❶ 化学试剂的变质现象以及预防措施有哪些
化学试剂在贮藏过程中是否变质是由因素决定的:第一是由试剂结构所决定的物理性质和化学性质;第二是促使试剂变质的环境条件.因此,如欲防止试剂变质,就应该了解试剂结构和性质之间的一般规律,并杜绝造成试剂变质的客观因素.此处所指环境条件乃指试剂贮藏处的温度、光照以及介质.空气中除了常见的 O2 、 CO2 、水蒸气以外,实验室和贮藏室的空气还有各种试剂挥发、扩散到空气中的蒸汽,如 HCI 、 HNO3 、 NO2 、 H2S 、 SO2 、 Br2 等,以及由地面飞逸到空气中的尘埃(有机物和无机物)的微生物等.
试剂变质的过程可以是物理变化,也可以是化学变化.常见的试剂变质和损耗有:
⑴挥发
指液态试剂或试剂溶液释出试剂蒸汽的现象.这类试剂的分子量较小、沸点较低,在常温容易蒸发.其水溶液称为挥发性溶质的溶液.如液溴、盐酸、硝酸、氨水以及低碳数(戊烷、二硫化碳、乙醚)的各类有机物质.液态试剂的挥发可造成试剂的损耗和空气的污染,而试剂溶液的变化还使试剂的浓度规格发生变化.
⑵升华
固态试剂不经液态直接变为气态的现象叫升华.这类试剂的晶体为升华能较小的分子晶体.贮藏室中应该注意的是那些常温下即可升华的试剂.如碘的升华会造成碘的损耗和空气的污染.
⑶潮解
固态试剂吸收水蒸气变成溶液的现象叫潮解.这类试剂大多为可溶性化合物(阳离子半径远小于阴离子的化合物或阴阳离子半径相近而阳离子电荷较低的化合物),当环境中水蒸气压力大于该化合物水化物的水蒸气压力时,试剂就吸收水蒸气而溶解.例如, NaOH 、 AS2O5 、 CrO3 、 Na2S 、 FeCI36H2O 、硝酸铜、硫氰酸盐等试剂很易潮解,从而影响试剂和规格.
⑷稀释
试剂溶液吸收水蒸气变成稀溶液的现象叫稀释.当环境中水蒸气压力大于试剂水溶液的蒸汽压时,试剂水溶液就会吸收水蒸气而稀释.例如 H2SO4 、 H3PO4 等各种浓溶液皆会发生这种现象,稀释现象也影响试剂的规格.
⑸风化
含水晶体失去结晶水变为粉末物质的现象叫风化.这类试剂亦系可溶性化合物,但是当环境中水蒸气压力小于该含水晶体的水蒸气压力时,试剂晶体就失去结晶水而变为结晶水分子数较少的含水晶体或无水物质.例如, Na2CO3 • 10H2O 、 ZnSO4 • 7H2O 、 MnSO4 • 4H2O 、 Na2S2O3 • 5H2O 、 Na2SO4 • 10H2O 等试剂极易风化,从而影响试剂的规格.
⑹浓缩和析晶
指试剂溶液逸出水蒸气变成浓溶液甚至析出晶体的现象.当环境中水蒸气压力小于试剂水溶液的蒸汽压力时,试剂溶液就会逸出水蒸气而浓缩或析出晶体,各种试剂溶液皆有这种现象.浓缩或析晶也影响试剂的规格.
⑺水解
指物质与水发生复分解反应.这类试剂大多为具有共价键且键的极性又比较大的化合物.例如强酸弱碱盐、强碱弱酸盐以及有机酰基化合物(如酯、酰卤、酰胺等)、过渡元素卤化物如 TiCl4 、 FeCl3 、非过渡元素卤化物如 BeCI2 、 SnCI2 、 BiCI3 等,都非常容易水解,它们或是电荷高、半径小的阳离子化合物,或是非
稀有气体型阳离子的化合物.这类试剂易吸收水分而变质.
⑻氧化
指由低价态试剂变为高价态试剂的反应.标准电极电位低的低价试剂(常以低、亚字命名,如硫酸亚铁、亚硫酸钠,活泼金属如 Na 、 K 、 Ca 、 Mg ,活泼非金属如 P ,以及强还原性有机试剂等)已被空气中的氧气和具有氧化性的杂质所氧化,从而使试剂变质.
