두 개의 일반적인 주방 성분을 사용하여 Rochelle Salt를 쉽게 만들 수 있습니다. 로셸 염은 나트륨 칼륨 타르트 레이트 사량 테트라 이드 레이트 또는 칼륨 사면체 (KNAC 4 입니다. H 4 o 6 · 4H 2 영형). Rochelle Salt는 과학 실험에 사용되는 큰 압전 결정을 산출하고 마이크 및 축음기 픽업의 변환기로 생성됩니다. 화학 물질은 냉각, 짠 맛을 부여하는 식품 첨가제입니다. 또한 Biuret 시약 및 Fehling의 솔루션을 포함한 화학 시약의 성분이기도합니다. Rochelle Salt를 구입할 수 있지만 상당히 비쌉니다. 왜 직접 만들어 보지 않겠습니까?
Rochelle 소금 성분
세척 소다 (탄산나트륨), 타르타르 크림 (칼륨 비타 트레이트 또는 칼륨 수소 타르트 레이트) 및 물이 필요합니다. 당신이 소다를 씻을 수 있다면, 훌륭합니다! 사용하십시오. 대부분의 사람들은 소다를 씻을 준비가되지 않지만 베이킹 소다 (중탄산 나트륨)를 얻을 수 있습니다. 베이킹 소다를 세척 소다로 변환하기 위해해야 할 일은 부드러운 열을 적용합니다.
- 세척 소다 또는 베이킹 소다 (1 박스, 약 500 g)
- 타르타르 크림 (대략 4 온스 또는 145 g)
- 물 (바람직하게도 증류)
결정을 재배하기에 충분한 로셸 소금을 얻으려면 적절한 양의 타르타르 크림이 필요합니다. 좋은 비율은 타르타르 크림의 두 개의 작은 용기에 두 개의 작은 베이킹 소다 상자입니다.
순수한 화학 물질과 규모가 있습니까? 500 그램의 베이킹 소다 또는 세척 소다와 200 그램의 타르타르 크림으로 시작하면 약 210 그램의 Rochelle Salt를 수집해야합니다.
.베이킹 소다를 세척 소다로 변환하려면 베이킹 시트에 베이킹 소다를 뿌려 275 ° F (135 ° C)로 30 분에서 1 시간 동안 가열하십시오. 온도 나 시간이 특히 중요하지 않습니다 (베이킹 소다 또는 세척 소다를 "태울 수는 없습니다). 파우더가 버블 링/증기를 멈추고 질감이 변하면 변환이 완료되었다는 것을 알게 될 것입니다. 마른 가루를 수집하고 밀봉하여 수분이 세척 소다를 베이킹 소다로 다시 전환하는 것을 방지하십시오.
로셸 소금을 만듭니다
- 타르타르 크림 (2 개의 컨테이너, 약 4 온스 또는 145g)을 200ml 온수 (끓는 물 바로 아래)로 저어 주어 슬러리를 만듭니다.
- 한 번에 하나의 작은 국자를 씻는 소다를 추가하십시오. 각 첨가 후에 저어주세요.
- 더 이상 버블 링을 유발하지 않으면 세탁 소다를 추가하지 마십시오. 액체는 반투명하게 나타나야합니다. 당신이 약간 과장하고 컨테이너에 약간의 용해되지 않은 세척 소다가 있으면 괜찮습니다.
- 여과지 또는 커피 필터를 사용하여 고체를 걸러냅니다.
- 선택 사항 :활성화 된 숯 필터를 통해 액체를 부어 탈색하십시오.
- 용지 타월로 용기를 덮으려면 먼지를 방지하지만 증발을 허용합니다. 직사광선에서 컨테이너를 실온에서 두십시오. 액체가 식히면 Rochelle 소금 결정이 형성됩니다. 더 많은 성장이 보이지 않을 때까지 결정화가 진행되도록하십시오. 큰 결정을 재배하는 대신 화학 물질을 빠르게 수집하는 데 관심이 있다면 더 빠른 결과를 얻으려면 액체를 냉장 보관하십시오.
- 이 결정을 수집하십시오. 그들은 Rochelle Salt입니다.
- 원하는 경우 재결정 화를 수행하여 소금을 추가로 정화하십시오. 이렇게하려면 결정을 소량의 뜨거운 증류수로 녹입니다. 이 용액에서 자라는 결정을 수집하십시오.
