Երկուշաբթի , Հուլիս 16 2018
Գլխավոր / ՀԵՏԱՔՐՔԻՐ / ՕՐԳԱՆԱԿԱՆ ՔԻՄԻԱՆ «ԲՆԱԳԵՏ»-Ի ԼԱԲՈՐԱՏՈՐԻԱՅՈՒՄ 2

ՕՐԳԱՆԱԿԱՆ ՔԻՄԻԱՆ «ԲՆԱԳԵՏ»-Ի ԼԱԲՈՐԱՏՈՐԻԱՅՈՒՄ 2

Ռ.Խ.Ադամյան, Տ.Վ.Ղոչիկյան
Երևանի պետական համալսարան

Քիմիայի բուռն զարգացման արդյունքում այն ներթափանցել է մարդկային գործունեության գրեթե բոլոր ոլորտները։ Այսօր հնարավոր չէ պատկերացնել մեր գործունեության անգամ մի փոքրիկ բնագավառ, որը անմասն է մնացել քիմիայի ազդեցությունից։ Ամբողջ աշխարհում գործում են քիմիական հզոր գործարաններ` բազմատեսակ արտադրանքներով և, բնականաբար, դրանց ուղեկցող արտադրական թափոններով։ Վերջիններիս վերահսկումը խիստ կարևոր նշանակություն ունի, քանի որ դրանք կարող են պարունակել բնապահպանական տեսակետից վտանգավոր միացություններ, որոնց վնասազերծումն այսօր առաջնահերթ խնդիր է։ Սակայն վնասազերծումն իրականացնելուց առաջ անհրաժեշտ է պարզել տարբեր դասերի միացությունների առկայությունը թափոններում, որով էլ զբաղվում է դասական քիմիայի բաժիններից մեկը` վերլուծական քիմիան։ Չխորանալով գիտական շատ մանրամասնությունների մեջ` նշենք, որառարկայի դպրոցական դասընթացը հնարավորություն է տալիս անգամ միջին կահավորանքով լաբորատորիայում հայտաբերել որոշ դասերի միացություններ։ Ստորև ներկայացնում ենք դրանցից մի քանիսը։

 

1. ԱԾԽԱՋՐԱԾԻՆՆԵՐԻ ՀԱՅՏԱԲԵՐՈՒՄԸ

Ածխաջրածինները լայնորեն տարածված են բնությամ մեջ։ Ինչպես գիտենք դրանք բաժանվում են երեք խմբի` հագեցած, չհագեցած և արոմատիկ ածխաջրածիններ; Գիտենք նաև, որ չհագեցած ածխաջրածինները, որոնցում առկա են կրկնակի կամ եռակի կապեր, մասնակցում են միացման և օքսիդացման ռեակցիաներին արդեն սենյակային ջերմաստիճանում։ Հագեցած ածխաջրածիններիը չեն մասնակցում միացման ռեակցիաներին, իսկ դրանց օքսիդացումն ընթանում է շատ խիստ պայմաններում։ Ինչ վերաբերվում է արոմատիկ ածխաջրածիններին, ապա դրանց նմանատիպ ռեակցիաներն ընթանում են միայն կատալիզատորների ներկայությամբ և բարձր ջերմաստիճանում։ Ահա հատկությունների այս տարբերությամբ էլ չհագեցած ածխաջրածինները կարելի է հեշտությամբ տարբերել մյուսներից։

1.1.Էթիլենի բրոմացումը. Փորձանոթի մեջ լցնել 1 մլ բրոմ, ավելացնել 4-5 մլ թորած ջուր և գազաչափից, որին հարմարեցված է գազատար խողովակ, էթիլենը (C2H4) բաց թողնել բրոմաջրի մեջ, մինչև խառնուրդի անգունացումը.

Փորձանոթի պարունակությունը բաժանվում է երկու շերտի. ջրային` վերին, և ծանր, անգույն յուղային շերտ, որն էլ 1,2-դիբրոմէթանն է։

1.2.Էթիլենի օքսիդացումը կալիումի պերմանգանատով. Փորձանոթի մեջ լցնել կալիումի պերմանգանատի 10%-անոց 10 մլ ջրային լուծույթ և վերջինիս մեջ գազաչափից դանդաղ հոսքով բաց թողնել էթիլեն։ Շատ արագ դիտվում է լուծույթի անգունացում.

Էթիլենի օքսիդացման արդյունքում ստացվում է ջրալուծ էթիլենգլիկոլ։

1.3. Ացետիլենի փոխազդեցությունը բրոմաջրի և կալիումի պերմանգանատի հետ։ Երկու փորձանոթներից մեկում լցնել 5 մլ բրոմաջուր, իսկ մյուսում` նույնքան կալիումի պերմանգանատի 1%-անոց լուծույթ։ Փորձանոթների մեջ բաց թողնել ացետիլեն(C2H2)։ Տեղի ունեցող փոխազդեցությունների հետևանքով երկու փորձանոթում էլ լուծույթներն անգունանում են.

Բրոմացման ռեակցիան ընթանում է երկու փուլով։ Բրոմի պակասորդի դեպքում ընթանում է միայն առաջին փուլը, առաջացնելով 1,2-դիբրոմէթիլեն, իսկ բրոմի բավարար քանակության դեպքում ստացվում է 1,1,2,2-քառաբրոմէթան։
Ացետիլենի օքսիդացումից ստացվում է թրթնջկաթթու, սակայն կալիումի պերմանգանատի ավելի մեծ կոնցենտրացիայի պայմաններում կարող է ընթանալ ավելի խորն օքսիդացում` ածխաթթու գազի անջատումով.

2. ԱԾԽԱՋՐԵՐԻ ՀԱՅՏԱԲԵՐՈՒՄԸ

Աշխարհում տարածված և վտանգավոր հիվանդություններից է շաքարախտը, որը ժամանակի ընթացքում նոր հիվանդությունների պատճառ է դառնում։ Շաքարախտի դեմ պայքարի միջոցներից մեկը սննդամթերքում ածխաջրերի սահմանափակումն է։ Սննդամթերքների մի շարք տեսակներում և զովացուցիչ ջրերում ածխաջրերը հաջողությամբ փոխարինվում են ոչ ածխաջրային կառուցվածք ունեցող քաղցրացուցիչներով` ացեսուլֆամ, ասպարտամ, ստեվիոզիդ և այլն։ Սակայն միշտ չէ որ այդ փոխարինողներն անվերապահորեն կիրառվում են սննդարդյունաբերությունում։ Հնարավոր են դեպքեր, երբ երկու տեսակի քաղցրացուցիչներ կիրառվեն համատեղ։ Այս պարագայում, հաշվի առնելով այն հանգամանքը, որ ածխաջրային քաղցրացուցիչները (սախարոզ, սորբիտ, մաննիտ, քսիլիտ) բազմատոմ սպիրտներ են, իսկ որոշ դեպքերում էլ պարունակում են ալդեհիդային խումբ(գլյուկոզ, լակտոզ), կարելի է շատ արագ հայտնաբերել դրանք` կիրառելով բազմատոմ սպիրտների և ալդեհիդների բնու թագրական ռեակցիաները։

2.1. Գլյուկոզի հայտաբերումը մրգերում և հատապտուղներում. Խաղողի 1-2 հատիկ ճզմել և ստացված հյութը տեղափոխել փորձանոթի մեջ, ավելացնել նույն ծավալով ջուր։ Ստացված լուծույթին ավելացնել մեկական մլ ալկալու 20%-անոց և պղնձի(II) սուլֆատի 30%-անոց լուծույթներ։ Փորձանոթը տաքացնել սպիրտայրոցի բոցի վրա։ Սկզբում գոյանում է դեղին գույնի նստվածք, որը ռեակցիայի ավարտից հետո փոխվում է կարմիրի.

Խաղողի հյութի փոխարեն կարելի է վերցնել ցանկացած մրգի կամ հատապտղի (տանձ, խնձոր, ելակ, մորի և այլն) հյութ և նույն եղանակով որոշել գլյուկոզի առկայությունն այդ նմուշում։

2.2. Սախարոզի և լակտոզի հայտնաբերումը. 1 մլ հալված պաղպաղակը տեղափոխել փորձանոթի մեջ, ավելացնել 5-7 մլ թորած ջուր, փակել խցանով և մի քանի անգամ թափահարել։ Ստացված խառնուրդը ֆիլտրել, ֆիլտրատին ավելացնել 1 մլ 5-10%-անոց ալկալու լուծույթ և 2-3 կաթիլ պղնձի(II) սուլֆատի 10%-անոց լուծույթ։ Փորձանոթի պարունակությունը զգուշորեն թափահարել։ Առաջանում է սախարոզի և լակտոզի վառ կապույտ գույնի կոմպլեքս միացություն թարմ նստեցված պղնձի հիդրօքսիդի հետ, որը բնորոշ է բազմատոմ սպիրտներին.

Ստացված լուծույթը տաքացնել սպիրտայրոցի վրա։ Ացիկլիկ (ալդեհիդային) ձևով գտնվող լակտոզը փոխազդում է պղնձի (II) հիդրօքսիդի հետ։ Վերջինս վերականգնվում է մինչև դեղին գույնի պղնձի (I) հիդրօքսիդ, որն էլ քայքայվում է` առաջացնելով կարմիր գույնի պղնձի (I) օքսիդ.

2.3. Սախարոզի որոշումը շոկոլադում և մաստակում. Որոշումն իրականացնելու համար անհրաժեշտ լուծույթները պատրաստել հետևյալ եղանակներով.

1. Շոկոլադը մանրացնել փոքր տաշեղների տեսքով և տեղափոխել 10 մմ տրամագծով փորձանոթի մեջ 1 սմ բարձրությամբ և ավելացնել 3-5 մլ թորած ջուր։ Փորձանոթի պարունակությունը մի քանի անգամ թափահարել և ֆիլտրել։

2. Մանրացված մաստակը տեղափոխել փորձանոթի մեջ և ավելացնել 5 մլ 96%-անոց էթանոլ, փակել խցանով, մեկ րոպե թափահարել և ֆիլտրել։
Ստացված լուծույթներում վերը նշված եղանակով որոշել սախարոզի առկայությունը։

3. ՍՊԻՏԱԿՈՒՑՆԵՐԻ ՈՐՈՇՄԱՆ ԵՂԱՆԱԿՆԵՐ

Կենդանական և բուսական աշխարհում կարևոր դեր են կատարում սպիտակուցները, որոնք կարելի է բաժանել երկու խմբի։ Սպիտակուցների մի խումբը կազմում են ալբումինները, որոնք ջրալուծ են և պարունակվում են ձվի սպիտակուցի, արյան շիճուկի, կաթի և բույսերի սերմերի մեջ։ Մյուս խումբը կազմում են գլոբուլինները, որոնք ջրալուծ չեն, սակայն լուծվում են աղերի նոսր լուծույթներում։ Գլոբուլինները պարունակվում են մկաններում, հակամարմիններում, ֆերմենտներում, բույսերի սերմերում և այլն։ Բնության մեջ այսպիսի լայն տարածումն անհրաժեշտություն է առաջացրել մշակելու այս միացությունների հայտնաբերման եղանակներ` թե սարքավորումային և թե զուտ քիմիական ճանապարհներով։ Ստորև ներկայացնում ենք սպիտակուցների որոշման առավել մատչելի քիմիական եղանակներից մի քանիսը։

3.1. Սպիտակուցների որոշումը բիուրետային ռեակցիայով. Եղանակը հիմնված է, գունավորման ռեակցիայի վրա, որը հնարավորություն է տալիս շատ արագ հայտաբերել սպիտակուցի առկայությունը տարբեր նմուշներում։ Որպես օրինակ, դիտարկենք պաղպաղակի մեջ սպիտակուցի որոշման տարբերակներից մեկը։
Հալված վիճակում պաղպաղակի 1 մլ տեղափոխել փորձանոթի մեջ, ավելացնել 5-7 մլ թորած ջուր, փակել խցանով և թափահարել։ Ստացված խառնուրդին ավելացնել 1 մլ 5-10%-անոց նատրիումի հիդրօքսիդի լուծույթ և մի քանի կաթիլ պղնձի սուլֆատի 10%-անոց լուծույթ։ Խառնուրդը թափահարելուց հետո` սպիտակուցի առկայության դեպքում, այն գունավորվում է վառ մանուշակագույն գույնով։ Տեղի է ունենում բիուրետային ռեակցիա թարմ նստեցված պղնձի(II) հիդրօքսիդի և պեպտիդային խմբերի միջև, կոմպլեքս միացության առաջացումով.

3.2. Սպիտակուցի որոշումը ձվի «սպիտակուցում»։ Ձվի «սպիտակուցը» լուծել ջրում և փորձանմուշը տեղափոխել փորձանոթ։ Լուծույթը զգուշորեն տաքացնել, դրա մեջ լուծել նատրիումի քլորիդի մի քանի բյուրեղ և ավելացնել քացախաթթվի լուծույթ։ Խառնուրդից սպիտակուցն անջատվում է սպիտակ փաթիլների տեսքով։

3.3. Սպիտակուցի անջատումն ուժեղ թթուներով։ Ազոտական և ծծմբական թթուներն արդեն սենյակային ջերմաստիճանում լուծույթից նստեցնում են սպիտակուցները։ Այս հանգամանքը հնարավորություն է տալիս փորձանմուշում շատ արագ հայտնաբերել տարբեր տիպի սպիտակուցներ։
Որոշումն իրականացնելու համար փորձանոթի մեջ լցնել ազոտական թթու և պիպետով փորձանոթի պատով զգուշորեն ավելացնել սպիտակուցի լուծույթ, այնպես որ լուծույթները չխառնվեն` առաջացնելով երկու շերտ։ Շերտերի սահմանին առաջանում է անջատված սպիտակուցի սպիտակ օղակ։

Գրականություն

1. Л.Н.Милешина, Занимательная химия, изд. Томского университета, 2007.
2. Г.П.Хомченко, Платонов Ф.П., Чертков И.Н., Демонстрационный эксперимент по химии, М., Просвещение, 1978.
3. В.Н.Алексинский, Занимательные опыты по химии, М., Просвещение, 1980.

ԲՆԱԳԵՏ 3, 2o11թ.

Հեղինակ՝ Ռոբերտ Ադամյան

ԵՊՀ քիմիայի ֆակուլտետի անօրգանական քիմիայի դոցենտ, քիմիական գիտությունների թեկնածու:

Դիտեք նաև

Զվարճալի քիմիա (մուլտֆիլմ)

Ռոբերտ Սահակյանցի ուսուցանող այս մուլտֆիլմը հետաքրքրասեր երեխաներին կծանոթացնի քիմիայի հետ.

Մեկ մեկնաբանություն

Պատասխանել

Ձեր էլ. փոստի հասցեն չի հրապարակվելու: Պարտադիր դաշտերը նշված են *-ով

Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.