Využití krystalizace ve výuce na střední škole

Tereza ŠPITÁLSKÁ

Bachelor's thesis

The Usage of Crystallization in High School Education.

Anotácia:

Cílem této práce je vytvoření metodiky pro učitele středních škol zaměřené na téma krystalizace. V práci jsou popisovány dvě skupiny krystalizací - tzv. rychlé krystalizace (močovina z ethanolu, síry z xylenu, fenolu z jeho taveniny a octanu sodného ze přesyceného vodného roztoku) a krystalizace kovů účinkem elektrického proudu (elektrolýza) ve formě dendritických útvarů z roztoků jejich solí (chlorid cínatý, octan olovnatý, síran měďnatý a dusičnan stříbrný). Jsou diskutovány různé podmínky při rychlých krystalizacích, jako je teplota, koncentrace roztoků, nebo v případě elektrolýzy velikost vloženého napětí, materiál elektrod a jejich vzdálenost v roztoku. V metodice jsou uvedeny podrobné postupy provedení a jejich didaktické zpracování, včetně ověření vlivu výše uvedených parametrů. Jedním z kritérií volby konkrétních krystalizací a vybraných kovů byla vyšší rychlost vylučování krystalů. Všechny uvedené krystalizace byly úspěšně provedeny a ověřeny optimální podmínky pro jejich provedení a reprodukovatelnost.

Abstract:

The aim of this work is create a methodology for high school teachers focused on the topic of crystallization. The thesis describes two groups of crystallizations - so-called rapid crystallizations (urea from ethanol, sulphur from xylene, phenol from its melt and sodium acetate from supersaturated water solution) and crystallization of metals by electric current (electrolysis) in the form of dendritic formations from solutions of their salts (stannous chloride, lead acetate, copper sulphate and silver nitrate). Various conditions for rapid crystallizations are discussed, such as temperature, solution concentration, or in the case of electrolysis, the magnitude of the applied voltage, the material of the electrodes, and their distance in the solution. The methodology provides detailed procedures implementation and their didactic processing, including verification of the influence of the above parameters. One of the criteria for selecting specific crystallizations and selected metals was the higher rate of crystal precipitation. All these crystallizations were successfully performed and the optimal conditions for their performance and reproducibility were verified.The work is intended primarily for teachers who want to introduce their students to new experiments focused on crystallization and thus enrich the teaching of mixtures and separation methods or focused on electrolysis and metals.

Kľúčové slová

Krystal, rychlé krystalizace, speciální krystalizace, dendrity, elektrolýza

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 27. 4. 2022

Zverejniť od: 31. 12. 2999

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: RNDr. Milan Šmídl, Ph.D.

JAN EVANGELISTA PURKYNĚ UNIVERSITY IN ÚSTÍ NAD LABEM

Faculty of Science

Bachelor programme / odbor:
Chemistry / Toxicology and Hazardous Waste Analysis