Kaip gauti nitratą iš nitritų. Nitratai, jų gamyba ir savybės

Chemija yra žavus mokslas. Tie, kurie domisi ne tik teorija, bet ir išbando savo įgūdžius praktiškai, puikiai žino, apie ką kalbame. Kiekvienas moksleivis yra susipažinęs su daugeliu periodinės lentelės elementų. Bet ar visi galėjo pabandyti maišyti reagentus ir atlikti cheminius bandymus iš pirmų lūpų? Net ir šiandien ne visos šiuolaikinės mokyklos turi reikiamą įrangą ir reagentus, todėl chemija išlieka mokslu, atviru savarankiškam mokymuisi. Daugelis siekia tai giliau suprasti, atlikdami tyrimus namuose.

Nei vienas namų šeimininkas neapsieina be azoto rūgšties – be galo svarbaus dalyko buityje. Medžiagą gauti sunku: ją galima įsigyti tik specializuotoje parduotuvėje, kurioje perkama naudojant dokumentus, patvirtinančius taikų medžiagos vartojimą. Todėl, jei esate DIYer, greičiausiai negalėsite gauti šio komponento. Čia ir kyla klausimas, kaip pasigaminti azoto rūgšties namuose. Procesas neatrodo sudėtingas, tačiau išeiga turi būti pakankamo grynumo ir reikiamos koncentracijos medžiaga. To negalima padaryti be eksperimentinio chemiko įgūdžių.

Kur naudojama medžiaga?

Saugiems tikslams tikslinga naudoti azoto rūgštį. Medžiaga naudojama šiose žmogaus veiklos srityse:

  • dažančių pigmentų kūrimas;
  • fotografijos juostų ryškinimas;
  • Vaistų ruošimas;
  • plastikinių gaminių perdirbimas;
  • naudoti chemijoje;
  • sodo ir daržo kultūrų tręšimas;
  • dinamito gamyba.

Gryna azoto rūgštis nepakitusi forma atrodo kaip skysta medžiaga, kuri, susilietus su oru, pradeda išskirti baltus garus. Užšąla jau esant -42 o C, o verda +80 o C. Kaip namuose savo rankomis pašalinti tokią medžiagą kaip azoto rūgštis?

1 būdas

Rūkstanti medžiaga gaunama veikiant koncentratą natrio (kalio) nitratu (natrio (kalio) nitratu). Dėl reakcijos gaunama norima medžiaga ir natrio (kalio) vandenilio sulfatas. Reakcijos schema atrodo taip: NaNO 3 + H 2 TAIP 4 => HNO 3 + NaHSO 4. Atminkite, kad susidariusios medžiagos koncentracija priklauso nuo prieš pradedant reakciją.

2 būdas

Azoto rūgšties gavimas namuose su mažesne medžiagos koncentracija vyksta taip pat, tereikia natrio nitratą pakeisti amonio nitratu. Cheminė lygtis atrodo taip: N.H. 4 NE 3 + H 2 TAIP 4 =>(N.H.4) 2 TAIP 4 + HNO 3 . Atkreipkite dėmesį, kad amonio nitratas yra lengviau prieinamas nei kalio ar natrio nitratas, todėl dauguma tyrėjų reakciją atlieka juo remdamiesi.

Kuo didesnė H 2 SO 4 koncentracija, tuo azoto rūgštis bus labiau koncentruota. Norint gauti subalansuotą medžiagą, būtina padidinti reakcijai reikalingo elektrolito tūrį. Norint pasiekti norimą rezultatą, praktiškai jie naudoja išgarinimo metodą, kuris susideda iš laipsniško elektrolito tūrio sumažinimo maždaug 4 kartus, palyginti su originalu.

Garinimo metodo ypatybės

Į indo dugną pilamas išsijotas smėlis ir dedamas rezervuaras su elektrolitu. Šio proceso metu dujinė viryklė verdama padidinant arba sumažinant šilumą. Procesas trunka ilgai, todėl šiuo klausimu svarbu kantrybė. Specialistai rekomenduoja naudoti katilus – stiklinius arba keraminius vamzdelius, skirtus cheminiams eksperimentams, įskaitant išgarinimą. Jie neutralizuoja burbuliukų susidarymą ir sumažina virimo jėgą, neleidžiant medžiagai išsitaškyti. Tokiomis sąlygomis namuose leidžiama gauti azoto rūgšties, kurios koncentracija yra apie 93%.

