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

Skaistas kājas neilona zeķēs R P

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

Vai nafta veidojas joprojām? R P

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 P

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

Tagad varam izmantot vislielāko enerģijas avotu R P

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

Ūdens mūsu dzīvē R P

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

Kā darbojas ūdens filtri? R P

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

Parasts blenderis rada brīnummateriālu (R)

Tehnoloģija, kurā ar blenderim līdzīgu ierīci tiek ražots grafēns.

Grafīta slānis mainīs nākotni R P

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

Supermateriāli (R)

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

Derīgo izrakteņu dārgā cena R P

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

Grenlandes dārgumu meklējumi R P

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)

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

Nanozāles iznīcina audzējus (R)

Nanotehnoloģijas, to izmantošana medicīnā ļaundabīgu audzēju ārstēšanā.

Kas ir minerāls? R P

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

Kodolsintēze ir nākotnes enerģija (R)

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

Kā darbojas nanopārklājumi? (R)

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

Vēlme pēc pārmaiņām R P

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

Elektromobiļi (R)

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

Meklē naftas produktu aizvietotājus R P

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

Notekūdeņi palīdzēs pabarot kultūraugus (R)

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

Elektroatkritumi (R)

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

Netīrais bizness (R)

Farmācijas rūpniecība, nelegālo medikamentu un medikamentu atdarinājumu bizness.

Stikls kļūst arvien viedāks (R)

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

Top jauna bezatlikuma tehnoloģija (R)

Latvijas zinātnieku ieguldījums bezatlikuma tehnoloģijas attīstībā biodīzeļa ražošanā.

Nanodaļiņas ļauj iegūt jaunus materiālus (R)

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

Jauni organiskie stikli (R)

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

21. gadsimta zelta drudzis (R)

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 P

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

Ielaušanās Arktikā R P

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

Zelta pēdas R P

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 P

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

Vai te kāds vēl ir? R P

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)

Īss raksts par elektrolīzes procesa izmantošanu ūdens dezinficēšanai.

Okeāns ar skābu piegaršu R P

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)

Pārvietojamās kodolelektrostacijas izveide Arktikā, tās tehnoloģijas un izmantošanas bīstamība.

Pasaules dārgākie materiāli R P

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

Kristalizācija

Laiks - virs 20 min
Vecums - pamatskola
Drošība -

1

Eksperimenta laikā kristalizējot no ūdens, attīra 1,0 g L-asparagīnskābes. Darba laikā skolēni mācās kā veidojas kristāliskā forma un šķīdību, iekļaujot dispersās sistēmas. Mācās vielu attīrīšanu no mehāniskiem piemaisījumiem. Eksperimentu var izmantot kā laboratorijas darbu pamatskolā.

Frakcionētā destilācija E

Laiks - virs 20 min
Vecums - vidusskola
Drošība -

3

Apgūst prasmes atdalīt šķidras vielas ar atšķirīgām viršanas temperatūrām ar destilācijas metodi.

Fosfora(III) bromīda sintēze P

Laiks - līdz 5 min
Vecums - vidusskola
Drošība -

3

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

Mākslīgā zīda iegūšana E P

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 P

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 P

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 P

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 P

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

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.

Molibdēndzeltenais

Laiks - virs 20 min
Vecums - vidusskola
Drošība -

3

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

Kobaltdzeltenais

Laiks - virs 20 min
Vecums - vidusskola
Drošība -

3

Dzeltenas ūdenī mazšķīstošas vielas sintēze, ko var izmantot kā neorganisku krāsvielu

Molibdēnzilais

Laiks - virs 20 min
Vecums - vidusskola
Drošība -

2

Tumši zilas neorganiskas krāsvielas sintēze

Prūsijas zilais E P

Laiks - virs 20 min
Vecums - vidusskola
Drošība -

1

Tumši zilas neorganiskas krāsvielas sintēze.

CINKA SULFĀTA SINTĒZE

Laiks - virs 20 min
Vecums - pamatskola
Drošība -

2

Darba uzdevums
1. Iegūt ZnSO4
2. Aprēķināt teorētisko iznākumu
3. Noteikt praktisko iznākumu
4. Uzrakstīt secinājumus

VARA HIDROKSĪDA SINTĒZE

Laiks - virs 20 min
Vecums - pamatskola
Drošība -

1

Darba uzdevums
1. Iegūt Cu(OH)2
2. Aprēķināt teorētisko iznākumu
3. Noteikt praktisko iznākumu
4. Uzrakstīt secinājumus

BENZOSKĀBES KRISTALIZĀCIJA

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

KPbI3 · 2H2O SINTĒZE

Laiks - virs 20 min
Vecums - pamatskola
Drošība -

1

Darba uzdevums
1. Iegūt KPbI3 · 2H2O
2. Aprēķināt teorētisko iznākumu
3. Noteikt praktisko iznākumu
4. Uzrakstīt secinājumus

K[CrO3Cl] SINTĒZE

Laiks - 15-20 min
Vecums - pamatskola
Drošība -

1

Darba uzdevums
1. Iegūt K(CrO3Cl)
2. Aprēķināt teorētisko iznākumu
3. Noteikt praktisko iznākumu
4. Uzrakstīt secinājumus

LITIJA SULFĀTA MONOHIDRĀTA SINTĒZE

Laiks - virs 20 min
Vecums - pamatskola
Drošība -

1

Darba uzdevums
1. Iegūt Li2SO4 · H2O
2. Aprēķināt teorētisko iznākumu
3. Noteikt praktisko iznākumu
4. Uzrakstīt secinājumus

BĀRIJA KARBONĀTA SINTĒZE

Laiks - virs 20 min
Vecums - pamatskola
Drošība -

1

Darba uzdevums
1. Iegūt BaCO3
2. Aprēķināt teorētisko iznākumu
3. Noteikt praktisko iznākumu
4. Uzrakstīt secinājumus

BĀRIJA NITRĀTA SINTĒZE

Laiks - virs 20 min
Vecums - pamatskola
Drošība -

1

Darba uzdevums
1. Iegūt Ba(NO3)2
2. Aprēķināt teorētisko iznākumu
3. Noteikt praktisko iznākumu
4. Uzrakstīt secinājumus

NĀTRIJA HIDROGĒNKARBONĀTA SINTĒZE

Laiks - 15-20 min
Vecums - pamatskola
Drošība -

1

Darba uzdevums
1. Iegūt NaHCO3
2. Aprēķināt teorētisko iznākumu
3. Noteikt praktisko iznākumu
4. Uzrakstīt secinājumus

Magnija nitrīda iegūšana E P

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 P

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.

Alķīmiķu zelts E

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

2

Trīs galvenās lietas, ko alķīmiķi vēlējās atklāt, taču tas viņiem neizdevās, bija:

  • no jebkura metāla iegūt zeltu
  • iegūt Dzīvības un veselības eliksīru;
  • gudrības akmens (Filozofu akmens).

 

Viduslaikos viens no alķīmiķu mērķiem bija atklāt filozofu akmeni, ar kura palīdzību būtu iespējams pārvērst citus materiālus zeltā. Ar laiku izdevās atklāt vairākus pēc nokrāsas zeltam līdzīgus savienojumus — taču smaga bija vilšanās, tie nebija zelts.

Viens no šādiem savienojumiem bija svina jodīds.

Notekūdeņu attīrīšana P

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 P

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 P

Laiks - virs 20 min
Vecums - vidusskola
Drošība -

3

Eksperimenta mērķis: veikt polistirola sintēzi un attīrīšanu.

Metālu karbonātu termiska sadalīšana P

Laiks - virs 20 min
Vecums - pamatskola
Drošība -

2

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

Mitrinošs roku krēms

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).

PVA slaims

Eksperimenta mērķis: iegūt, iepakot un noformēt šķērssaistītu polimēru – slaimu

Vara, sudraba un zelta monēta E P

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

Laiks - virs 20 min
Vecums - vidusskola
Drošība -

3

Ūdens attīrīšana ar alumīnija hidroksīdu. E P

Laiks - 15-20 min
Vecums - vidusskola
Drošība -

1

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

Alkoholiskā rūgšana un fermentu darbība E P

Laiks - virs 20 min
Vecums - vidusskola
Drošība -

1

Eksperimenta gaitā noskaidro optimālo temperatūru spirta rūgšanas procesam.