Enkle måter å lage salpetersyre: 11 trinn (med bilder)

Innholdsfortegnelse:

Enkle måter å lage salpetersyre: 11 trinn (med bilder)
Enkle måter å lage salpetersyre: 11 trinn (med bilder)

Video: Enkle måter å lage salpetersyre: 11 trinn (med bilder)

Video: Enkle måter å lage salpetersyre: 11 trinn (med bilder)
Video: Egenverdier og egenvektorer 2024, Mars
Anonim

Salpetersyre er en type kraftig mineralsyre som brukes til å lage ting som gjødsel, fargestoffer og eksplosiver. Den kaustiske, fargeløse væsken produseres vanligvis i industriell skala ved bruk av høyt spesialiserte kjemiske prosesser og utstyr. Imidlertid er det også mulig å lage salpetersyre i forskjellige renheter med vanlige laboratoriematerialer, for eksempel nitratsalter, svovelsyre og kobber. Noen av stoffene som kreves for dette eksperimentet er etsende, så sørg for å ta på deg riktig sikkerhetsutstyr før du håndterer dem. Det vil heller ikke skade å pusse opp laboratoriets sikkerhetsprosedyrer, slik at du er forberedt i tilfelle en ulykke.

Trinn

Metode 1 av 2: Utledning av salpetersyre fra kobber

Lag salpetersyre trinn 1
Lag salpetersyre trinn 1

Trinn 1. Løs opp 80 gram nitratsalt i 50 milliliter vann

Start med å porsjonere ut nitratsaltet i en liten glassblandingsbeholder. Hell deretter i alt vannet med en gang. Virvle blandingen rundt inne i beholderen for å hjelpe den med å oppløse raskere.

  • Det er viktig å bruke destillert vann i stedet for vanlig vann fra springen. De fleste tappevann inneholder spor av andre kjemikalier som kan kaste sammensetningen av syren du produserer.
  • I forbindelse med dette eksperimentet vil det være enklest å bruke enten natriumnitrat, kaliumnitrat eller ammoniumnitrat. Alle disse kjemikaliene er lett tilgjengelige i alle nettbutikker for kjemi.
  • Noen kjemiutstyrsbutikker selger bare til institusjoner, ikke enkeltpersoner. Dette kan gjøre det vanskelig å få tak i elementene du trenger, med mindre du har en lærer eller veileder som bestiller dem på dine vegne.
Lag salpetersyre trinn 2
Lag salpetersyre trinn 2

Trinn 2. Tilsett 100 milliliter saltsyre

Mål syren i en gradert sylinder for å sikre at du bruker akkurat den riktige mengden. Overfør syren forsiktig til nitratsaltløsningen, vær forsiktig så den ikke søler eller spruter. Virvle innholdet i beholderen igjen for å blande de kjemiske komponentene.

  • Du kan kjøpe en flaske konsentrert saltsyre for rundt $ 1 per unse (29,57 ml).
  • Det er en god idé å jobbe under avtrekkshette eller sette utstyret ditt i et godt ventilert åpent område, ettersom testmaterialene dine vil avgi sterke røyk når de kommer i kontakt med syren.

Advarsel:

Bruk alltid hansker og vernebriller når du arbeider med syrer. Spesielt saltsyre er svært etsende-uten skikkelig beskyttelse. Selv et lite fall på huden din kan forårsake alvorlige brannskader.

Lag salpetersyre Trinn 3
Lag salpetersyre Trinn 3

Trinn 3. Fyll den andre større beholderen med 50 milliliter vann

Hell i akkurat nok vann til å dekke bunnen av den andre beholderen. Du kommer til å bruke denne beholderen til å hekke blandebeholderen og forhindre søl eller overløp, så sørg for at den er stor nok til å holde testmaterialene dine komfortabelt.

  • Ideelt sett vil den andre beholderen også være litt høyere enn blandingsbeholderen.
  • Hvis du bruker et 250 ml beger som blandingsbeholder, kan du plassere det i et 1000 ml beger for å gi nok plass.
Lag salpetersyre trinn 4
Lag salpetersyre trinn 4

Trinn 4. Plasser blandingsbeholderen i bunnen av den større beholderen

Sett blandingsbeholderen forsiktig ned på grunt vann. Sjekk for å være sikker på at i det minste 14 tomme (0,64 cm) vann er fremdeles eksponert rundt alle sider av blandebeholderen. Hvis ikke, finn en større beholder for å passe den inn.

Lag salpetersyre Trinn 5
Lag salpetersyre Trinn 5

Trinn 5. Tilsett minst 32 gram (1,1 oz) kobber i syreblandingen

Hvis mulig, bruk 99% rene kobberpellets av laboratoriekvalitet. Vei pellene på en presisjonsskala i en lett beholder, og sørg for å veie selve beholderen først og trekke vekten fra den siste avlesningen. Når du har minst 32 gram (1,1 oz), dump kobberet i blandingsbeholderen.

  • Hvis du ikke finner kobberpellets for kjøp, kan du også bruke kobberflis, spon, wire eller til og med mynter. Husk imidlertid at syreblandingen stort sett vil oppløse kobberet, slik at du ikke får det tilbake.
  • Kobber er nødvendig for å starte oksidasjonsreaksjonen som til slutt vil gi salpetersyre.
Lag salpetersyre trinn 6
Lag salpetersyre trinn 6

Trinn 6. Dekk blandingsbeholderen med en separat beholder og vent i omtrent 1 time

Den tredje beholderen vil fange nitrogendioksidet som genereres når kobberet oppløses i syreblandingen. Gassen vil deretter strømme ut av blandebeholderen og boble opp gjennom vannet i beholderen og produsere salpetersyre.

  • Et beger som er en eller to størrelser opp, bør passe perfekt over miksebeholderen. Du kan også bruke en murkrukke eller annen drikkebeholder, forutsatt at den er laget av glass.
  • Det kan hjelpe å hvile en liten, tung gjenstand, for eksempel en bok eller et stykke skrap, over den dekkende beholderen for å holde den nede og hindre den i å dunke når den rømmende gassen tvinger den oppover.
  • Salpetersyren du produserer med denne metoden vil bare være rundt 40-60% ren. For å lage syre med høyere renhet må du destillere den ved hjelp av nitratsalter og svovelsyre.

Metode 2 av 2: Destillering av ren salpetersyre

Lag salpetersyre trinn 7
Lag salpetersyre trinn 7

Trinn 1. Mål opp 80 gram rent kaliumnitrat i en kokende kolbe

Blandingen av kaliumnitrat og svovelsyre har en tendens til å produsere salpetersyre med den høyeste renhetsgraden. Bruk en presisjonsskala for å dele ut en eksakt mengde nitratsalt. Ikke glem å ta hensyn til vekten på målebeholderen.

  • En rundbunnet kokekolbe er et must for dette eksperimentet. Den buede overflaten og den koniske munnen på kolben forhindrer at den fordampede salpetersyren rømmer under destillasjonsprosessen.
  • Du kan også bruke natrium- eller ammoniumnitrat hvis du har dem, selv om renheten til den resulterende syren kan være betydelig lavere.
Lag salpetersyre trinn 8
Lag salpetersyre trinn 8

Trinn 2. Tilsett 60–65 milliliter (2,0–2,2 fl oz) konsentrert svovelsyre

Hell syren i kokekolben ved hjelp av en plasttrakt. Hvis du ikke har en trakt tilgjengelig, kan du også bruke et droppeverktøy, forutsatt at det er merket med presise trinn for væskemåling.

  • Arbeid under avtrekkshette eller i et godt ventilert uterom, og sørg for å ta på deg hansker og vernebriller før du håndterer noen av de nødvendige kjemikaliene.
  • Jo større renhet syren din er, desto bedre. Bruk av svovelsyre som er fortynnet med vann vil resultere i svakere salpetersyre.

Tips:

Hvis du tilfeldigvis kommer i direkte kontakt med en syre, skyll det berørte området med kaldt vann i minst 15-20 minutter.

Lag salpetersyre Trinn 9
Lag salpetersyre Trinn 9

Trinn 3. Sett opp en tom glassbeholder og en kondensator for destillasjon

Sett et stille hode med en glasspropp i munnen på kokekolben. Koble den vinklede stammen på stillheaden til et kondensatorrør. Plasser den nedre enden av kondensatoren over åpningen til den tomme beholderen.

  • Du kan hente et grunnleggende destillasjonssett, komplett med alt du trenger for å utføre dine egne kjemiske destillasjoner hjemme, fra hvilken som helst kjemiutstyrsbutikk.
  • Dobbeltsjekk at proppene på destillasjonsapparatet er sikre. Hvis de ikke er det, er det mulig at skadelige røyk lekker ut.
Lag salpetersyre Trinn 10
Lag salpetersyre Trinn 10

Trinn 4. Varm syreblandingen i ca. 1 time

Slå på brenneren eller kokeplaten, og lene deg tilbake og se magien skje. Når syreblandingen varmes opp, vil nitratsaltet og svovelsyren reagere for å produsere bisulfat og flytende salpetersyre. Salpetersyren vil deretter fordampes og bevege seg inn i kondensatoren, hvor den vil avkjøles til små dråper som renner litt etter litt inn i den tomme beholderen.

  • Hvis du har et termometer, må du passe det inn i toppen av stillheaden og holde øye med det mens syreblandingen er på varmekilden. Temperaturen inne i kokekolben vil svinge noe, men den bør ideelt sett holde seg rett rundt syreets kokepunkt, 337 ° C (639 ° F).
  • Du vil kanskje legge merke til at den konsentrerte salpetersyren utvikler en gulaktig nyanse når den samler seg. Dette er en normal bivirkning av hydrogendioksidforurensning. Syren vil fortsatt være ren nok til å brukes til en rekke formål.
Lag salpetersyre Trinn 11
Lag salpetersyre Trinn 11

Trinn 5. Blås luft på salpetersyren for å teste dens renhet

Ta en lengde med gummislange eller et drikkestrå av plast og legg den ene enden inne i munnen på kokekolben. Blås forsiktig inn i den andre enden. Når du blåser, må du passe på at syren avgir sprø, blekgul røyk. Betydelig røyking vil bare skje hvis salpetersyren din har en renhet som er større enn omtrent 80%. På grunn av denne unike effekten blir salpetersyre med høy renhet noen ganger referert til som "røykende salpetersyre."

  • Vær ekstremt forsiktig så du ikke puster inn røyken. Dette kan forårsake alvorlig irritasjon i luftveiene.
  • Hvis du bruker latex- eller nitrilhansker, ta av dem før du tester salpetersyren din. Det kan høres kontraintuitivt ut, men ren salpetersyre kan faktisk føre til at latex og nitril brenner ut i flammer!

Tips

  • Ha alltid et førstehjelpsutstyr tilgjengelig på arbeidsområdet ditt i tilfelle uventede uhell.
  • Salpetersyre er nyttig for å starte kjemiske reaksjoner og produsere mange andre kjemiske forbindelser i et laboratorium.
  • Kobber er ikke billig, spesielt hvis du bare skal smelte det ned. Resirkuler kobberet ditt ved å legge små biter aluminiumsfolie til det flytende kobberavfallet, og sil det deretter gjennom et papirhåndkle når det har fått en sjanse til å oppløses. De faste bitene som blir igjen vil være kobber med lav renhet, som du kan bruke til andre eksperimenter.

Advarsler

  • Noen av prosedyrene beskrevet her kan være farlige hvis de ikke utføres ansvarlig. Av denne grunn er det best å overlate til erfarne kjemikere og laboratoriepersonell. Hvis det er første gang du utfører et kjemieksperiment, bør du vurdere et enklere prosjekt, for eksempel å endre vannets pH eller nøytralisere sitronsyre.
  • Søk øyeblikkelig legehjelp hvis du merker svie, hevelse, kløe eller irritasjon som følge av eksponering for kjemikalier. Hvis den ikke behandles, kan kjemiske forbrenninger føre til mer alvorlige symptomer, inkludert sjokk.

Anbefalt: