kesto on noin 60 minuuttia tai tapauskohtaisesti

POHDITTAVAKSI ENNEN TYÖTÄ

HIILIVOIMA JA HAPPAMAT SATEET

Infrapunaspektroskopia

Mark Summary. Taitaja2015. Skill Number 604 Skill Laborantti. Competitor Name

Peruskoulu (demonstraatio) / lukio (demonstraatio, oppilastyö ja mallinnus)

LUE KÄYTTÖOHJE KOKONAISUUDESSAAN ENNEN LAITTEEN KÄYTTÖÄ SÄILYTÄ NÄMÄ OHJEET

Tehtävä 1. Avaruussukkulan kiihdytysvaiheen kiinteänä polttoaineena käytetään ammonium- perkloraatin ja alumiinin seosta.

Osio 1. Laskutehtävät

REAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 Vahvat&heikot protolyytit (vesiliuoksissa) ja protolyysireaktiot

KEMIA. Kemia on tiede joka tutkii aineen koostumuksia, ominaisuuksia ja muuttumista.

Myös normaali sadevesi on hieman hapanta (ph n.5,6) johtuen ilman hiilidioksidista, joka liuetessaan veteen muodostaa hiilihappoa.

Helsingin yliopisto/tampereen yliopisto Henkilötunnus - Biokemian/bioteknologian valintakoe Etunimet Tehtävä 5 Pisteet / 20

Seokset ja liuokset. 1. Seostyypit 2. Aineen liukoisuus 3. Pitoisuuden yksiköt ja mittaaminen

Johdanto Tavoitteet Työturvallisuus Polttokennoauton rakentaminen AURINKOPANEELITUTKIMUS - energiaa aurinkopaneelilla...

125,0 ml 0,040 M 75,0+125,0 ml Muodostetaan ionitulon lauseke ja sijoitetaan hetkelliset konsentraatiot

opetuksessa Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta / Emmi Jeskanen ja Taina Sirkiä/ MAOL

CHEM-C2210 Alkuainekemia ja epäorgaanisten materiaalien synteesi ja karakterisointi (5 op), kevät 2017

LIIAN TAIPUISA MUOVI TAUSTAA

ENERGIAA! ASTE/KURSSI AIKA 1/5

sulfatiatsoli meripihkahappoanhydridi eli dihydro-2,5- furaanidioni etanoli (EtaxA, 99 %)

Kertaus. Tehtävä: Kumpi reagoi kiivaammin kaliumin kanssa, fluori vai kloori? Perustele.

KOTITEKOINEN PALOSAMMUTIN (OSA II)

Tilkkuilijan värit. Saana Karlsson

COLAJUOMAN HAPPAMUUS

Transkriptio:

ROMUMETALLIA OSTAMASSA (OSA 1) Johdanto Kupari on metalli, jota käytetään esimerkiksi sähköjohtojen, tietokoneiden ja putkiston valmistamisessa. Korkean kysynnän vuoksi kupari on melko kallista. Kuparipitoisen romumetallin myynti voikin olla kannattavaa liiketoimintaa. Romumetallin ostajan täytyy kuitenkin pystyä määrittämään ostamansa metallin kuparipitoisuus. Sinun täytyy auttaa metallinostajaa romumetallin kuparipitoisuuden määrittämisessä. Kuinka voimme saada kuparipitoisuuden selville? Taustaa Havaitsemamme valkoinen valo on yhdistelmä eri aallonpituuksia. Jokainen näistä aallonpituuksista näyttää silmiimme eriväriseltä. Alla olevassa taulukossa esitetään aallonpituudet ja niitä vastaavan valon väri. Valon aallonpituus (nm) Valon väri 380 435 violetti 436 490 sininen 491 560 vihreä 561 610 keltainen 611 640 oranssi 641 760 punainen Kun valkoinen valo osuu esineeseen, osa valon aallonpituuksista imeytyy esineeseen (absorptio), kun taas osa aallonpituuksista joko läpäisee esineen tai heijastuu siitä (reflektio). Tämä ilmiö määrittelee esineen värin: näemme ne aallonpituudet (värit), jotka esineestä heijastuvat silmiimme.

Yksi kemiassa käytetty analyysimenetelmä, spektroskopia, perustuu tähän ilmiöön. Spektroskopiassa valon eri aallonpituuksia ohjataan kulkemaan värillisten aineiden läpi. Kun valo läpäisee aineen, osa aallonpituuksista absorboituu ja osa läpäisee aineen. Spektrometri tarjoaa meille informaatiota miten eri aallonpituudet käyttäytyivät. Alla on esimerkki spektrometrin tuottamasta kuvaajasta. Analysoitava aine oli nestemäinen elintarvikeväri, jota oli laimennettu vedellä. Absorbanssi valon aallonpituuden funktiona. Kuva on tuotettu Vernierin spektrometrilla. Kuvaaja kertoo meille kuinka eri aallonpituudet absorboituvat nesteessä. Ne aallonpituudet, joiden kohdalla absorbanssi A on pieni, läpäisevät nesteen hyvin. 1. Minkä väristä elintarvikeväriä yllä oleva spektri kuvaa?

Piirrä aiemman kuvaajan perusteella ennuste siitä, miltä vastaava absorbanssi vs. aallonpituus - kuvaaja näyttäisi siniselle elintarvikevärille: absorbanssi aallonpituus (nm) Kun olet piirtänyt ennusteen, testaa sitä spektrometrin avulla. Työohjeen lopussa on ohje spektrometrin kalibrointiin. Kalibroi spektrometri ennen kuin mittaat sinisen elintarvikevärin spektrin. Kalibroinnin jälkeen, täytä ¾ kyvetistä sinisen elintarvikevärin vesiliuoksella. Laita kyvetti spektrometriin ja aloita mittaus painamalla Collect. Odota että spektri tasaantuu ja pysäytä sitten mittaus.

Piirrä alapuolelle sinisen elintarvikevärin spektri, sen absorbanssi vs. aallonpituus - kuvaaja. Vertaa saamaasi spektriä tekemääsi ennusteeseen. Absorbanssi Aallonpituus (nm) Spektrometrin käyttö kemiallisissa analyyseissä Joidenkin aineiden vesiliuoksilla on voimakas väri. Esimerkiksi kupari- ionit muodostavat ammoniakin kanssa värillisiä yhdisteitä: Cu 2+ (aq) + 4 NH 3 (aq) à [Cu(NH 3 ) 4 ] 2+ (aq) Kuparin ja ammoniakin muodostama yhdiste on esimerkki koordinaatiokompleksista: yhdisteestä, jossa metalli- ionia ympäröi molekyylit tai anionit. Kuparin ja ammoniakin muodostaman koordinaatiokompleksin vesiliuos on sinistä. Värin voimakkuus riippuu kompleksien konsentraatiosta. Spektrometria voidaan käyttää kompleksin konsentraation määrittämiseen. Menetelmän taustalla on periaate, että mitä voimakkaampi väri liuoksella on, sitä suuremman osan se absorboi niistä valon aallonpituuksista, joita se ei heijasta (sininen neste heijastaa siniset aallonpituudet).

Tietyn aallonpituuden absorbanssi A voidaan ilmaista Beerin lain avulla: A = Ɛ b c Yhtälössä Ɛ on molaarinen absorbanssikerroin, joka riippuu sekä aineesta että aallonpituudesta, b on matka jonka valo kulkee tutkittavassa aineessa ja c on tutkittavan liuoksen värillisen kompleksin konsentraatio. Tilanteen mallintaminen laboratoriossa Jos haluamme määrittää kuparin määrän romumetallissa spektrometrialla, meidän täytyy valmistaa värillinen neste, jossa värin voimakkuus riippuu kuparin konsentraatiosta. Tällainen liuos voidaan tuottaa liuottamalla metalliseos typpihappoon, jolloin kuparimetalli muuttuu kupari- ioneiksi. Cu (s) + 4 HNO 3 (aq) > Cu 2+ (aq) + 2NO!! (aq) + 2NO 2 (g) + 2H 2 O (l) Kuten aiemmin jo esitettiin, kupari- ionit voivat muodostaa ammoniakin kanssa värillisiä koordinaatiokomplekseja: Cu 2+ (aq) + 4 NH 3 (aq) à [Cu(NH 3 ) 4 ] 2+ (aq) Alla esitetään ohjeet värillisten kompleksien valmistamiseen. Tarvitset työskentelyä varten suojatakin, suojalasit, sekä suojahansikkaat. Typpihapon lisäys (kohta 2) täytyy tehdä vetokaapissa. 1. Punnitse koeputkeen 0,10 g tuntematonta metalliseosta, joka sisältää kuparia. Kirjoita ylös metallin massa. 2. Aseta koeputki vetokaappiin ja lisää 2 ml vahvaa typpihappoa. Odota, että metallinäyte liukenee. 3. Kun näyte on liuennut, laita liuos 100 ml mittapulloon, jossa on 25 ml 5 % ammoniakkia. 4. Täytä koeputki, jossa liuos oli vedellä ja kaada vesi samaan mittapulloon. Täytä mittapullo merkkiin saakka tislatulla vedellä ja sekoita.

Nyt sinulla on sinistä kupariliuosta, jossa värin voimakkuus on suoraan verrannollinen kuparikonsentraatioon. 3. Punnitun romumetallinäytteen massa: Mutta kuinka voisit määrittää liuoksen kuparipitoisuuden? Suunnitelkaa ryhmässä miten määrittäisitte romumetallin kuparipitoisuuden. 4. Menetelmämme: Lähteet: Homquist, D, Randall, J. and Volz, D, 2007, Chemistry with Vernier, Vernier Software & Technology Lohenoja, J, 2009, Spektrofotometrisia harjoitustöitä, http://www.helsinki.fi/kemma/data/kokeellisuus/spektrofotometrisia_harjoitustoita.doc Spektrometrin kalibrointi

Käytä alla olevia ohjeita spektrometrin kalibrointiin. [lähde: http://www.vernier.com/files/manuals/svis- pl.pdf, ohjeet toimivat Vernierin spektrometreille.] 1. Valitse Calibrate Spektrometer Experiment - valikosta. Odota että spektrometri lämpenee. 2. Täytä ¾ kyvettiä tislatulla vedellä ja aseta kyvetti spektrometriin. 3. Seuraa spektrometrin ohjeita viimeistelläksesi kalibroinnin ja paina sen jälkeen OK.