Hemijske metode proizvodnje vatre, uključujući i uz pomoć kalijevog permanganata.

Pomoću hemijskih reagensa možete zapaliti vatru bez šibica ili drugih sredstava za paljenje. Na primjer, relativno je lako zapaliti vatru od šećera i kalijevog permanganata, kalijum permanganata i glicerina - tvari koje se često nalaze u ormarićima turističke medicine.

Danas je u Rusiji i Ukrajini kalijum permanganat zabranjen za prodaju bez recepta, pa ga je teže kupiti u turističke svrhe, ali još uvijek moguće.

Postoje i drugi načini za dobijanje hemijske vatre pomoću raznih supstanci, o kojima je jednostavno korisno znati. Na primjer:

  • Kalijum permanganat + sumporna kiselina + etanol. Za paljenje vatre kalijum permanganatom nakapa se nekoliko kapi koncentrovane sumporne kiseline na suvi prah kalijum permanganata. Ako sada u smjesu stavite vatu natopljenu etil alkoholom, vata će zasvijetliti.
  • Krom trioksid + etanol. Na vatu natopljenu etil alkoholom sipa se malo hrom trioksida. U trenutku kontakta reagensa, vata se zapali.
  • Natrijum ili kalijum + voda. Kada jedan od ovih metala dođe u kontakt s vodom, dolazi do burne reakcije paljenja.
  • Kalijum hlorat + šećer + sumporna kiselina. Da bi se dobila vatra, šećer u prahu se pomiješa s kalijevim hloratom, nakon čega se na dobivenu smjesu nakapa koncentrirana kiselina. U trenutku kontakta smjese sa sumpornom kiselinom dolazi do paljenja.
  • Aluminijum + jod. Za ovu metodu, morat ćete provesti kemijski eksperiment s kristalnim jodom. Pomiješa se sa aluminijumskim prahom i u gotovu smjesu se doda malo vode - nakon kratkog vremena smjesa se zapali.

Zapravo, postoji mnogo više načina da se zapali vatra korištenjem kemijskih reagensa, ali gotovo nijedan od njih nije pogodan za turiste u hitnim slučajevima, jer većina reagensa nije nešto što je na planinarenju, ali nije uvijek moguće kupiti na selu.

Kalijum hlorat se pali u kontaktu sa sumpornom kiselinom i šećerom, ali pokušajte da ga kupite. Štaviše, priznajte: hoćete li ga nositi u ruksaku zajedno sa sumpornom kiselinom?

Čak se vjeruje da se vatra može zapaliti i vodikovim peroksidom. To, međutim, nije slučaj: u stvari, ova reakcija ne uzrokuje sagorijevanje, ali ga može podržati. Dakle, ako se kalijev permanganat doda vodikovom peroksidu, tada će početi brza evolucija kisika. A u okruženju kiseonika, kao što znate, čak se i tinjajući komadić momentalno zapali.

U uslovima preživljavanja ne vidim razloga da se vodikov peroksid koristi na ovaj način: bit će više smisla ako se koristi za predviđenu svrhu, odnosno za dezinfekciju rana i ogrebotina.

Znam samo nekoliko hemijskih metoda za paljenje vatre bez šibica i drugih rasvjetnih uređaja, koje se mogu implementirati u divljini, na primjer, u šumi, sa reagensima koji su općenito dostupni i nalaze se u kutiji prve pomoći turista. To su metode koje koriste mješavine kalijum permanganata + glicerina i kalijum permanganata + šećera.

Ove metode se temelje na činjenici da kalijev permanganat, kada se zagrijava (u našem slučaju od trenja), a ponekad i na sobnoj temperaturi, aktivno stupa u interakciju s različitim organskim tvarima, na primjer, sa spomenutim glicerinom i šećerom.

Zapaliti vatru sa kalijum permanganatom sa glicerinom

Možete pohraniti kalijum permanganat i glicerin u svoj pribor za prvu pomoć. Kalijum permanganat se obično koristi za pripremu antiseptičkih rastvora, a glicerin se koristi za razne kozmetičke i neke druge medicinske zahvate.

