Интернет-журнал 'Домашняя лаборатория', 2007 №8 - Журнал «Домашняя лаборатория»

Серная кислота H2SO4 — бесцветная жидкость, не имеющая запаха. Техническая серная кислота выглядит более или менее темной изза присутствия в ней следов обугленных органических соединений.

Концентрированная серная кислота содержит 97–98 % H2SO4. Плотность ее 1,84 г/см3. Это маслообразная сильно гигроскопичная жидкость, вызывающая очень сильные ожоги. Концентрированная серная кислота незаменима для химических опытов, но является самым опасным из всех наших реактивов. Прежде всего, учтем, что при разбавлении всегда приливают кислоту к воде (или иной жидкости, используемой в опыте) малыми порциями. Иначе из-за выделения большого количества тепла кислота может разбрызгаться или даже лопнет сосуд.

Правило гласит: сначала вода, потом кислота, иначе случится большая беда!

При работе с концентрированной серной кислотой следует обязательно надевать защитные очки.

В продажу поступает разбавленная серная кислота с концентрацией 10 %.

Доступна также 29 %-ная серная кислота, применяемая в аккумуляторах.

В отличие от других кислот, серная кислота нелетуча. Поэтому даже сильно разбавленная серная кислота может сильно прожигать одежду, после того, как испарится содержащаяся в ней вода.

Азотная кислота HNO3. Кислота, поступающая в продажу, представляет собой смесь HNO3 с водой, содержащую не более 69 % HNO3 (максимальная плотность 1,4 г/см3). Азотная кислота высокой концентрации выделяет на воздухе газы, которые в закрытой бутылке обнаруживают в виде коричневых паров (оксиды азота). Эти газы очень ядовиты, так что нужно остерегаться их вдыхания. Концентрированная азотная кислота вызывает сильные ожоги и является сильным окислителем. При попадании на кожу азотная кислота окрашивает ее в желтый цвет. Эту окраску невозможно отмыть сразу, она исчезает лишь через некоторое время.

Азотная кислота понадобится нам реже, чем другие минеральные кислоты. Поэтому вначале мы сможем обойтись без нее. Разбавленную кислоту мы легко сможем приготовить, выливая концентрированную кислоту в воду. Азотная кислота сильно разъедает резину. Поэтому ее можно хранить только в бутылках с притертыми или полиэтиленовыми пробками.

Так называемые дымящие азотная и серная кислота — это особо концентрированные кислоты. Дымящая серная кислота (олеум) содержит дополнительно растворенный в ней оксид серы (VI), то есть серный ангидрид SO3, а дымящая азотная кислота-оксид азота (IV) NO2. Эти особо опасные кислоты мы применять не будем.

ВАЖНЕЙШИЕ ОСНОВАНИЯ

В качестве оснований чаще всего употребляются водные растворы щелочей — гидроксидов щелочных и щелочноземельных металлов.

Раствор едкого натра (водный раствор гидроксида натрия NaOH + Н2O).

Мы приобретем твердый гидроксид натрия. Он продается в виде гранул, чешуек или пластинок. Гидроксид натрия чрезвычайно гигроскопичен и на воздухе быстро расплывается. Для приготовления раствора мы поместим его в химический стакан и осторожно растворим в холодной воде (сильное разогревание!). Концентрированный раствор едкого натра содержит около 40 % NaOH. Приготовим также более разбавленный (5 %-ный) раствор.

Способность щелочей вызывать ожоги часто недооценивают. На кожу щелочи часто действуют сильнее, чем кислоты, потому что они разрушают защитный слой жира. Особенно опасно попадание щелочей в глаза. Поэтому при работе с концентрированными щелочами мы будем соблюдать все необходимые меры предосторожности и всегда надевать защитные очки.

Концентрированные щелочи нельзя хранить в бутылках с притертыми пробками, потому что щелочь разъедает стекло и вызывает "заедание" пробок. Поэтому растворы щелочей закрывают резиновыми или полиэтиленовыми пробками.

Раствор едкого калия (раствор гидроксида калия в воде, КОН + Н2О) сходен по свойствам с раствором едкого натра, но вызывает еще более сильные ожоги и поэтому опаснее. Кроме того, едкое кали намного дороже едкого натра, так что мы вообще обойдемся без него.

Гидроксиды щелочноземельных металлов, прежде всего, кальция и бария, трудно растворимы в воде, но полученные при этом разбавленные растворы тоже проявляют все свойства щелочей. Хотя по сравнению с едким натром они менее опасны, все же нужно учитывать их способность вызывать ожоги, а для гидроксида бария, помимо того, его токсичность, свойственную также всем солям бария (Это не относится к сульфату бария, который настолько нетоксичен, что, например, используется в медицине для приема внутрь при рентгеноскопии желудка. Безвредность этой соли обусловлена ее исключительно низкой растворимостью. — Прим. перев).

Известковую и баритовую воду мы получим в результате энергичного и продолжительного встряхивания гидроксида кальция (гашеной извести) или соответственно гидроксида бария с водой и последующего фильтрования через мелкопористый фильтр.

Гидроксид аммония (аммиачная вода, NH4OH + Н2О) представляет собой водный раствор аммиака NH3 в воде. Ион аммония NH4+, хотя он, конечно, не является простым ионом одного элемента, ведет себя подобно ионам щелочных и щелочноземельных металлов, например, образует соли. Концентрированный водный раствор аммиака, поступающий в продажу, содержит около 25 % аммиака и имеет плотность приблизительно 0,91 г/см3. На воздухе он дымит газообразным аммиаком, имеющим очень резкий запах. Аммиак с парами кислот образует белый дым. Вдыхать аммиак в больших количествах опасно для здоровья.

Мы будем хранить этот раствор аммиака в тщательно закрытой склянке с резиновой или притертой пробкой на рабочем столе, а не в шкафу с другими реактивами. Приготовим также разбавленный (5 %-ный) раствор аммиака.

ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

Материалы семинара по обработке сигналов

Глава 1

Введение. Виды сигналов, сравнение цифровых и аналоговых методов обработки сигналов

Уолт Кестер

Введение

Происхождение физических сигналов и единицы их измерения

В этой книге мы будем прежде всего иметь дело с обработкой физических сигналов, выполняемой на основе аналоговых и цифровых методов. Прежде всего, рассмотрим несколько ключевых понятий и определений, необходимых для понимания сущности предмета.

Новый университетский словарь Вебстера определяет сигнал как "обнаруживаемую (или измеряемую) физическую величину или импульс (типа напряжения, силы тока или напряженности магнитного поля), которая может быть передана как сообщение или как информация". Ключом к этому определению являются слова: обнаруживаемая, физическая величина и информация.

ХАРАКТЕРИСТИКИ СИГНАЛОВ

Характеристики сигналов

♦ Сигналы являются физическими величинами

♦ Сигналы можно измерить

♦ Сигналы содержат информацию

♦ Все сигналы являются аналоговыми

Единицы измерения

♦ Температура: °С

♦ Давление: Н/м2

♦ Масса: кг

♦ Напряжение: В

♦ Электрический ток: А

♦ Мощность: Вт

Рис. 1.1

По своей природе все сигналы являются аналоговыми, будь то сигнал постоянного или переменного тока, цифровой или импульсный. Тем не менее, принято делать различие между аналоговыми и цифровыми сигналами, которое выражается в том, что в природе все измеримые