⑼还原
指由低价态试剂变为高价态试剂的反应.标准电极电位高的高价态试剂以固态形式存在时,一般将在空气中是比较稳定性的,但是以溶液形式存在时,就容易吸收空气中的还原性杂质如 SO2 、 H2S 和有机尘埃等而变质.
⑽燃烧和爆炸
发光、发热的激烈化学反应叫做燃烧,迅速产生气体的激烈叫做爆炸.燃烧和爆炸按其本质来说是一种激烈的氧化反应.强还原性物质黄磷(白磷)与空气中的氧气接触时,碳化钙、金属钾和金属钠气体与空气或氧气的混合物气体(达一定体积时)点火可以引起爆炸.若干固态试剂如苦味酸和三硝基苯在加热或撞击时,即可引起爆炸.试剂的燃烧和爆炸可以造成实验室和贮藏室的重大事故.
⑾分解
指一种物质变为几种物质的反应.分解反应可因温度升高而加剧.二元化合物的热稳定性键能有关例如碘化物比溴化物不稳定.有些含氧酸盐如硝酸盐、氯酸盐和高锰盐在加热时可放出氧而对易燃物发生危险,因此这些试剂应该与易燃物隔离贮藏.有的分解反应还可以因光照而加剧,如银、高汞和亚汞的化合物.树脂类试剂则由于冷冻或干燥破坏了其结构,失去其交换功能.分解反应是试剂变质的常见的原因之一.
⑿聚合和缩合
小分子合并为大分子和反应叫聚合,如在合并成大分子的过程中放出小分子的叫做缩合.含有双键或三键的有机物质容易发生聚合,例如甲醛溶液和氰化钾等试剂会聚合.电荷高、半径小的中心离子形成的含氧酸盐的溶液则可因缩合而析出多酸盐沉淀,例如钼酸铵溶液可以析出四钼酸铵沉淀.
甲醛的聚合物聚甲醛可重新变为甲醛,而许多的试剂聚合和缩合却往往是不可逆转的变化.
⒀光化学反应
光照可以加快化学反应地进行.前面所提到的银盐的分解是光化学分解反应.此外尚有光化学氧气反应,如苯甲醛被空气氧化成苯甲醛;在空气中能进行光化学反应的尚有联苯胺、邻苯二酚、α - 萘酚等.
⒁失活
指具有活性的生化试剂变为没有活性的物质.例如酶试剂,这类试剂可因贮藏温度过高或贮藏时间过长而失去活性.
⒂发霉
指化学试剂中霉菌繁殖的现象.许多生化试剂如碳水化合物、酶类和蛋白质类试剂经及若干含氮、硫的无机试剂在一定湿度和温度时,暴露在空气中皆可发霉而变质.
上述种种变化有时可借颜色、气体、形态、的变化而察觉,而有的则须用实验方法才能判别.而规格的轻微变化,只有用实际标准加以检测才能确定.所以,妥善地保管和贮藏好试剂,是保证教学和科研正常进行的必要措施.
❷ 盛有氢氧化钠溶液的试剂瓶若密封不严就会变质.用化学方程式表示.(1)氢氧化钠变质的原因是(用化学方
(1)氢氧化钠会与空气中的二氧化碳发生化学反应生成碳酸钠和水,从而变质,故答案为:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O;
(2)氢氧化钠与空气中的二氧化碳发生化学反应生成碳酸钠,要证明氢氧化钠变质,就是证明碳酸钠的存在,可以从如何检验碳酸根离子出发,而碳酸根离子具有″遇酸化气″,遇含可溶性钙离子或钡离子的溶液形成沉淀的特点;根据题中要求,我们可以选盐酸,故答案为:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
(3)碳酸钠能和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,所以可用氢氧化钙溶液去除部分已变质的氢氧化钠中混有的碳酸钠,化学方程式为Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH.故填:Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH.
❸ 如何辨别化学试剂已变质
只需检验其化学性质是否发生改变;如NaHCO3或
Na2CO3可与
HCl反应,放出H2,加入
HCl看是否放出气体,若
放出气体就未变质
反之变质 ;AgNO3可与
HCl 反应生成既不溶于水也不溶于酸的白色沉淀,加入
HCl ,看是否生成白色沉淀,生成就未变质,反之变质。总之就是利用其某一化学性质来检验。
❹ 常见的化学试剂变质的原因有哪些
保存不当造成的,与空气中的水,二氧化碳,氧气等物质作用,或者见光分解等原因。
❺ 化学试剂变质的原因
环境主要是指贮存的温度、光照和介质。介质一般是指空气和混有的杂质。贮存室里除空气中含有的氧、二氧化碳和水蒸气以外,还往往含有存放的各种挥发性试剂扩散到空气中的蒸气,常见的有氯化氢、硝酸、硫化氢、二氧化硫、溴、碘、乙烯、甲醛等蒸气;另外还有飘混在空气中的尘埃,其中有无机物也有有机物及各种微生物。
化学试剂在一定的温度、光照、介质条件下会逐渐变化以致变质,该过程有物理变化,亦有化学变化。前者使化学试剂产生损耗,后者则能使试剂完全变质失效。
引发和促使化学试剂发生变化的原因,大致可归纳如下。
a. 挥发
挥发是挥发性试剂造成试剂损耗、浓度改变、规格下降的最常见的原因。挥发性试剂的一般特点是:分子量较小、沸点较低。常见的无机试剂有:浓盐酸、浓硝酸、发烟硫酸等,有机试剂则有碳原子数较少的液态物质,如:甲醇、乙醇、石油醚、汽油等。
b. 升华
具有升华性质的一类试剂一般是升华热较少的分子晶体。实验室里一般有室温下升华的试剂(如碘萘等)和受热条件下升华的试剂(如硫与氯化汞)两种。这类试剂的升华主要造成损耗和污染空气。
c. 潮解和稀释
能发生潮解的化学试剂为数不多,它们大部分是易溶性化合物,一般阴离子半径远小于阳离子半径,也有阴阳离子半径相近而阳离子所带电荷较多。此类试剂吸收水分在表面形成饱和溶液后,若产生的水蒸气气压小于空气中的水蒸气分压,潮解将继续进行,直至全部形成溶液。如:氢氧化钠、碱石灰等,有机物中易潮的有醋酸钠、醋酸铵等。
稀释是指试剂溶液吸收空气中的水分导致浓度下降变稀的现象。发生原因与潮解一样,是外界水蒸气分压大于试剂的水蒸气分压所致。易发生稀释现象的常见试剂有浓硫酸、正磷酸、乙二醇等。
d.风化
风化的原因和潮解相反,是结晶水合物的水蒸气分压高于空气中水蒸气分压的缘故。空气越干燥,风化速度越快。
实验室中常见的易风化剂 有:Na2CO3•10H2O、Na2SO4•7H2O、CuSO4•5H2O、MgSO4•7H2O、ZnSO4•7H2O等。发生风化虽未波及试剂的化学性质,但使试剂外观改变,质量减少。
e. 浓缩和析晶
浓缩和析晶产生的原因是在环境干燥的条件下,试剂溶液的水蒸气压高于外界空气中水蒸气压,造成溶液水分的蒸发而浓缩、析晶,各种固体溶质的试剂一般均有此类现象,特别是一些浓度较大的溶液,浓缩和析晶虽对瓶中试剂性质影响不大,但也会改变其浓度、规格和外观。对某些溶点较低的有机物,在外界温度下降较大的情况下,也会发生析晶现象,比较明显的例子是冰醋酸。
f. 水解
容易水解的盐类试剂大都具有共价键,凡是强酸和弱碱和弱酸和弱碱所生成的盐,遇水都会发生不同程度的水解。实验室中一些金属元素的卤化物很容易水解,如:TiCl4、AlCl3、FeCl3、SnCl2, 等,它们是带电荷高、半径小的阳离子化合物或是非惰气型的阳离子化合物。此类试剂可因易吸水水解而变质,易水解的有机物是含有酰基的化合物,如:酯、酰卤等物质。
g. 分解
分解反应也是引发和促进试剂损耗和变质的原因。试剂的分解速度通常和环境温度密切相关。温度高分解速度加快,通常易分解的二元化合物其化学键键能较低。键能越低,越易分解,例如:碘化合物就比溴化物更易分解。有的分解反应还和试剂的含水量有关,如:硫酸氢铵,含水量越大,温度越高分解速度也越快。而含氧酸盐,如:硝酸盐、高锰酸盐则要在受热时才发生分解。
h. 氧化和还原
