22. Ķīmijas tehnoloģijas, izejvielas un materiāli. Vielu sintēze.

Skaistas kājas neilona zeķēs R

Populārzinātniskā raksta saturs: neilona kā pirmās sintētiskās šķiedras atklāšana un ražošana. Neilona priekšrocības un tā nosaukuma veidošanās.

Vai nafta veidojas joprojām? R

Populārzinātniskā raksta saturs: naftas un dabasgāzes veidošanās skaidrojums, vietas, kur mūsdienās ir piemēroti apstākļi, lai varētu sākt veidoties nafta.

No kā radušies ogļūdeņraži – nafta un dabasgāze R

Populārzinātniskā raksta saturs: īss raksts par naftas un dabasgāzes izcelsmi un veidošanos.

Tagad varam izmantot vislielāko enerģijas avotu R

Populārzinātniskā raksta saturs: metāna ledus, tā milzīgās rezerves okeāna gultnē un tehnoloģijas tā iegūšanai.

Ūdens mūsu dzīvē R

Populārzinātniskais raksts “Ūdens Latvijā, tā kvalitāte, iegūšana un izmantošana.”

Kā darbojas ūdens filtri? R

Populārzinātniskā rakstā dota informācija, kādi materiāli atrodas ūdens filtros un to darbības principiem.

Parasts blenderis rada brīnummateriālu (R) NP

Tehnoloģija, kurā ar blenderim līdzīgu ierīci tiek ražots grafēns.

Grafīta slānis mainīs nākotni R

Populārzinātniskā raksta saturs: oglekļa alotropija; grafēna iegūšana, īpašības, izmantošanas iespējas nākotnē. Latvijas zinātnieku ieguldījums grafēna izpētē.

Supermateriāli (R) NP

Dažādi jauni materiāli ar unikālām īpašībām, kuru pamatā ir elements ogleklis.

Derīgo izrakteņu dārgā cena R

Populārzinātniskā raksta saturs: derīgo izrakteņu, pārsvarā metāla rūdu, nelegālā un bīstamā iegūšana, lai nodrošinātu rietumvalstu augsto dzīves līmeni.

Grenlandes dārgumu meklējumi R

Populārzinātniskā raksta saturs: dažādi derīgie izrakteņi, tajā skaitā metāli, kas atrodas zem Grenlandes ledus kārtas. Izaicinājumi un draudi šo derīgo izrakteņu iegūšanai.

Karš pret ķīmiskajiem ieročiem (R) NP

Ķīmiskie ieroči, to iedarbība, izmantošanas sekas, aizliegumi un iznīcināšanas paņēmieni.

Nanozāles iznīcina audzējus (R) NP

Nanotehnoloģijas, to izmantošana medicīnā ļaundabīgu audzēju ārstēšanā.

Kas ir minerāls? R

Populārzinātniskā raksta saturs: īss apraksts par to, kas ir minerālis, kādas ir prasības, lai vielu varētu saukt par minerālu.

Kodolsintēze ir nākotnes enerģija (R) NP

Enerģijas iegūšana, izmantojot kodolsintēzes reakciju, kas atdarina uz Saules notiekošo reakciju. Kodolsintēzes priekšrocības un realizēšanas grūtības.

Kā darbojas nanopārklājumi? (R) NP

Īss raksts par nanodaļiņām, to izmantošanas iespējām un darbības mehānismiem.

Vēlme pēc pārmaiņām R

Populārzinātniskā raksta saturs: Vācijas piemērs enerģētikas revolūcijā, kuras mērķis ir atomreaktoru un fosilās degvielas aizstāšana.

Elektromobiļi (R) NP

Elektromobiļi, to darbības mehānismi, priekšrocības un trūkumi. Ieskats elektromobiļu izmantošanā dažādās valstīs. Elektromobiļi un apkārtējā vide.

Meklē naftas produktu aizvietotājus R

Populārzinātniskā raksta saturs: Latvijas zinātnieku pētījumi bezatlikuma tehnoloģiju radīšanā saistībā ar biodegvielas iegūšanu.

Notekūdeņi palīdzēs pabarot kultūraugus (R) NP

Latvijas zinātnieku pētījumi par notekūdeņos esošā fosfora un slāpekļa savākšana, izmantojot keramikas granulas.

Elektroatkritumi (R) NP

Elektroatkritumi. Elektrisko ierīču pieaugums un to veidoto atkritumu pieaugums. Šādu atkritumu ķīmiskais sastāvs, to pārstrādes iespējas. Likumdošana saistībā ar elektroatkritumiem.

