Кристаллы оксида алюминия выращивают из очень чистого расплава. Нельзя даже плавить оксид алюминия в платиновых тиглях – в расплав могут попасть атомы платины. Как получить сверхчистый расплав?
Одна из самых драматических историй была связана с обычной электрической лампочкой. Неразрешимое. казалось бы, противоречие надолго затормозило развитие этого технического устройства. Чтобы улучшить качество излучения, сделать свет лампы более похожим на солнечный, необходимо повысить температуру нити накала, но испарение металла тоже будет идти быстрее, нить становится тоньше, перегорает. На внутренней стороне колбы быстро образуется темный налет испарившегося вольфрама, перегораживающий путь свету, лампа еще больше разогревается, светимость падает. Как решить задачу?
В одном институте разрабатывали проект не совсем обычного трубопровода: по одним и тем же трубам должны были друг за другом идти разные жидкости. Чтобы они не смешивались, их нужно было разделить специальным устройством, например, после первой жидкости идет шар, словно поршень, а за ним – другая жидкость. Но такая система ненадежна, так как при большом давлении жидкости в трубопроводе будут смешиваться. Можно использовать другие разделители, например пробку из трех разделительных дисков, но диски не пройдут через насосы, установленные на станциях. Предложите разделитель, способный проходить через насосы и гарантирующий не смешивание жидкостей.
Хороший термос долго (до двух суток) хранит тепло, но когда жидкость остыла, то для нагревания ее необходимо вылить из термоса, нагреть и снова залить. А если для этого нет условий? Почему бы воду не нагревать сразу в термосе7 Но колба термоса герметична, в простенках вакуум. Если в колбу вставить еще один металлический цилиндр, чтобы в нем нагревать воду, вес изделия увеличится. Это грубое решение проблемы. Изобретите термос-чайник.
Тренер, бывший чемпион по прыжкам в воду, пожаловался коллеге? Трудно работать. Прыжки становятся все сложнее, нужно придумывать новые комбинации, пробовать, вероятность получения травм возрастает, ведь когда в воду падаешь с высоты, вода не такая уж и мягкая… Что нужно сделать с водой, чтобы она стала мягче, и спортсмены не травмировались при неудачных прыжках?
При электролизе расплава хлорида натрия получают хлор и щелочь. Однако хлор обычно загрязняется углекислым газом, так как угольные электроды (аноды) частично окисляются выделившимся попутно кислородом. Как избежать примеси СО2 в электролитическом хлоре?
Свободный хлор получают в лаборатории действием окислителей на соляную кислоту или хлориды металлов в кислой среде. Чаще всего в качестве окислителей используют:MnO2, KMnO4 , K2Cr2O7, KCIO3 и т.д. Однако перечисленные окислители очень дороги и дефицитны. Предложите доступный и дешевый окислитель при взаимодействии которого с соляной кислотой образуется хлор.
Одним из важнейших способов получения серы я является взаимодействие сероводорода и SO2, (процесс Клауса). Вариантами этого процесса служит реакция взаимодействия между сульфидами щелочных металлов и SO2, По этой реакции можно получить серу из газов, содержащих SO2. Напишите все уравнения реакций о которых идет речь, почему возможно использование сульфидов.
В некоторых случаях используют очень чистые и сухие газообразные галогеноводороды (HCI, HBr). Предложите эффективный способ получения сухих галогеноводородов оз их водных растворов.
Проблема концентрирования актуальна и для азотной кислоты, так как она очень летуча и быстро разлагается. Поэтому концентрированную азотную кислоту получают прогоняя ее раствор над водоотнимающим средством. Предложите свой вариант водоотнимающего средства, исходя из того, что азотная кислота не должна содержать примесей.
В длиной резиновой трубке нужно с большой точностью сделать много отверстий, диаметром 10 мм. Отверстия сделать нетрудно, но под инструментом резина растягивается, изгибается, поэтому сделать отверстия нужных размеров очень сложно. Мастер пробовал прожигать отверстия раскаленным прутом, но края обгорали и крошились. Способ был найден и запатентован в Англии. Какой это способ?
Как вытряхнуть песок из чернильницы – непроливайки? С такой проблемой столкнулись инженеры-литейщики. Отлитые из стали детали очищают струей песка, поверхность их становится чистой, но попавший внутрь песок удалить трудно. Что делать?
Известно, что для получения гидроксидов цветных металлов (цинка, меди, кадмия ) их осаждают щелочами из их солей. Однако если необходимо получить особо чистые гидроксиды, этот метод не походит. Предложите другие вещества, которые бы не загрязняли целевые продукты.
Гидрокарбонат натрия – питьевая сода может быть получена действием поваренной соли на гидрокарбонат магния. Как сместить равновесие этого процесса влево, если известно, что гидрокарбонат натрия менее растворим, чем остальные три соли?
Бромид лития высокой чистоты применяется в медицине и фотографии. Он может быть получен действием брома и пероксида водорода на гидроксид лития. Напишите уравнения реакции и объясните, какие вещества можно брать в избытке, а какие нет, и почему?
Карбид кальция в больших масштабах используют для получения ацетилена. Сырьем для производства карбида кальция служит известняк, который при высокос температуре спекают с коксом. Какой природный восстановитель можно использовать вместо кокса. Напишите уравнение реакции.
В процессе производства металлического алюминия, он часто загрязняется натрием, что нежелательно, так как это понижает его свойства. Как очистить алюминий от нежелательной примеси?
Хлорид алюминия часто содержит примесь хлорида железа (III). Предложите химический способ очистки безводного хлорида алюминия.
Некоторое количество воды всегда содержится в нефтепродуктах и нефти. Предложи химический способ количественного определения воды в этих объектах.
Для определения небольших количеств угарного газа в воздухе, можно применять окислительно-восстановительную реакцию между ним и оксидом иода (V). Как повысить чувствительность данной реакции?
Определение содержания сульфат-ионов не вызывает затруднений, если они растворимы в воде. Предложите идею определения сульфатов в нерастворимых твердых образцах.
Огромную опасность для химических и нефтехимических производств представляют пожары. Сформулируйте основные требования к огнегасящим составам, пригодных для применения на химических заводах.
Чтобы выявить присутствие в атмосферном воздухе тех или иных вредных веществ, часто используют так называемые индикаторные трубочки. В качестве твердого сорбента чаще всего применяют пористый оксид кремния (кремнезем), пропитанный химическим реагентом, способным давать цветную реакцию с вредной примесью. По степени окраски реагента, при продувании воздуха насосом через индикаторную трубку, можно довольно точно определить концентрацию вредной примеси. Определите вещества, которыми надо пропитать кремнезем, чтобы обнаружить в воздухе примеси: хлора, озона, сероводорода, хлороводорода и оксида серы (SO2).
Чем следует пропитать кремнезем, чтобы он мог поглощать из воздуха NO2?
Добытая на нефтепромыслах нефть всегда содержит эмульгированную воду. Массовую долю воды необходимо знать. Предложите физический метод определение массовой доли воды в нефти, который можно было бы применять для серийных массовых анализов.
Жидкие смазочные масла часто содержат воду. Она ухудшает их свойства. Предложите простейший способ обнаружения воды в смазочных маслах..
4 033
14 373 