通常易被氧化的是标准电极电位低,具有还原性的试剂,它的名称中常常带有“低”或“亚”字。还有部分活泼金属和非金属单质,过氧化物及某些有机试剂,常见的有硫酸亚铁、硫酸亚铁铵、亚硫酸、无水亚硫酸钠、钠、钾、钙、锌粉、还原铁粉、乙醛等。还原性越强的试剂越易因氧化而变质。使其氧化的原因是空气中的氧和具有氧化性的杂质所为。
标准电极电位较高的试剂,在以固态形式存在时,通常在空气中比较稳定,如:高锰酸钾、重铬酸钾等。但以溶液存在时就易和空气中的一些还原性杂质,如H2S,SO2等作用而变质,如:KMnO4,Na2S2SO4,K3Fe(CN)6等溶液。
i. 非氧化——还原反应
有些试剂的变质并非一定要引起元素价态的变化,即发生非氧化——还原反应也能使其失效。实验室中最常见的实例,如:生石灰因吸收水分变成熟石灰,进一步吸收二氧化碳而失效;氢氧化钠和氢氧化钾固体也因吸收二氧化碳而带有杂质,若长期暴露在空气中则完全转化成碳酸盐;此外氧化镁、氧化钡、氢氧化钡也应防止它们和空气中二氧化碳反应。
J. 聚合和缩合
分子结构中含有不饱和双键或叁键的有机物质容易发生聚合,如:甲醛溶液常会聚合生成白色的三聚甲醛,氰化钾试剂也易聚合。有电荷高、半径小的中心离子形成的含氧酸盐溶液则能因缩合而析出多酸盐沉淀,如:钼酸铵溶液 能缩合析出四钼酸铵沉淀,三聚甲醛经加热处理 尚可重新释放出甲醛气体,但有些试剂,一旦发生聚合或缩合反应,往往是不可逆的,从而造成变质失效。
k. 光化学反应
光作为一种能量也能使某些试剂反应而变质。光能引发分解反应导致银盐分解就是实例。光也能引发氧化反应,如:苯甲醛在光照下,易被空气氧化成苯甲酸,苯胺则能从无色变成棕色。此外,碘化汞、邻苯三酚、氯仿,硫酸汞、亚铁氰化钾等也易发生光化学反应。
l. 霉变
所谓霉变则指在化学试剂中霉菌滋生繁殖的现象。在空气中尘埃里含有无数菌类微生物,在一定温度条件下就能繁衍。实验室中的碳水化合物,酯类、蛋白质类试剂,含有氮、硫、磷的有机试剂正是菌类繁衍的良好营养物质和温床。上述试剂只要密闭不严与空气有所接触皆可发生霉变。
化学试剂因上述原因发生各种变化,通常借助颜色、形态、气味、数量增减均可察觉,而有的变化则需用实验方法方可判别,如:无水酒精是否已含有水分,只能用专门的试剂标准和检验方法加以测定才能确定。因此,科学贮存各类试剂乃是一种用心细致的工作,其中大有学问和文章可作。
❻ 化学中变质是什么,具体说法
变质:有新的物质产生.通常是说,在某种介质中,原有物质与另一种物质发生反应,从而导致原有物质的化学成分发生变化从而产生新的物质,常见的引起变质因素有:氧化和吸收二氧化碳湿度及温度的影响挥发和升华见光分解(有机试剂一般均存于棕色瓶中)*比如,氢氧化钠和空气中的二氧化碳反应,生成碳酸钠。❼ 化学药品怎样算变质
1、有保质期的说明的化学试剂,到期,就认为是变质;
2、在具体实验时,化学药品由于多种原因认定为失效,就可以认定是变质。
❽ 如何辨别化学试剂已变质
氢氧化钠容易跟空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,这样氢氧化钠就变质了,要检验它们是否变质,只要加一些稀盐酸即可,如果有气体产生表示已变质,否则未变质: 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O (氢氧化钠就变质) Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑(有气体,氢氧化钠已变质)
❾ 化学试剂的变质现象及预防措施有哪些
化学试剂变质一般就是有效成分失效,比如被氧化了,分解了,或者遇水潮解。预防措施要看是什么试剂了,易氧化易与空气中的成分反应的就要密封好,避免接触空气,还有一些是光照下易分解,这样的不能用透明瓶子来装,易潮解也是要密封好。还有就是平时使用也要注意随时把试剂封好。一般来说化学试剂保存得好,从开瓶起有效期是三年,特殊的除外。