Netīrais bizness (R) NP

Farmācijas rūpniecība, nelegālo medikamentu un medikamentu atdarinājumu bizness.

Stikls kļūst arvien viedāks (R) NP

Dažādu stikla pārklājumu veidošana, lai piešķirtu tam jaunas īpašības. Latvijas zinātnieku ieguldījums šajos pētījumos.

Top jauna bezatlikuma tehnoloģija (R) NP

Latvijas zinātnieku ieguldījums bezatlikuma tehnoloģijas attīstībā biodīzeļa ražošanā.

Nanodaļiņas ļauj iegūt jaunus materiālus (R) NP

Oglekļa nanocaurulīšu izmantošana polimēru kompozītmateriālu izgatavošanā. Latvijas zinātnieku ieguldījums šajos pētījumos.

Jauni organiskie stikli (R) NP

Latvijas ķīmiķu un fiziķu atklājumi jaunu organisko stiklu iegūšanā un izmantošanā.

21. gadsimta zelta drudzis (R) NP

Brazīlijas lauksaimniecībā izmantotās tehnoloģijas. Auglīgā Brazīlijas zeme dāvā lauksaimniekiem četras ražas gadā un baro arī mūs, eiropiešus. Ko dabai, dzīvniekiem un cilvēkiem maksā Brazīlijas lauksaimniecības uzplaukums.

2050. gadā ražosim nākotnes degvielu R V

Populārzinātniskā raksta saturs: jaunākie atklājumi un tehnoloģiskie risinājumi, kā ražot degvielu, kas būtu līdzīga no naftas produktiem iegūtajai.

Biodegviela no atkritumiem R

Populārzinātniskā raksta saturs: Latvijas zinātnieku pētījumi par biobutanola iegūšanu no augu valsts atkritumiem un tā izmantošanu degvielā.

Ielaušanās Arktikā R

Populārzinātniskā raksta saturs: dzenoties pēc pēdējām degvielas rezervēm, naftas kompānijas ielaužas polārajos reģionos: tehniska uzdrošināšanās ar neprognozējamu apdraudējumu dabai.

Zelta pēdas R

Populārzinātniskā raksta saturs: zelta ceļš no tā dabai un cilvēkiem bīstamās iegūšanas Dienvidamerikā, uzpirkšanas, pārvešanas uz Rietumvalstīm līdz attīrīšanai un priekšmetu izgatavošanai.

Apvērsums tērauda ražošanā R

Populārzinātniskā raksta saturs: tērauda kā dzelzs sakausējuma iegūšanas paņēmiena atklāšana un tā ietekme uz ražošanu.

Vai te kāds vēl ir? R

Populārzinātniskā raksta saturs: Atakamas tuksnesī apslēptie derīgie izrakteņi varš un zelts. Kā to nepārdomāta iegūšana iznīcinājusi piekļuvi dzeramajam ūdenim. Derīgo izrakteņu iegūšanas sekas uz apkārtējo vidi.

Nanostrukturēta keramika dezinficē ūdeni (R) NP

Īss raksts par elektrolīzes procesa izmantošanu ūdens dezinficēšanai.

Okeāns ar skābu piegaršu R

Populārzinātniskajā rakstā skaidrota skābā oksīda – oglekļa(IV) oksīda šķīšana pasaules okeānā, kas izraisa tā paskābināšanos. Raksturotas tehnoloģijas šī procesa novēršanai.

Peldoša kodolelektrostacija piegādās elektrību (R) NP

Pārvietojamās kodolelektrostacijas izveide Arktikā, tās tehnoloģijas un izmantošanas bīstamība.

Pasaules dārgākie materiāli R

Populārzinātniskā raksta saturs: raksts par pasaules dārgākajiem ķīmiskajiem elementiem, tajā skaitā radioaktīvajiem elementiem.

L-asparagīnskābes attīrīšanas no mehāniskajiem piemaisījumiem, to pārkristalizējot

Laiks - virs 20 min
Vecums - pamatskola, vidusskola
Drošība -

1

Eksperimentā tiek veikta L-asparagīnskābes attīrīšana no mehāniskajiem piemaisījumiem, pārkristalizējot to no ūdens.  Skolēni apgūst kristalizācijas teorētisko pamatojumu. Eksperimentu var izmantot kā laboratorijas darbu ķīmijā pamatskolā vai dabaszinībās vidusskolā.

Frakcionētā destilācija E

Laiks - virs 20 min
Vecums - vidusskola
Drošība -

3

Apgūst šķidru vielu maisījuma sadalīšanas prasmes, veicot destilēsanu. Eksperimentā sadala pentāna un heptāna maisījumu.