로셸 소금 제조의 화학
베이킹 소다로 시작하면 첫 번째 단계는 소다 세척으로의 전환입니다.
2nahco 3 → na 2 Co 3 + Co 2 + h 2 o
물에서 타르타르 (나트륨 비트) 크림 크림과 탄산나트륨 사이의 반응은 Rochelle Salt (나트륨 탄소 타르트 레이트 사량 테라 이드 레이트) :
khc 4 H 4 o 6 + na 2 Co 3 → C 4 H 4 o 6 KNA · 4H 2 o
상업용 로셸 소금 준비
상업용 로셸 소금 제조는 60% 이상의 타르타르산을 함유 한 칼륨 수소 타르트 레이트 (타르타르 크림)로 시작합니다. 이전 욕조에서 타르타르의 크림을 물 또는 액체에 용해시킨 후, 뜨거운 가성 소다 첨가물은 pH를 약 8로 조정하고 또한 비누화 반응을 유발합니다. 활성화 된 숯을 가로 질러 솔루션을 전달하면 탈색됩니다. 기계적 여과 및 원심 분리는 대부분의 남은 불순물을 제거합니다. 마지막으로, 포장 전에 용광로가 물을 쫓아냅니다. 이 마지막 단계는 전형적으로 나트륨 탄산소 타르트 레이트 (사면화물이 아님)를 생성합니다. 따라서 Crystal Grown을 위해 Rochelle Salt를 구매하려는 독자는 제품의 화학식을 확인해야합니다.
Rochelle Salt Facts
- IUPAC 이름 :나트륨 칼륨 L (+)-타르트 레이트 테트라 하이드레이트
- 도 알려져 있습니다 :Rochelle Salt, Seignette 's Salt, E337
- CAS 번호 :304-59-6
- 화학 공식 :Knac 4 H 4 o 6 · 4H 2 o
- 몰 질량 :282.1 g/mol
- 외관 :무색, 무취 모노 클리닉 바늘
- 밀도 :1.79 g/cm³
- 용융점 :75 ° C (167 ° F; 348 K)
- 끓는점 :220 ° C (428 ° F; 493 K)
- 용해도 :26 g / 100 ml (0 ℃); 66 g / 100 ml (26 ℃)
- 결정 구조 :춘계 정열
piezoElectricity
그리스 철학자 Theophrastus (기원전 314 년)는 가열 될 때 톱밥과 빨대를 끌어들이는 Tourmaline의 능력을 관찰했지만 그 효과의 이름을 밝히지 않았습니다. David Brewster 경은 Rochelle Salt를 사용하여 1824 년에 pyroelectricity와 piezoelectricity를 보여줍니다.
가열 재료는 가열 또는 냉각시 임시 전압을 생성합니다. 파이로 전기 결정은 자연적으로 전기 분극됩니다. 온도 변화는 결정 내에서 원자 위치를 이동시켜 편광을 변화시키고 전압을 생성합니다. 압전 재료는 기계적 응력의 적용하에 전압을 생성합니다. 압전 고체에는 전기 쌍극자 모멘트가 포함되어 있습니다. 일반적으로 쌍극자는 무작위로 배향하지만 기계적 스트레스는 쌍극자를 방향을 반복시킵니다. 일부 재료에서, 적용된 전기장이 결정을 기계적으로 변형시키는 반대 효과가 발생합니다.
Pierre와 Jacques Curie는 Brewster의 실험에 따라 확장되었습니다. 그들은 석영과 로셸 소금이 가장 강력한 압전성을 나타내지 만 지팡이 설탕, 토파즈 및 토르 말린도 그 효과를 나타냅니다.
참조
- Brewster, David (1824). “미네랄의 유전자 전기성 관찰”. Edinburgh Journal of Science . 1 :208–215.
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- Lide, David R., ed. (2010). 화학 및 물리학의 CRC 핸드북 (90th ed.). CRC Press, pp. 4–83.
- Newnham, R.E.; Cross, L. Eric (2005 년 11 월). "Ferroelectricity :형태에서 기능까지 필드의 기초". Mrs Bulletin . 30 :845–846. doi :10.1557/mrs2005.272