Glicerin za pokretanje požara mora biti bezvodan ili barem sadržavati minimalnu količinu vode.

Napomenu

Kalijum permanganat (također poznat kao kalijum permanganat) u Ruskoj Federaciji i Ukrajini je prepoznat kao prekursor i uvršten na listu narkotičkih supstanci. Ipak, u nekim ljekarnama ga je još uvijek moguće kupiti, iako u malim količinama i po značajnoj cijeni.

Da biste dobili vatru ovom metodom, potrebno je nakapati nekoliko kapi glicerina na kalijum permanganat. Nakon nekog vremena, smjesa će reagirati stvaranjem dima i zatim se zapaliti. izgleda ovako:

Sigurnosne mjere prilikom korištenja ove metode:

  1. Izbjegavajte prodiranje kalijum permanganata na kožu, sluzokože (moguće opekotine) i odjeću (mogu ostati mrlje).
  2. Takav požar nemojte gasiti vodom. Ulazak vode će uzrokovati prskanje smjese.
  3. Vatru je potrebno proizvoditi na ovaj način na otvorenom, jer pregrijavanje glicerina potiče oslobađanje akroleina, otrovne tvari 1. klase opasnosti. Ista supstanca se oslobađa kada se mast sagorijeva tokom kuvanja.

Napomenu

Inače, o negativnom dejstvu akroleina na ljudski organizam govori i činjenica da je tokom Prvog svetskog rata korišćen kao hemijsko oružje.

Zapaliti vatru sa kalijum permanganatom sa šećerom

Ova metoda je, po mom mišljenju, univerzalnija za turiste od prethodne, jer, za razliku od glicerina, većina ljubitelja aktivnosti na otvorenom u divljini sa sobom nosi šećer. Iako u stvari možete uopće bez šećera, koristeći samo kalijev permanganat, ali mi ćemo razmotriti najpopularniju opciju među ljudima.

Napomenu

Kalijum permanganat se često naziva mangan, iako je to netačno, jer su to dve različite supstance. Prva je tamno ljubičasta sol, a druga je srebrno bijeli metal. Kalijum permanganat je ispravniji naziv za kalijum permanganat.

Algoritam za dobijanje vatre na ovaj način je sljedeći:

  1. Uzmite zapaljivu travu kao što je vata ili suva trava.
  2. Od suhe, ali jake grane pravi se mali štap koji se na kraju zaoštrava.
  3. Malo udubljenje se izrezuje u trupac ili drvenu dasku duž promjera poprečnog presjeka pripremljenog štapa.
  4. Vrh štapa se stavlja u udubljenje i utrlja.
  5. Kalijum permanganat se pomiješa sa šećerom u omjeru 9:1 i stavi u udubljenje.
  6. Smjesa se pritisne štapom na dno udubljenja, a iznad nje se po obodu nalazi žbuka.
  7. Trljanje mješavine kalijum permanganata sa šećerom daje bljesak, što dovodi do paljenja tindera. Ali, kao što je već spomenuto, upotreba šećera u ovoj metodi nije potrebna: bolje je ostaviti ga u gastronomske svrhe.

PAŽNJA! Neprihvatljivo je pripremati i skladištiti gotove mješavine s kalijum permanganatom: takve mješavine, zbog jakih oksidacijskih svojstava kalijum permanganata, mogu se spontano zapaliti ili eksplodirati. Ne nosite u ruksaku mešavinu kalijum permanganata i šećera – takva loženja se mogu pripremiti samo neposredno pre paljenja vatre.

Kada koristite ovu metodu proizvodnje vatre bez šibica, treba imati na umu da tokom izbijanja, višak kalijum permanganata može letjeti na strane, pasti na osobu i njegovu odjeću.

Ako imate pri ruci samo kalijum permanganat bez šećera, možete zapaliti vatru kao što je prikazano u videu ispod:

Općenito, kalijum permanganat na planinarenju je neophodna stvar, a ne samo za paljenje vatre. Može se koristiti za dezinfekciju vode, za liječenje trovanja određenim alkaloidima, za pranje rana i, kao što vidimo, za paljenje vatre. Stoga ima smisla kupiti kalijev permanganat i nositi ga ne samo u kompletu prve pomoći, već iu NAZ-u. Na primjer, ja nosim malu količinu kalijevog permanganata u svojoj narukvici od vrpce: tamo je zapečaćena u zapečaćenoj fleksibilnoj posudi i nalazi se između tkanja uzice.

Zanimljiv video: 10 najčešćih načina da dobijete vatru pomoću hemijskih reakcija:

Samo dvije kapi glicerina - i kalijum permanganat mijenja boju!

složenost:

opasnost:

Uradite ovaj eksperiment kod kuće

Zašto rješenje prvo postaje plavo?

Ako pažljivo pratite kameleona, primijetit ćete da će nekoliko sekundi nakon dodavanja glicerina otopini postati plave boje. Plava boja nastaje mešanjem ljubičastih (iz permanganata MnO 4 -) i zelene (iz manganata MnO 4 2-) rastvora. Međutim, prilično brzo postaje zelen - u rastvoru je sve manje MnO 4 - a više MnO 4 2-.

Dodatak

Naučnici su uspjeli otkriti u kojem obliku mangan može obojeti otopinu u plavo. To se događa kada formira hipomanganatni ion MnO 4 3-. Ovdje je mangan u +5 oksidacijskom stanju (Mn +5). Međutim, MnO 4 3- je vrlo nestabilan i potrebni su posebni uslovi za njegovo dobijanje, pa ga prema našem iskustvu neće biti moguće vidjeti.

Šta se dešava sa glicerinom po našem iskustvu?

Glicerin stupa u interakciju sa kalijum permanganatom, dajući mu svoje elektrone. Glicerin je u našoj reakciji uzet u velikom višku (oko 10 puta više od kalijum permanganata KMnO 4). Sam glicerin se u uslovima naše reakcije pretvara u glicerin aldehid, a zatim u glicerinsku kiselinu.

Dodatak

Kao što smo već saznali, glicerin C 3 H 5 (OH) 3 oksidira kalijum permanganat. Glicerin je vrlo složen organski molekul, pa su reakcije s njegovim učešćem često teške. Oksidacija glicerina je složena reakcija tokom koje nastaje mnogo različitih supstanci. Mnogi od njih postoje vrlo kratko i pretvaraju se u druge, a neki se mogu naći u rješenju i nakon završetka reakcije. Ova situacija je tipična za svu organsku hemiju u cjelini. Obično se one tvari koje se najčešće dobivaju kao rezultat kemijske reakcije nazivaju glavni proizvodi, a ostale nusproizvodi.

U našem slučaju, glavni proizvod oksidacije glicerola kalijevim permanganatom je glicerinska kiselina.

Zašto u otopinu KMnO 4 dodajemo kalcijum hidroksid Ca (OH) 2?

U vodenom rastvoru, kalcijum hidroksid Ca (OH) 2 se raspada na tri naelektrisane čestice (jona):

Ca (OH) 2 → Ca 2+ (rastvor) + 2OH -.

U transportu, u prodavnici, u kafiću ili na času - svuda smo okruženi različitim ljudima. A mi se na takvim mjestima ponašamo na različite načine. Čak i ako radimo istu stvar - na primjer, čitamo knjigu. Okruženi različitim ljudima to radimo malo drugačije: negdje sporije, negdje brže, ponekad dobro zapamtimo ono što smo pročitali, a drugi put već sljedećeg dana ne možemo zapamtiti ni retka. Tako se kalijum permanganat, okružen OH ionima, ponaša na poseban način. Uzima elektrone iz glicerina "nežnije", ne žuri. Zbog toga možemo uočiti promjenu boje kameleona.

Dodatak

Šta se dešava ako ne dodate rastvor Ca (OH) 2?

Kada je u otopini prisutan višak OH - jona, takva otopina se naziva alkalna (ili kažu da ima alkalnu reakciju). Ako, naprotiv, postoji višak H + iona u otopini, takva otopina se naziva kiselom. Zašto "obrnuto"? Budući da zajedno OH - i H + ioni formiraju molekul vode H 2 O. Ali ako su H + i OH - joni podjednako prisutni (to jest, zapravo imamo vodu), rješenje se naziva neutralnim.