 

Fosfora(III) bromīda sintēze

Laiks - līdz 5 min
Vecums - vidusskola
Drošība -

3

Eksperiments attēlo divu nemetālu – broma un fosfora savstarpēju eksotermisku, ķīmisku reakciju.

Mākslīgā zīda iegūšana E

Laiks - 10-15 min
Vecums - pamatskola, vidusskola
Drošība -

2

Mākslīgā zīda sintēzes eksperiments ļauj apgūt gan pārejas metālu komplekso savienojumu uzbūvi, gan celulozes fizikāli-ķīmiskās īpašības. Eksperimentu veic gan kā demonstrējumu, gan kā laboratorijas darbu.

Sprāgstošais sērs E

Laiks - līdz 5 min
Vecums - vidusskola
Drošība -

2

Demonstrējot eksperimentu, skolēniem var veidot izpratni par sēra reaģētspēju ar spēcīgiem oksidētājiem, kā arī oksidēšanās-reducēšanās procesiem, kuri norit ne tikai šķīduma vidē, bet arī vielām esot sausā vidē.

Joda nitrīda iegūšana

Laiks - virs 20 min
Vecums - vidusskola
Drošība -

3

Skolēni mācās sintēzēt nestabilus neorganiskus savienojumus. Veido priekšstatu par neorganisko savienojumu sintēzi, un to ķīmiskajām un fizikālajām īpašībām.

Etanola pierādīšana alkoholiskajos dzērienos E

Laiks - 15-20 min
Vecums - vidusskola
Drošība -

2

Eksperimentā tiek karsēts etanolu saturošs alkoholiskajs dzēriens, un novērota tvaiku degšana. Eksperimentā tiek noskaidrots, ka etanols ir viegli uzliesmojošs šķidrums un ka alkoholiskie dzērieni  satur etilspirtu.

Šo eksperimentu var izmantot kā demonstrējumu, vai arī to veikt skolēni pētnieciskajā laboratorijas darbā.

Ogles filtrs ūdens attīrīšanai E

Laiks - 10-15 min
Vecums - pamatskola, sākumskola
Drošība -

0

Ūdeni no krāsvielām ir iespējams attīrīt ar to, kas pieejams mājas aptieciņā. Aktivēto ogli var izmantot ūdens attīrīšanai no krāsainām izšķīdušām vielām.

Vannas bumbas pagatavošana NP

Laiks - virs 20 min
Vecums - pamatskola, vidusskola
Drošība -

0

Eksperimenta mērķis ir radīt burbuļojošu vannas bumbu, izmantojot zināšanas par vienkāršu ķīmisko pārvērtību dzeramai sodai reaģējot ar citronskābi. Eksperimentu var veikt gan mājas apstākļos, gan ķīmijas kabinetā.

Cianotipija

Laiks - virs 20 min
Vecums - pamatskola, vidusskola
Drošība -

1

Jēdziens «cyan» ir cēlies no grieķu vārda, kas tulkojumā nozīmē «zils». 1842. gadā angļu zinātnieks un astronoms sers Džons Heršels izgudro cianotipijas procesu. Līdz pat 20. gadsimta vidum cianotipiju līdztekus citiem līdzīgiem reprogrāfijas procesiem arhitekti un inženieri izmantoja uz pauspapīra zīmētu rasējumu pavairošanai, kā arī botāniķi fotogrammu izgatavošanai. Eksperimentā skolēni paši var izgatavot apdrukas krāsu un veikt apdruku zilā krāsā.

Molibdēndzeltenā sentēze

Laiks - virs 20 min
Vecums - vidusskola
Drošība -

3

Eksperimenta laikā tiek sintezēta dzeltenā krāsviela. Darbs var tikt izmantots kā laboratorijas darbs vidusskolā. 

 

Kobaltdzeltenā sintēze

Laiks - virs 20 min
Vecums - vidusskola
Drošība -

3

Eksperimenta laikā tiek iegūta dzeltenā krāsviela. Eksperimentu var izmantots kā laboratorijas darbu vidusskolā. 

 

Molibdēnzilā sintēze

Laiks - virs 20 min
Vecums - vidusskola
Drošība -

2

Eksperimneta laikā tiek sintezēta tumši zilā neorganiskā krāsviela. Eksperimentu var izmantot kā laboratorijas darbu vidusskolā.

Prūsijas zilais E

Laiks - virs 20 min
Vecums - vidusskola
Drošība -

1

Tumši zilas neorganiskas krāsvielas sintēze.