Praktinio medžiagos paruošimo įrankiai ir reagentai

Norėdami atlikti reakciją, jums reikės:

  • koncentruotas H 2 SO 4 (>95%) - 50 ml;
  • amonio nitratas, kalis, natris;
  • 100 ml talpos;
  • 1000 ml talpos;
  • stiklinis piltuvas;
  • elastinės juostos;
  • vandens vonia;
  • susmulkinto ledo (galima pakeisti sniegu arba šaltu vandeniu);
  • termometras.

Gaminant azoto rūgštį namuose, kaip ir atliekant bet kokią kitą cheminę reakciją, reikia laikytis šių atsargumo priemonių:

  • Gaminant azoto rūgštį namuose, būtina palaikyti 60-70 o C temperatūrą. Viršijus šias ribas, rūgštis pradės irti.
  • Reakcijos metu gali išsiskirti garai ir dujos, todėl dirbant su rūgštimis būtinai naudokite apsauginę kaukę. Rankos turi būti apsaugotos nuo staigaus medžiagos sąlyčio su oda, todėl chemikai dirba su guminėmis pirštinėmis. Didelėse chemijos gamyklose, kur žmonės liečiasi su sveikatai pavojingomis medžiagomis, darbuotojai dažniausiai dirba su specialiais apsauginiais kostiumais.

Dabar jūs žinote, kaip paprasta reakcija gauti azoto rūgšties. Būkite atsargūs naudodami tokią medžiagą ir naudokite ją tik taikiems tikslams.

Įvadas

Mažai tikėtina, kad kas nors iš jūsų ką nors girdėjo apie natrio nitratą. Jos pavadinimas dažnai minimas mokykloje, jau nekalbant apie pramonę. Bet tik vardas! Kas dar žinoma apie natrio nitratą? Apie tai ir kalbėsime šiandieniniame straipsnyje.

Apibrėžimas

Natrio nitratas (formulė NaNO 3) yra azoto rūgšties natrio druska. Jis gali būti vadinamas "natrio nitratas" arba "natrio / natrio / Čilės nitratas".

Savybės

Natrio nitratas yra pavaizduotas bespalviais ilgais kristalais, turinčiais romboedrinę arba trikampę kristalinę gardelę. Jų skonis labai sūrus. Skirtingose ​​medžiagose jie tirpsta skirtingai, tačiau natrio nitratas geriausiai „tirpsta“ vandenyje. 380 o C temperatūroje šis junginys skyla į natrio nitratą ir deguonį. Reakcija atrodo taip: 2NaNO 3 => 2NaNO 2 + O 2. Taip pat natrio nitratas gali įsitraukti į mainų reakcijas, kurių antrasis reagentas yra šarminių metalų druskos. Vienas iš produktų visada bus nitratas, kurio tirpumo vertė bus daug mažesnė nei dabar aptariamos medžiagos. Pavyzdžiui, kai natrio nitratas reaguoja su kalio chloridu, susidaro kalio nitratas ir valgomoji druska (natrio chloridas). Lydoje aptariamas nitratas pasižymi stipriomis oksidacinėmis savybėmis, o tirpale – redukuojančiomis savybėmis. Jam skylant išsiskiria deguonis, dėl to šis junginys gali reaguoti su nemetalais.

Kvitas

Šį nitratą galima gauti keliais būdais:

Azoto rūgšties reakcija su metalu arba natrio oksidu

Kai į azoto rūgštį įpilama gryno natrio, įvyksta neutralizacijos reakcija. Jo produktai bus norima medžiaga, vanduo, taip pat dujinis azotas ir jo oksidai (I, II). Jei į tą pačią rūgštį pridedama natrio oksido, gaunamas dabar aptariamas junginys ir vanduo.