U kiseloj otopini, aktivni oksidant KMnO 4 postaje krajnje nevasan, čak i nepristojan. Vrlo brzo oduzima elektrone glicerinu (čak 5 odjednom!), a mangan se pretvara iz Mn ^ + 7 (u MnO 4 - permanganatu) u Mn 2+:

MnO 4 - + 5e - → Mn 2+

Potonji (Mn 2+) ne daje nikakvu boju vodi. Stoga će u kiseloj otopini kalijum permanganat vrlo brzo promijeniti boju, a kameleon neće raditi.

Slična situacija će se dogoditi u slučaju neutralnog rastvora kalijum permanganata. Samo nećemo "izgubiti" sve boje kameleona, kao u kiseloj otopini, ali samo dvije - zeleni manganat MnO 4 2 - neće se dobiti, što znači da će i plava boja nestati.

Možete li napraviti kameleona koristeći bilo šta osim KMnO 4?

Može! Kromirani (Cr) kameleon će imati sljedeću boju:

narandžasta (dihromat Cr 2 O 7 2-) → zelena (Cr 3+) → plava (Cr 2+).

Drugi kameleon je napravljen od vanadijuma (V):

žuta (VO 3+) → plava (VO 2+) → zelena (V 3+) → ljubičasta (V 2+).

Ali mnogo je teže učiniti da rastvori jedinjenja hroma ili vanadijuma tako lepo promene svoju boju, kao što se to dešava u slučaju mangana (kalijum permanganata). Osim toga, morat ćete stalno dodavati nove tvari u smjesu. Stoga se pravi kameleon - onaj koji će promijeniti boju "sam od sebe" - dobiva se samo iz kalijum permanganata.

Dodatak

Mangan Mn, poput hroma Cr i vanadijuma V, su prelazni metali - velika grupa hemijskih elemenata sa čitavim nizom zanimljivih svojstava. Jedna od karakteristika prelaznih metala je svetla i raznolika boja jedinjenja i njihovih rastvora.

Na primjer, lako je dobiti hemijsku dugu iz otopina spojeva prelaznih metala:

Svaki lovac želi znati gdje sedi fazan:

    Crvena (gvožđe (III) tiocijanat Fe (SCN) 3), gvožđe Fe;

    Narandžasta (dihromat Cr 2 O 7 2-), hrom Cr;

    Žuta (VO 3+), vanadijum V;

    Zelena (nikl nitrat, Ni (NO 3) 2), nikl Ni;

    Plava (bakar sulfat, CuSO 4), bakar Cu;

    Plava (tetraklorokobaltat, 2-), kobalt Co;

    Ljubičasta (permanganat MnO 4 -), mangan Mn.

Razvoj eksperimenta

Kako dalje promijeniti kameleona?

Da li je moguće preokrenuti reakciju i ponovo dobiti ljubičastu otopinu?

Neke kemijske reakcije mogu se odvijati u jednom smjeru ili u suprotnom smjeru. Takve reakcije se nazivaju reverzibilnim i, u poređenju sa ukupnim brojem hemijskih reakcija, malo ih je poznato. Reakciju možete preokrenuti stvaranjem posebnih uslova (na primjer, jako zagrijavanje reakcione smjese) ili dodavanjem nekog novog reagensa. Oksidacija glicerola kalijum permanganatom KMnO 4 nije reakcija ovog tipa. Štaviše, nemoguće je preokrenuti ovu reakciju u okviru našeg eksperimenta. Stoga nećemo moći natjerati kameleona da promijeni boju obrnutim redoslijedom.

Dodatak

Da vidimo postoji li način da pretvorimo našeg kameleona?

Prvo, jednostavno pitanje: može li oksidirani glicerin (glicerinska kiselina) pretvoriti mangan dioksid MnO 2 natrag u ljubičasti kalijum permanganat KMnO 4? Ne, ne može. Čak i ako mu puno pomognemo (na primjer, zagrijemo otopinu). To je zato što je KMnO 4 jako oksidaciono sredstvo (s tim smo se bavili malo više), dok glicerinska kiselina ima slaba oksidaciona svojstva. Nevjerovatno je teško suprotstaviti bilo šta sa slabim oksidantom jakom!

