روشهای ساده تهیه اسید نیتریک: 11 مرحله (همراه با تصاویر)

فهرست مطالب:

روشهای ساده تهیه اسید نیتریک: 11 مرحله (همراه با تصاویر)
روشهای ساده تهیه اسید نیتریک: 11 مرحله (همراه با تصاویر)

تصویری: روشهای ساده تهیه اسید نیتریک: 11 مرحله (همراه با تصاویر)

تصویری: روشهای ساده تهیه اسید نیتریک: 11 مرحله (همراه با تصاویر)
تصویری: چگونه تعیین کننده یک ماتریس 3x3 را پیدا کنیم 2024, مارس
Anonim

اسید نیتریک نوعی اسید معدنی قوی است که برای ساختن چیزهایی مانند کود ، رنگ و مواد منفجره زیاد استفاده می شود. مایع سوزآور و بی رنگ معمولاً در مقیاس صنعتی با استفاده از فرآیندها و تجهیزات شیمیایی بسیار تخصصی تولید می شود. با این حال ، همچنین می توان اسید نیتریک را در خلوص های مختلف با مواد آزمایشگاهی متداول مانند نمک های نیترات ، اسید سولفوریک و مس تهیه کرد. برخی از مواد مورد نیاز برای این آزمایش خورنده هستند ، بنابراین قبل از دست زدن به آنها ، تجهیزات ایمنی مناسب را تهیه کنید. همچنین رعایت نکات ایمنی آزمایشگاه ضرری نخواهد داشت تا در صورت بروز حادثه آماده باشید.

مراحل

روش 1 از 2: استخراج اسید نیتریک از مس

مرحله 1 تهیه اسید نیتریک
مرحله 1 تهیه اسید نیتریک

مرحله 1. 80 گرم (2.8 اونس) نمک نیترات را در 50 میلی لیتر (1.7 fl oz) آب حل کنید

شروع کنید و نمک نیترات خود را در یک ظرف شیشه ای کوچک مخلوط کنید. سپس ، تمام آب را به یکباره بریزید. مخلوط را داخل ظرف بچرخانید تا سریعتر حل شود.

  • مهم است که از آب مقطر استفاده کنید تا از آب لوله کشی معمولی. بیشتر آب لوله کشی حاوی مواد شیمیایی دیگری است که می تواند ترکیب اسید تولید شده را از بین ببرد.
  • برای اهداف این آزمایش ، استفاده از نیترات سدیم ، نیترات پتاسیم یا نیترات آمونیوم به سهولت انجام می شود. همه این مواد شیمیایی به راحتی در هر فروشگاه مواد شیمیایی آنلاین موجود است.
  • برخی از فروشگاه های مواد شیمیایی فقط به موسسات می فروشند نه به افراد. این ممکن است دستیابی به اقلام مورد نیاز را برای شما دشوار کند مگر اینکه از معلم یا سرپرستی بخواهید آنها را از طرف شما سفارش دهد.
مرحله دوم تهیه اسید نیتریک
مرحله دوم تهیه اسید نیتریک

مرحله 2. 100 میلی لیتر (3.4 fl oz) اسید کلریدریک اضافه کنید

اسید موجود در استوانه مدرج را اندازه گیری کنید تا مطمئن شوید که از مقدار مناسب استفاده می کنید. اسید را با دقت به محلول نمک نیترات منتقل کنید و احتیاط کنید که نگذارید که آب بریزد یا پاشیده شود. محتویات ظرف را دوباره بچرخانید تا اجزای شیمیایی شما مخلوط شوند.

  • شما می توانید یک بطری اسید کلریدریک غلیظ با قیمتی حدود 1 دلار در هر اونس (29.57 میلی لیتر) خریداری کنید.
  • ایده خوبی است که در زیر بخاری بخاری کار کنید یا تجهیزات خود را در یک محوطه باز با تهویه مناسب تنظیم کنید ، زیرا مواد مورد آزمایش شما هنگام تماس با اسید ، بخار قوی از خود ساطع می کنند.