Cinka sulfāts sintēze

Laiks - virs 20 min
Vecums - pamatskola, vidusskola
Drošība -

2

Eksperimenta laikā tiek sintezēts ūdenī mazšķīstošs cinka sulfāts. Eksperimentu var izmantot kā laboratorijas darbu pamatskolā un vidusskolā.

Vara(II) hidroksīdā sintēze

Laiks - virs 20 min
Vecums - pamatskola, vidusskola
Drošība -

1

Eksperimenta laikā tiek sintezēts ūdenī nešķīstošs vara hidroksīds. Eksperimentu var izmantot kā laboratorijas darbu pamatskolā un vidusskolā.

BENZOSKĀBES KRISTALIZĀCIJA NP

Laiks - virs 20 min
Vecums - vidusskola
Drošība -

2

Metodes pamatprincips
Kristalizācija ir vielu attīrīšanas pamatmetode, kuru laboratorijā izmanto visbiežāk. Tās pamatā ir vielu šķīdības palielināšanās, kas parasti novērojama, paaugstinot temperatūru. Lai vielu pārkristalizētu, no tās pagatavo karstu, piesātinātu šķīdumu. Tam atdziestot, vielas šķīdība samazinās, un viela kristalizējas, bet piemaisījumi paliek šķīdumā.

Darba uzdevums
1. Attīrīt benzoskābi, pārkristalizējot to no ūdens šķīduma, un pārbaudīt vielas kvalitāti
2. Uzrakstīt benzoskābes iegūšanas metodesun tās pamatot ar ķīmiskiem reakcijas vienādojumiem
3. Paskaidrot, kāpēc benzoskābi var viegli pārkristalizēt no polāra šķīdinātāja (ūdens, etanola), bet ne no nepolāra šķīdinātāja (heksāna)
4. Noteikt iegūtās vielas kušanas temperatūru
5. Uzrakstīt secinājumus

Kālija trijodoplumbāta(II) dihidrāta sintēze

Laiks - virs 20 min
Vecums - vidusskola
Drošība -

1

Eksperimenta laikā tiek sintezēts kālija trijodoplumbāta(II) dihidrāts. Eksperimentu var izmantot kā laboratorijas darbu vidusskolā.

K[CrO3Cl] sintēze NP

Laiks - 15-20 min
Vecums - vidusskola
Drošība -

1

Eksperimenta laikā tiek sintezēts K[CrO3Cl]. Eksperimentu var izmantot kā laboratorijas darbu vidusskolā.

Litija sulfāta monohidrāta sintēze NP

Laiks - virs 20 min
Vecums - pamatskola, vidusskola
Drošība -

1

Eksperimenta laikā tiek sintezēts litija sulfāta monohidrāts. Eksperimentu var izmantot kā laboratorijas darbu pamatskolā un vidusskolā.

Bārija karbonāta sintēze NP

Laiks - virs 20 min
Vecums - pamatskola, vidusskola
Drošība -

1

Eksperimenta laikā tiek sintezēts nešķīstošais bārija karbonāts. Eksperimentu var izmantot kā laboratorijas darbu pamatskolā un vidusskolā.

Bārija nitrāta sintēze NP

Laiks - virs 20 min
Vecums - pamatskola, vidusskola
Drošība -

1

Eksperimenta laikā tiek sintezēts šķīstošais bārija nitrāts. Eksperimentu var izmantot kā laboratorijas darbu pamatskolā un vidusskolā.

 

Nātrija hidrogēnkarbonāta sintēze NP

Laiks - 15-20 min
Vecums - pamatskola, vidusskola
Drošība -

1

Eksperimenta laikā tiek sintezēta dzeramā soda. Eksperimentu var izmantot kā laboratorijas darbu pamatskolā un vidusskolā.

Magnija nitrīda iegūšana E

Laiks - 10-15 min
Vecums - pamatskola, vidusskola
Drošība -

3

Eksperimenta nolūks ir izpētīt metālu un nemetālu savstarpējās reakcijas, kur magnija degšanas reakcija rodas nitrīds.

Boraka pērlīte E

Laiks - līdz 5 min
Vecums - pamatskola, vidusskola
Drošība -

1

Bora(III) oksīdam piemīt spēja paaugstinātā temperatūrā, šķidrā stāvoklī, savienoties ar metāliem. Kā rezultātā veidojas caurspīdīgi, stiklveida savienojumi. Dažu metālu oksīdi piešķir šiem savienojumiem nokrāsu, kas raksturīga attiecīgā metāla jonam.