Azoto rūgšties reakcija su rūgšties druskomis arba natrio hidroksidu

Į HNO 3 įdėjus rūgšties natrio druskos (pavyzdžiui, jos bikarbonato), susidaro norima medžiaga – vanduo ir anglies dioksidas, kuris greitai išgaruoja. Jei antrasis reagentas yra natrio hidroksidas, tada, kaip ir jo oksido ir azoto rūgšties atveju, gaunamas tik natrio nitratas ir H 2 O.

Amonio nitrato reakcija su rūgšties druskomis arba natrio hidroksidu

Amonio nitratas gali sėkmingai pakeisti azoto rūgštį. Jam sąveikaujant su natrio hidroksidu susidaro norima medžiaga, vanduo ir amoniako dujos, o reaguojant su natrio bikarbonatu produktai bus šie junginiai ir anglies dioksidas.

Valgomosios druskos reakcija su sidabro nitratu

Tokiu atveju vyksta mainų reakcija, kurios produktai yra natrio nitratas ir sidabro chloridas.

Taikymas

Ši medžiaga naudojama kaip vertinga azoto trąša. Pirotechnikos, maisto, stiklo ir metalo apdirbimo pramonė neapsieina be natrio nitrato. Natrio nitratas iš natūralių telkinių išgaunamas keliais būdais:

Šios medžiagos išplovimas karštu vandeniu ir kristalizacija;

Azoto oksidų absorbcija naudojant sodos tirpalą;

Keitimosi reakcija, apimanti natrio sulfatą/chloridą/karbonatą ir kalcio/amonio nitratą.

Išvada

Tai yra svarbus natrio nitrato vaidmuo. Yra ir kitų medžiagų, be kurių žmogus neapsieina, bet apie jas pakalbėsime kitą kartą.

(A) Nitritai

Atsižvelgiant į atitiktį išimtis, nurodytos šio pogrupio bendrosiose nuostatose, šioje pozicijoje klasifikuojami nitritai, azoto rūgšties metalų druskos (HNO 2) (pozicija).

  1. Natrio nitritas(NaNO2). Jis gaunamas redukuojant natrio nitratą švinu ir gaminant švino litarą. Bespalviai kristalai, higroskopiški ir gerai tirpūs vandenyje. Naudojamas kaip oksidatorius dažant kubilus; organinėje sintezėje; mėsos perdirbimui; fotografijoje; kaip žiurkių nuodai ir kt.
  2. Kalio nitritas(KNO 2). Jis gaunamas tais pačiais metodais, kaip ir natrio nitritas, arba sieros dioksidu veikiant kalcio oksido ir kalio nitrato mišinį. Balti kristaliniai milteliai arba gelsvos lazdelės; dažnai yra kitų druskų kaip priemaišų. Jis ištirpsta vandenyje ir tampa labai difuzinis ore, pablogindamas savybes. Naudojamas tiems patiems tikslams kaip ir natrio nitritas.
  3. Bario nitritas(Ba(NO 2) 2). Pirotechnikoje naudojami kristalai.
  4. Kiti nitritai. Tai yra amonio nitritas, nestabilus ir sprogus produktas; naudojamas kaip tirpalas azotui gaminti laboratorijoje.

(B) Nitratai

Atsižvelgiant į atitiktį išimtis, nurodytos šio pogrupio bendrosiose nuostatose, šioje pozicijoje klasifikuojami nitratai, metalų druskos ir azoto rūgštis (pozicija), išskyrus amonio nitratas ir natrio nitratas, tiek grynas, tiek neapdorotas ( prekinė prekė arba ). (Kitas išimtis rasite toliau.)

Čia taip pat yra pagrindiniai nitratai.

  1. Kalio nitratas(KNO 3) (taip pat vadinamas "salpetra"). Gaunamas iš natrio nitrato ir kalio chlorido. Tai bespalviai kristalai arba stiklinė masė arba balti kristaliniai milteliai, tirpūs vandenyje ir neapdoroti higroskopiški. Jis naudojamas panašiai kaip natrio nitratas, taip pat parakui, cheminiams detonatoriams gaminti, pirotechnikoje, degtukų ir metalurgijos srautų gamybai.
  2. Bismuto nitratai:

(A) neutralus bismuto nitratas(Bi(NO3)35H2O). Jis gaunamas azoto rūgštimi veikiant bismutą; dideli bespalviai difuziniai kristalai. Naudojamas bismuto oksidams arba druskoms ir kai kuriems lakams gaminti;

b) bazinis bismuto nitratas(BiNO 3 (OH) 2). Gaunamas iš neutralaus bismuto nitrato; perlamutriniai balti milteliai, netirpūs vandenyje. Vartojama medicinoje (virškinamojo trakto ligoms gydyti); keramikos (vaivorykštės dažų) gamyboje, kosmetikoje, saugiklių gamyboje ir kt.

  1. Magnio nitratas(Mg(NO3)26H2O). Bespalviai kristalai, tirpūs vandenyje. Naudojamas pirotechnikoje, ugniai atsparių gaminių (su magnio oksidu), švytėjimo grotelių ir kt.
  2. Kalcio nitratas(Ca(NO 3) 2). Jis gaunamas apdorojant susmulkintą kalkakmenį azoto rūgštimi. Balta tiršta masė, tirpi vandenyje, alkoholyje ir acetone. Naudojamas pirotechnikoje, gaminant sprogmenis, degtukus, trąšas ir kt.
  3. Geležies nitratas(Fe(NO3)36H2O arba 9H2O). Mėlyni kristalai. Naudojamas kaip kandiklis dažymui ir marginimui (grynas arba sumaišytas su acetatu). Medicinoje naudojamas grynas vandeninis tirpalas.
  4. Kobalto nitratas(Co(NO3)26H2O). Purpuriniai, rausvi arba rusvi kristalai, tirpūs vandenyje ir tirpstantys. Naudojamas kobalto mėlynojo arba kobalto geltonojo ir simpatinio rašalo gamyboje; keramikos dekoravimui; kobalto nusodinimui elektrodiniu būdu ir kt.
  5. Nikelio nitratas(Ni(NO3)26H2O). Vandenyje tirpūs, purūs žali kristalai. Naudojamas keramikos (rudųjų pigmentų) gamyboje; dažymui (kaip kandiklis); nikelio nusodinimo elektrolitiniu būdu metu; nikelio oksido arba gryno nikelio katalizatorių gamybai.
  6. Vario nitratas(Cu(NO 3) 2). Jis gaunamas ištirpinant varį azoto rūgštyje ir vėliau kristalizuojant (sudėtyje yra 3 arba 6 vandens molekulės, priklausomai nuo temperatūros). Mėlyni arba žali kristalai, tirpūs vandenyje, higroskopiški; nuodingas. Naudojamas pirotechnikoje; dažų gamyboje; dažant ar marginant tekstilės medžiagas (mardantą); vario oksido ir fotopopieriaus gamybai; dengiant galvaninę dangą, suteikti metalams dirbtinę patiną ir kt.
  7. Stroncio nitratas(Sg(NO 3) 2). Jis gaunamas stroncio oksidui arba stroncio sulfidui veikiant azoto rūgštį, kai kaitinama bevandenės druskos pavidalu arba hidratuotos druskos pavidalu (su 4 vandens molekulėmis) žemoje temperatūroje. Bespalviai kristaliniai milteliai, tirpūs, tirpūs vandenyje, suyra kaitinant. Naudojamas pirotechnikoje (raudona šviesa), degtukų gamyboje.
  8. Kadmio nitratas(Cd(NO3)24H2O). Gaunamas iš oksido. Bespalvės adatos, difuzinės, tirpios vandenyje. Naudojamas kaip dažiklis keramikos ar stiklo pramonėje.
  9. Bario nitratas(Ba(NO 3) 2). Gaunamas iš natūralaus karbonato (viterito) (prekė). Bespalviai arba balti kristalai arba kristaliniai milteliai; tirpus vandenyje, nuodingas. Naudojamas pirotechnikoje (žalia šviesa); gaminant sprogmenis, optinį stiklą, keramikos glazūras, bario druskas ar nitratus ir kt.
  10. Švino nitratas(Pb(NO 3) 2). Švino nitratas susidaro kaip šalutinis produktas gaminant švino dioksidą, veikiant azoto rūgščiai raudonajam švinui. Bespalviai kristalai, tirpūs vandenyje; nuodingas. Naudojamas pirotechnikoje (geltona šviesa), degtukų, sprogmenų ir kai kurių dažiklių gamyboje; rauginimo, fotografijos ir litografijos srityse; gauti švino druskas kaip oksidatorių organinėje sintezėje.

Be to, kas išdėstyta aukščiau išimtis, Taip pat neįsijunk sekančius produktus.

Nitratas – tai amonio, natrio, kalcio ir kalio nitratų druskos (nitratų) pavadinimas. Daugiausia jos naudojamos žemės ūkyje, kaip mineralinės trąšos, pramoninėje pirotechnikos gaminių ir sprogmenų gamyboje.

Kalio nitratas laikomas labai vertinga trąša, nes jame vienu metu yra dvi augalų gyvybei svarbios medžiagos – azoto ir kalio. Tačiau tuo pat metu kalio nitratas yra juodojo parako pagrindas ir tiesiog nepakeičiamas gaminant įvairią pirotechniką. Tačiau naminių meistrų eksperimentai kuriant raketas, dūmines bombas ir kitus „sprogmenis“ dažnai baigiasi labai blogai. Todėl pastaruoju metu kalio salietros pardavimas ribojamas, o prasidėjus pavasariui vasaros gyventojai vis dažniau priversti galvoti, kaip nitratą pasigaminti patiems. Mūsų patarimai skirti sodininkams mėgėjams, kurie kalio nitratą naudoja tik taikiems tikslams.

Kaip pasigaminti kalio nitrato

  1. Įsigykite kalio karbonato, dar vadinamo kaliu, ir amonio nitratą techninės įrangos parduotuvėje.
  2. Atskirai ištirpinkite juos šiltame vandenyje, geriausia distiliuotame. Naudokite lygias reagentų masės dalis. Sumaišykite abu tirpalus nereikalingame inde, supilkite kalio tirpalą į amonio nitrato tirpalą.
  3. Padėkite keptuvę ant silpnos ugnies. Keptuvė turi būti pakankamai didelė, nes reakcijos metu mišinys putoja ir didėja. Reguliariai maišykite mišinį. Netrukus iš jo pradės išsiskirti aštraus būdingo kvapo amoniako dujos - tai reiškia, kad reakcija prasidėjo. Dėl aštraus dujų kvapo procesą geriau atlikti lauke arba patalpoje su gera ventiliacija.
  4. Nutraukus dujų išsiskyrimą, keptuvę nukelkite nuo ugnies ir palikite parai vėsioje vietoje. Po to apačioje susidaro dideli adatos formos kalio nitrato kristalai, kuriuos galima pašalinti tik nusausinus skystį ir išdžiovinus.

Amonio salietra yra viena iš labiausiai paplitusių trąšų, naudojama sėjant beveik visas žemės ūkio kultūras, tiek grūdus, tiek daržoves, taip pat naudojamas kaip suaugusių augalų tręšimas. Kasyboje amonio nitratas plačiai naudojamas kaip pagrindinė sprogstamųjų medžiagų – amonalo, amonito ar amotolio – sudedamoji dalis. Amonio salietra parduodama visose ūkinių prekių parduotuvėse „Trąšų“ skyriuose, kur jo nesunkiai galima įsigyti. Gaminti amonio nitratą amatininkų sąlygomis yra labai pavojinga ir visiškai nepelninga! Galite pabandyti susintetinti jį patys tik nedidelėmis dozėmis, laikydamiesi visų saugos taisyklių, edukaciniais tikslais.

Kaip pasigaminti amonio salietros

    1. Aparatūros parduotuvėje reikia nusipirkti: amoniako, vario sulfato, kalcio nitrato.
    2. Sumaišykite amoniaką su vario sulfatu, kol gausis mėlynas tirpalas. Dėl pakeitimo reakcijos gauname vario hidroksido nusodinimą ir tirpale likusį amonio sulfatą.
    3. Amonio sulfato tirpalą nusausinkite iš nuosėdų ir sumaišykite su kalcio nitratu. Dėl to gauname kalcio sulfatą nuosėdų ir tirpalo, kuriame yra mūsų amonio nitrato, pavidalu.

Aprašėme pagrindinius salietros gavimo būdus, o jūs turite nuspręsti, ką galima pagaminti iš namuose pagamintos salietros.