Može li se MnO 2 ponovo pretvoriti u KMnO 4 upotrebom drugih reagensa? Da, možeš. Ali za ovo morate raditi u pravoj hemijskoj laboratoriji! Jedna od laboratorijskih metoda za dobijanje KMnO 4 je interakcija MnO 2 sa hlorom Cl 2 u prisustvu viška kalijum hidroksida KOH:

2MnO 2 + 3Cl 2 + 8KOH → 2KMnO 4 + 6KCl + 4 H 2 O

Kod kuće se takva reakcija ne može provesti - i teška je (potrebna je posebna oprema) i nesigurna. I ona sama neće imati puno veze sa svijetlim i lijepim kameleonom iz našeg iskustva.

Vulkan Scheele - klasična verzija

Vulkan Scheele jedno je od najjednostavnijih i najspektakularnijih iskustava. Prije nekoliko desetljeća, kada su se kalij-permanganat ("kalijev permanganat") i glicerin prodavali u bilo kojoj ljekarni, svaki je školarac mogao napraviti ovaj eksperiment - čak i nije bio posebno sklon kemijskim eksperimentima. Danas, kada su hemija i hemijska industrija zapravo zabranjene, dobijanje kalijum permanganata je veoma problematično, ali u ovom članku nećemo se doticati ovih nečuvenih aspekata naše stvarnosti.

Dakle, shema eksperimenta je krajnje jednostavna: gomila kalijevog permanganata (obično nekoliko grama) se izlije na vatrostalnu površinu. U brdu se pravi udubljenje - "krater vulkana" i tamo se kapne nekoliko kapi glicerina. Nakon nekog vremena (sekunde, ponekad i minute) počinje "vulkanska erupcija". Javljaju se žuti, bijeli i plavi plamenovi, iskre lete na sve strane.

Obično eksperiment nije težak, ali ipak postoje neke posebnosti. Kada je autor prvi put odlučio da izvede ovaj eksperiment (već sredovečni hemičar), bio je razočaran: glicerin nikada nije želeo da se zapali. Po izgledu, glicerin je bio gust, očito nije sadržavao značajne količine vode, ali eksperiment nije postignut. Pitao sam kolege: ispostavilo se da nisu imali takvih problema. Uzeo sam još jedan glicerin - rezultat nije dugo čekao: od kontakta s permanganatom, glicerin se brzo zapalio. Najvjerovatnije je "loš" glicerin sadržavao primjesu ulja (tečnost je bila masna na dodir).

Međutim, češći razlog zašto iskustvo možda neće uspjeti (ili uspjeti, ali loše) je drugačiji: glicerin bi trebao biti bezvodan ili barem sadržavati manje vode.

Nekoliko godina nakon opisanih događaja, odlučili smo da ponovimo eksperiment. Glicerin, koji je došao pri ruci, bio je "tanak": očito je sadržavao puno vode. Permanganat je uzet u obliku velikih kristala. Do paljenja je došlo, ali je "vulkanska erupcija" morala da sačeka nekoliko minuta. Prije nego što se smjesa zapalila, tečnost je ključala sa stvaranjem bijelih para: voda i glicerin su isparili.

Vrlo je lako ukloniti vodu iz glicerina: potrebno ga je lagano zagrijati u otvorenoj posudi. Prvo, tečnost proključa - voda isparava iz nje. Kada ključanje prestane i počnu da se stvaraju guste bele pare, postupak je završen: skoro sva voda je isparila. Kontakt s plamenom može zapaliti pare glicerina. Ako se to dogodi, isključite gorionik i pokrijte otvor posude - kako biste spriječili pristup zraka glicerinu (za tu svrhu je prikladan komad šperploče, kartona ili debelog papira).

Ne pokušavajte sipati vodu u zapaljeni glicerin! Voda će odmah ispariti, noseći sa sobom kapljice glicerina, koje će se odmah rasplamsati. Efekat će vjerovatno biti slabiji od dodavanja vode vrućem ulju, ali i dalje možete mnogo patiti.