تهیه زاج

موضوع آزمایش :
تهیه زاج
هدف :
تهیه زاج کروم ، زاج آهن و زاج آلومینیوم با استفاده از واکنشگر ها

مواد و وسائل لازم:
1. پتاسیم بی کرومات
2. اسید سولفوریک غلیظ
3. الکل سفید (اتانول )
4. سولفات فرو متبلور
5. سولفات آمونیوم
6. اسید سولفوریک نرمال
7. اسید نیتریک غلیظ
8. سولفات آلومینیوم آبدار
9. سولفات سدیم
10. بشر ml200
11. مزور ml20
12. بشر ml50
13. قیف
14. کاغذ صافی
15. حمام آب سرد
تئوری:
معنی لغوی: جسمي است معدني و بلوري شكل به رنگ هاي سفيد، كبود، سبز، سياه ، كه مزه آن شيرين وقابض است و معمولاً در آب حل مي شود .
زاجها نوعی نمکهای مضاعف هستند.نمکهای مضاعف در اثر تبلور همزمان دو نمک با هم به نسبت مولی ساده بوجود می آيند. شکل و سيستم بلوری نمک مضاعف با شکل بلوری دو نمک سازنده يکی است. واحد های بلوری زاجها لزومی به شباهت با نمکهای سازنده ندارند.در ساختمان زاج دو کمپلکس و نمکهای مضاعف يک کمپلکس با يک نمک ساده وجود دارند.
پايداری کمپلکس ها وابسته به نوع فلز مرکزی (عدد اکسايش، شعاع) و ليگند(قدرت نوکلئوفيلی، ممانعت فضايی والکتروستاتيکی و کی ليت سازی)می باشد.
زاج ها دارای فرمول عمومی MIMIII(SO4)2,12H2O هستند. فلز يک ظرفيتی می تواند پتاسيم، روبيديم، سزيم و آمونيوم، و فلز سه ظرفيتی کبالت(III)، آهن (III)، کروم(III)، آلومينيوم(III)، تيتانيم(III) و اسکانديم (III)است.
پايداری زاج ها وابسته به اندازه يونهای فلزی است. يونهای يک ظرفيتی می تواننند زاجهای پايداری را تشکيل دهند، ولی هر قدر يون سه ظرفيتی بزرگتر باشد، از پايداری زاج کاسته می شود.دو کمپلکس تشکيل دهنده زاج از طريق يونهای سولفات به هم متصل می شوند(هيبريد فلزات sp3d2 و يا d2sp3 می باشد)


زاج ها وقتی در آب حل می شوند، مولکول های آب خود را از دست می دهند و تبدیل به یونهای سازنده خود می شوند و دیگر به صورت کمپلکس نخواهند بود چند زاج مهم عبارتند از زاج کروم ، زاج آلومینیوم و زاج آهن .
1.
2.
3.


برای بدست آوردن بلور های زاج ها لازم است محلولی از مقادیر اکی والان سولفات فلز سه ظرفیتی و سولفات فلز یک ظرفیتی قلیایی را به حال خود گذاشت تا در دمای معمولی تبخیر شود. پس از تبخیر شدن حلال بلور های هشت وجهی زاج بدست می آید . ضمنا قرار دادن یک بلور درشت تا خراش دادن ظرف محتوی محلول نیز یکی از عوامل موثر در دشد بلور است. یعنی رشد زمانی خوب خواهد بود که غلظت کاتیون ها در همه نقاط یکسان باشد . زاج پتاسیم در اثر انحلال به یون های K+aq و [Al (H2O)6]3+aq و SO42- aq تبدیل می شود . یون هگزا اکو آلومینیوم فورا قابل حل است ، اما با پیشرفت زمان مخصوصا اگر دما بالا برود ، میل خواهد داشت ضمن از دست دادن پروتون طی مراحل زیر هیدروکسیل دار شود:





در این کمپلکس ها یک مول آب می تواند به وسیله یون SO42- جایگزین شود.

تبدیل محلول به محلول کلوئیدی احتمالا با تشکیل پل هیدروکسو همراه است .




این پل و سایر پل های دیگر از همین نوع ، پلیمر هایی با بزرگی نا معین می دهند که احتمالا به صورت رسوب هایی جدا می شوند .تبدیل کمپلکس های محلول به رسوب با بازگشتن از محلول کلوئیدی ، با افزایش PH تسریع می شود . یک مشخصه این رسوب ها آن است که با شستشوی مکرر با آب ، کلیه آنیون های SO42- حذف نمی شوند. زیرا این یون ها جایی را در قشر کئوردینانسیون کاتون Al3+ اشغال کرده اند و به طور ساده در سطح درات جذب نشده اند. محلول زاج [KAl(SO4)2, 12H2O] واکنش مشخصه K+ و Al3+ و یون های SO42- را می دهد.

کاربرد:
1. زاج سفيد در طب سنتي براي درمان زخم هاي دهاني مورد استفاده قرار مي گيرد.
2. دباغی با زاج سفید
3. اضافه کردن زاج برای سفید کردن سطح نان همانطور که میدانیم نان سفید در پاره‌ای از مناطق دارای طرفداران بیشتری است بنابراین عده‌ای از فروشندگان ناآگاه مقداری زاج به آردهای تیره اضافه می‌کنند.
4. براي تهيه مربا و شربت.
5. كاربرد در زيبايي و براي پوستهاي چرب.
روش کار:
1. پتاسیم(I) کروم (III) سولفات 12 آبدار
این ترکیب به نام زاج کروم شناخته شده است. برای تهیه آن مقدار g10 پتاسیم بی کرومات ( نارنجی رنگ ) را در ml 100 آب حل کرده پس از افزودن ml 11 اسید سولفوریک غلیظ آن را به وسیله ml 7 الکل سفید (اتانول ) به آرامی در سرما احیا کرده . مخلوط را در جایی قرار می دهیم تا بلور های زاج تشکیل گردد.
2. آمونیوم (I) آهن (III) سولفات 12 آبدار
برای تهیه این ترکیب که به عنوان زاج آهن نیز شناخته می شود ، مقدارg 6/11سولفات فرو متبلور و g3 سولفات آمونیوم را در ml20 اسید سولفوریک نرمال حل کرده ، چند قطره اسید نیتریک غلیظ به آن اضافه می کنیم . آهن دو ظرفیتی در اثر گرما به کمک اسید نیتریک به آهن سه ظرفیتی اکسید می شود. و بلور های زاج آهن با سرد شدن تدریجی مخلوط ، ظاهر می شود .تکمیل بلور و رشد آن چند روز طول می کشد .
3. پتاسیم (I)آلومینیوم(III)سولفات 12 آبدار
g 10سولفات آمونیوم آبدار (سفید رنگ ) ،Al2(SO4)3,18H2O را در ml65 آب حل کرده g4/2 سولفات سدیم را در مقدار کمی آب گرم حل کرده تا محلول سیر شده ای به دست آید و این محلول را به محلول سولفات سدیم اضافه می کنیم . با سرد کردن تدریجی محلول حاصل بلور های زاج آلومینیوم تشکیل می شوند.

منابع:

1. [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
2. [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
3. [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
4. [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
5. [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
6. [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
7. [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
8. [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]