Gravimetriska ūdens satura noteikšana paraugā

Laiks - virs 20 min
Vecums - pamatskola, vidusskola
Drošība -

1

Paraugu žāvē žāvēšanas skapī noteiktā temperatūrā, līdz tā masa vairs nemainās, t.i., līdz konstantai masai. Mitrumu (ūdens masu) nosaka, aprēķinot svērumu starpību pirms un pēc žāvēšanas. Darba uzdevums ir noteikt mitruma saturu [ūdens masas daļu], % paraugā.

Alķīmiķu zelts E NP

Laiks - 5-10 min
Vecums - pamatskola, vidusskola
Drošība -

2

Eksperimentā laikā tiek sintezēts svina jodīds jeb alķīmiķu zelts. Eksperimentu var izmantot kā laboratorijas darbu pamatskolā vai vidusskolā.

Notekūdeņu attīrīšana

Laiks - virs 20 min
Vecums - pamatskola
Drošība -

1

Eksperiments modelē notekūdeņu attīrīšanu no mehāniskiem piemaisījumiem (smilšu filtrs) un parāda aktīvās ogles absorbējošās īpašības.

Silīcija iegūšana

Laiks - 10-15 min
Vecums - vidusskola
Drošība -

2

Eksperimenta mērķis: novērot silīcija iegūšanu un pierakstīt ķīmiskās reakcijas ar novērojumiem un ķīmisko reakciju vienādojumiem un oksidēšanās-reducēšanās vienādojumiem.

Polistirola sintēze E

Laiks - virs 20 min
Vecums - vidusskola
Drošība -

3

Eksperimenta mērķis: veikt polistirola sintēzi un attīrīšanu.

Metālu karbonātu termiska sadalīšana

Laiks - virs 20 min
Vecums - pamatskola
Drošība -

2

Eksperimenta mērķis: secināt par dažadu metālu karbonātu termisko sadalīšanos un reakcijas produktiem.

Mitrinošs roku krēms NP

Laiks - virs 20 min
Vecums - sākumskola
Drošība -

2

Eksperimenta mērķis: pagatavot, iepakot un noformēt mitrinošu roku krēmu.

Krēms sastāv no 4-5 daļām jeb fāzēm:

A daļa– ūdens fāze; Jo lielāks šīs fāzes % apjoms, jo mitrinošāks un “vieglāks” (ne tik taukains) ir krēms.

B daļa– eļļu fāze; Piešķir krēmam visas galvenās īpašības. Raksturo to, kādam mērķim krēms tiek paredzēts.

C daļa– emulgatoru fāze; Nodrošina A+B daļu apvienošanos, saglabā krēma konsistenci.

D daļa– konservanti; Tos pievieno, lai krēms ilgāk uzglabātos (šo daļu izlaižot, krēmu vislabāk uzglabāt vēsā vietā, ne ilgāk par 3-6 mēnešiem).

E daļa– piedevas; Tās pievieno tad, kad krēms jau atdzisis (krāsu, smaržu un papildus vitamīnu piedevas).

Poliviniletanola slaims NP

Eksperimenta nolūks ir iegūt šķērssaistītu polimēru – slaimu.

Vara, sudraba un zelta monēta E

Laiks - virs 20 min
Vecums - pamatskola
Drošība -

2

Eksperimenta mērķis: secināt par sakausējumu rašanās procesu; secināt par metālu un sakausējumu atšķirīgajām īpašībām.

ĶĪMISKĀS REAKCIJAS GALAPRODUKTU PĀRSTRĀDE: Ba2+ JONUS SATUROŠU SAVIENOJUMU PĀRSTRĀDE NP

Laiks - virs 20 min
Vecums - vidusskola
Drošība -

3

Ūdens attīrīšana ar alumīnija hidroksīdu E

Laiks - 15-20 min
Vecums - vidusskola
Drošība -

1

Eksperimentu veic kā laboratorijas darbu. Eksperiments paredzēts vidusskolēniem. Darba mērķis: novērot ūdens attīrīšanas norisi.

Sulfāta kvalitatīvā noteikšana mazgāšanas līdzeklī

Laiks - 15-20 min
Vecums - vidusskola
Drošība -

1

Eksperimentā tiek iegūts nešķīstošais bārija sulfāts, lai noteiku sūlfātjonus mazgāšanas līdzeklī. Eksperimentu var veikt vidusskolā kā laboratorijas darbu.

 

Alkoholiskā rūgšana un fermentu darbība E

Laiks - virs 20 min
Vecums - vidusskola
Drošība -

1

Eksperimenta gaitā noskaidro optimālo temperatūru spirta rūgšanas procesam.