هشدار:

هنگام کار با اسیدها همیشه از دستکش و عینک ایمنی استفاده کنید. اسید هیدروکلریک مخصوصاً بسیار خورنده است-بدون محافظت مناسب ، حتی اگر یک قطره کوچک روی پوست شما ایجاد شود می تواند سوختگی جدی ایجاد کند.

مرحله 3 تهیه نیتریک اسید
مرحله 3 تهیه نیتریک اسید

مرحله 3. ظرف دوم بزرگتر را با 50 میلی لیتر (1.7 fl oz) آب پر کنید

آنقدر آب بریزید که کف ظرف دوم را بپوشاند. شما از این ظرف برای لانه سازی مخلوط کن خود و جلوگیری از ریختن یا سرریز شدن استفاده می کنید ، بنابراین مطمئن شوید که به اندازه کافی بزرگ است تا مواد تست شما را راحت نگه دارد.

  • در حالت ایده آل ، ظرف دوم شما کمی بلندتر از ظرف مخلوط کننده شما خواهد بود.
  • اگر از یک لیوان 250 میلی لیتری به عنوان ظرف مخلوط کننده خود استفاده می کنید ، می توانید آن را در یک لیوان 1000 میلی لیتری قرار دهید تا مقدار کافی فضا باقی بماند.
مرحله 4 تهیه اسید نیتریک
مرحله 4 تهیه اسید نیتریک

مرحله 4. ظرف مخلوط کن خود را در انتهای ظرف بزرگتر قرار دهید

ظرف مخلوط کن را به آرامی در آب کم عمق قرار دهید. بررسی کنید تا مطمئن شوید که حداقل 14 اینچ (0.64 سانتی متر) آب هنوز در همه طرف ظرف مخلوط کننده قرار دارد. اگر اینطور نیست ، یک ظرف بزرگتر پیدا کنید تا در آن جا شود.

مرحله 5 تهیه اسید نیتریک
مرحله 5 تهیه اسید نیتریک

مرحله 5. حداقل 32 گرم مس را به مخلوط اسید اضافه کنید

در صورت امکان ، از گلوله های مسی خالص 99 laboratory درجه آزمایشگاهی استفاده کنید. گلوله ها را در مقیاس دقیق در یک ظرف سبک وزن کنید ، مطمئن شوید که ابتدا خود ظرف را وزن کرده و وزن آن را از قرائت نهایی کم کنید. هنگامی که حداقل 32 گرم (1.1 اونس) وزن دارید ، مس را در ظرف مخلوط کننده خود بریزید.

  • اگر برای خرید گلوله های مسی پیدا نکردید ، می توانید از تراشه های مس ، تراشه ، سیم یا حتی سکه استفاده کنید. با این حال ، به خاطر داشته باشید که مخلوط اسید مس را بیشتر حل می کند ، بنابراین شما آن را پس نمی گیرید.
  • مس برای شروع واکنش اکسیداسیون مورد نیاز است که در نهایت منجر به تولید اسید نیتریک می شود.
مرحله نهم را اسید نیتریک بسازید
مرحله نهم را اسید نیتریک بسازید

مرحله 6. ظرف مخلوط کن را با یک ظرف جداگانه بپوشانید و حدود 1 ساعت صبر کنید

سومین ظرف دی اکسید نیتروژن تولید شده با حل شدن مس در مخلوط اسید را به دام می اندازد. سپس گاز از مخلوط کن خارج شده و از طریق آب موجود در محفظه حباب می کند و اسید نیتریک تولید می کند.

  • یک لیوان یک یا دو سایز باید کاملاً روی ظرف مخلوط کننده شما قرار گیرد. همچنین می توانید از یک شیشه سنگ تراشی یا ظرف نوشیدنی دیگر استفاده کنید ، مشروط بر اینکه از شیشه ساخته شده باشد.
  • ممکن است به استراحت یک شیء کوچک و سنگین ، مانند کتاب یا تکه چوب قراضه ، روی ظرف پوششی کمک کرده و آن را نگه دارید و از وزیدن آن جلوگیری کنید زیرا گاز خروجی آن را به سمت بالا مجبور می کند.
  • اسید نیتریک تولید شده با این روش فقط حدود 40-60 pure خالص خواهد بود. برای تولید اسید با خلوص بالاتر ، باید آن را با استفاده از نمک های نیترات و اسید سولفوریک تقطیر کنید.

روش 2 از 2: تقطیر اسید نیتریک خالص

مرحله 7 تهیه اسید نیتریک
مرحله 7 تهیه اسید نیتریک

مرحله 1. 80 گرم (2.8 اونس) نیترات پتاسیم خالص را در یک فلاسک جوش اندازه گیری کنید

مخلوط نیترات پتاسیم و اسید سولفوریک تمایل به تولید اسید نیتریک با بالاترین درجه خلوص دارد. برای تقسیم مقدار دقیق نمک نیترات از مقیاس دقیق استفاده کنید. فراموش نکنید که وزن ظرف اندازه گیری خود را نیز در نظر بگیرید.

  • یک فلاسک جوش ته گرد برای این آزمایش ضروری است. سطح خمیده و دهانه مخروطی فلاسک از خروج اسید نیتریک تبخیر شده در طی فرآیند تقطیر جلوگیری می کند.
  • در صورت وجود می توانید از سدیم یا نیترات آمونیوم استفاده کنید ، اگرچه خلوص اسید حاصل به میزان قابل توجهی کمتر است.
مرحله نیتریک اسید بسازید
مرحله نیتریک اسید بسازید

مرحله 2. 60-65 میلی لیتر (2.0-2.2 اونس) اسید سولفوریک غلیظ اضافه کنید

اسید را با استفاده از قیف پلاستیکی در فلاسک جوش بریزید. اگر قیف دستی ندارید ، می توانید از ابزار قطره چکان نیز استفاده کنید ، به شرطی که برای اندازه گیری مایع دارای برچسب های دقیق باشد.

  • زیر هود بخار یا در فضای باز با تهویه مناسب کار کنید و قبل از دست زدن به هر یک از مواد شیمیایی مورد نیاز ، حتماً دستکش و عینک ایمنی بپوشید.
  • هرچه خلوص اسید شما بیشتر باشد ، بهتر است. استفاده از اسید سولفوریک که با آب رقیق شده است منجر به ضعیف شدن اسید نیتریک می شود.

نکته:

اگر به طور تصادفی با اسید تماس پیدا کردید ، منطقه آسیب دیده را حداقل برای 15-20 دقیقه با آب سرد بشویید.

مرحله نهم را اسید نیتریک بسازید
مرحله نهم را اسید نیتریک بسازید

مرحله 3. یک ظرف شیشه ای خالی و یک کندانسور برای تقطیر تنظیم کنید

یک سر ساکن را با یک درپوش شیشه ای در دهانه فلاسک جوش قرار دهید. ساقه زاویه دار سر سر را به یک لوله کندانسور وصل کنید. انتهای پایینی کندانسور را روی دهانه ظرف خالی قرار دهید.

  • شما می توانید یک کیت تقطیر اولیه ، با هر چیزی که برای انجام تقطیرهای شیمیایی خود در خانه نیاز دارید ، از هر فروشگاه مواد شیمیایی تهیه کنید.
  • دوبار بررسی کنید که دریچه های دستگاه تقطیر شما سالم باشند. در غیر این صورت ، ممکن است بخارات مضر نشت کنند.
مرحله نهم را اسید نیتریک بسازید
مرحله نهم را اسید نیتریک بسازید

مرحله 4. مخلوط اسید را حدود 1 ساعت گرم کنید

مشعل یا بشقاب داغ خود را روشن کنید ، سپس بنشینید و شاهد اتفاق جادویی باشید. با گرم شدن مخلوط اسید ، نمک نیترات و اسید سولفوریک برای تولید بی سولفات و اسید نیتریک مایع واکنش نشان می دهند. سپس اسید نیتریک بخار شده و به داخل کندانسور منتقل می شود و در آنجا به قطرات کوچک خنک می شود که کم کم در ظرف خالی تخلیه می شود.

  • اگر دماسنج دارید ، آن را در بالای سر ثابت قرار دهید و تا زمانی که مخلوط اسید روی منبع حرارت است ، آن را زیر نظر داشته باشید. دمای داخل فلاسک جوش تا حدودی نوسان می کند ، اما در حالت ایده آل باید دقیقاً در نقطه جوش اسید ، 337 درجه سانتی گراد (639 درجه فارنهایت) باقی بماند.
  • ممکن است متوجه شوید که اسید نیتریک غلیظ هنگام جمع شدن رنگ زردی ایجاد می کند. این یک عارضه جانبی طبیعی آلودگی با دی اکسید هیدروژن است. اسید هنوز به اندازه کافی خالص است که می تواند برای اهداف مختلف استفاده شود.
مرحله نهم را اسید نیتریک بسازید
مرحله نهم را اسید نیتریک بسازید

مرحله 5. هوا را روی اسید نیتریک خود قرار دهید تا خلوص آن را آزمایش کنید

یک طول لوله لاستیکی یا یک نی پلاستیکی برای نوشیدن بردارید و یک سر آن را داخل دهانه فلاسک جوش قرار دهید. به آرامی در انتهای دیگر ضربه بزنید. در حین دمیدن ، مراقب باشید که اسید بخارهای ترد و زرد کم رنگی از خود خارج کند. دود قابل ملاحظه ای تنها در صورتی رخ می دهد که اسید نیتریک شما خالصی بیش از 80 درصد داشته باشد. به دلیل این اثر منحصر به فرد ، اسید نیتریک با خلوص بالا گاهی اوقات "اسید نیتریک بخار" نامیده می شود.

  • بسیار مراقب باشید که بخارات را استنشاق نکنید. انجام این کار می تواند باعث تحریک شدید مجاری تنفسی شما شود.
  • اگر از دستکش های لاتکس یا نیتریل استفاده می کنید ، قبل از آزمایش اسید نیتریک خود آنها را در آورید. ممکن است به نظر خلاف باشد ، اما اسید نیتریک خالص در واقع می تواند باعث شعله ور شدن لاتکس و نیتریل شود!

نکات

  • در صورت بروز حوادث غیرمنتظره ، همیشه یک جعبه کمک های اولیه را در محل کار خود نزدیک داشته باشید.
  • اسید نیتریک برای شروع واکنشهای شیمیایی و تولید بسیاری از ترکیبات شیمیایی دیگر در محیط آزمایشگاهی مفید است.
  • مس ارزان نیست ، مخصوصاً اگر قصد دارید آن را ذوب کنید. مس خود را با افزودن تکه های کوچک فویل آلومینیوم به ضایعات مایع مسی بازیافت کنید ، سپس هنگامی که فرصتی برای حل شدن پیدا کرد ، آن را با یک حوله کاغذی صاف کنید. تکه های جامد باقی مانده مس کم خلوص خواهد بود که می توانید از آن برای آزمایش های دیگر استفاده کنید.

هشدارها

  • برخی از روش هایی که در اینجا شرح داده شده است اگر مسئولانه انجام نشوند می توانند خطرناک باشند. به همین دلیل ، آنها بهتر است به شیمیدانان با تجربه و پرسنل آزمایشگاه سپرده شوند. اگر برای اولین بار است که آزمایش شیمی انجام می دهید ، پروژه ساده تری را در نظر بگیرید ، مانند تغییر pH آب یا خنثی سازی اسید سیتریک.
  • در صورت مشاهده سوزش ، تورم ، خارش یا سوزش در نتیجه تماس با مواد شیمیایی ، فوراً به پزشک مراجعه کنید. در صورت عدم درمان ، سوختگی شیمیایی می تواند منجر به علائم جدی تری از جمله شوک شود.

توصیه شده: