Hvordan få nitrat fra nitritt. Nitrater, deres produksjon og egenskaper

Kjemi er en fascinerende vitenskap. De som ikke bare er interessert i teori, men også prøver sine ferdigheter i praksis, vet nøyaktig hva vi snakker om. Hvert skolebarn er kjent med de fleste grunnstoffene fra det periodiske systemet. Men har alle vært i stand til å prøve å blande reagenser og gjennomføre kjemiske tester førstehånds? Selv i dag har ikke alle moderne skoler nødvendig utstyr og reagenser, så kjemi er fortsatt en vitenskap åpen for uavhengige studier. Mange søker å forstå det dypere ved å forske hjemme.

Ingen hjemmeværende kan klare seg uten salpetersyre - en ekstremt viktig ting i husholdningen. Det er vanskelig å få tak i stoffet: det kan bare kjøpes i en spesialbutikk, der kjøp gjøres ved å bruke dokumenter som bekrefter fredelig bruk av stoffet. Derfor, hvis du er en gjør-det-selv-er, vil du mest sannsynlig ikke kunne få denne komponenten. Det er her spørsmålet oppstår om hvordan man lager salpetersyre hjemme. Prosessen ser ikke ut til å være komplisert, men utgangen bør være et stoff med tilstrekkelig renhetsnivå og den nødvendige konsentrasjonen. Det er ingen måte å gjøre dette uten ferdighetene til en eksperimentell kjemiker.

Hvor brukes stoffet?

Det er rimelig å bruke salpetersyre for sikre formål. Stoffet brukes i følgende områder av menneskelig aktivitet:

  • opprettelse av fargepigmenter;
  • utvikling av fotografiske filmer;
  • tilberedning av medisiner;
  • resirkulering av plastprodukter;
  • bruk i kjemi;
  • gjødsling av hage- og grønnsaksvekster;
  • dynamittproduksjon.

Ren salpetersyre i uforandret form fremstår som et flytende stoff, som ved kontakt med luft begynner å frigjøre hvite damper. Det fryser allerede ved -42 o C, og koker ved +80 o C. Hvordan fjerne et stoff som salpetersyre med egne hender hjemme?

Metode 1

Det rykende stoffet oppnås ved å utsette konsentratet for natrium (kalium) nitrat (natrium (kalium) nitrat). Som et resultat av reaksjonen oppnås det ønskede stoffet og natrium (kalium) hydrogensulfat. Reaksjonsskjemaet ser slik ut: NaNO 3 + H 2 4 => HNO 3 + NaHSO 4. Husk at konsentrasjonen av det resulterende stoffet avhenger av før det går inn i reaksjonen.

Metode 2

Å skaffe salpetersyre hjemme med en lavere konsentrasjon av stoffet skjer på samme måte, du trenger bare å erstatte natriumnitrat med ammoniumnitrat. Den kjemiske ligningen ser slik ut: N.H. 4 NEI 3 + H 2 4 =>(N.H.4) 2 4 + HNO 3 . Vær oppmerksom på at ammoniumnitrat er mer tilgjengelig enn kalium- eller natriumnitrat, og det er derfor de fleste forskere utfører reaksjonen basert på det.

Jo høyere konsentrasjon av H 2 SO 4, jo mer konsentrert vil salpetersyren være. For å oppnå et balansert stoff, er det nødvendig å øke volumet av elektrolytt som kreves for reaksjonen. For å oppnå ønsket resultat bruker de i praksis fordampningsmetoden, som består i å gradvis redusere volumet av elektrolytten med omtrent 4 ganger originalen.

Funksjoner ved fordampningsmetoden

Sikt sand helles i bunnen av skålen og et reservoar med elektrolytt plasseres. I denne prosessen kokes gassovnen ved å skru opp eller redusere varmen. Prosessen tar lang tid, så tålmodighet er viktig i denne saken. Eksperter anbefaler å bruke kjeler - glass- eller keramiske rør designet for kjemiske eksperimenter, inkludert fordampning. De nøytraliserer dannelsen av bobler og reduserer kokekraften, og forhindrer sprut av stoffet. Under slike forhold er det tillatt å skaffe salpetersyre hjemme med en konsentrasjon på omtrent 93%.

Verktøy og reagenser for praktisk tilberedning av stoffet

For å utføre reaksjonen trenger du:

  • konsentrert H2S04 (>95%) - 50 ml;
  • ammoniumnitrat, kalium, natrium;
  • 100 ml beholder;
  • 1000 ml beholder;
  • glass trakt;
  • elastiske bånd;
  • vann bad;
  • knust is (kan erstattes med snø eller kaldt vann);
  • termometer.

Å skaffe salpetersyre hjemme, som å utføre enhver annen kjemisk reaksjon, krever følgende forholdsregler:

  • I prosessen med å produsere salpetersyre hjemme, er det nødvendig å opprettholde temperaturen innenfor 60-70 o C. Hvis disse grensene overskrides, vil syren begynne å gå i oppløsning.
  • Under reaksjonen kan damper og gasser frigjøres, så når du arbeider med syrer, pass på å bruke en beskyttende maske. Hendene må beskyttes mot plutselig kontakt av stoffet med huden, så kjemikere arbeider i gummihansker. I store kjemiske anlegg, der mennesker kommer i kontakt med helsefarlige stoffer, arbeider arbeidere vanligvis i spesielle vernedrakter.

Nå vet du hvordan du får salpetersyre i en enkel reaksjon. Vær forsiktig når du bruker et slikt stoff og bruk det kun til fredelige formål.

Introduksjon

Det er usannsynlig at noen av dere har hørt noe om natriumnitrat. Navnet nevnes ofte på skolen, for ikke å nevne i industrien. Men bare navnet! Hva mer er kjent om natriumnitrat? Det er det vi skal snakke om i dagens artikkel.

Definisjon

Natriumnitrat (formel NaNO 3) er natriumsaltet av salpetersyre. Det kan kalles "natriumnitrat" ​​eller "natrium/natrium/Chilenitrat".

Egenskaper

Natriumnitrat er representert av fargeløse lange krystaller som har et romboedrisk eller trigonalt krystallgitter. De smaker veldig salt. De løser seg forskjellig i forskjellige stoffer, men natriumnitrat "smelter" best i vann. Ved en temperatur på 380 o C spaltes denne forbindelsen til natriumnitrat og oksygen. Reaksjonen ser slik ut: 2NaNO 3 => 2NaNO 2 + O 2. Natriumnitrat kan også inngå utvekslingsreaksjoner, hvor den andre reagensen er alkalimetallsalter. Et av produktene i dette tilfellet vil alltid være nitrat med en løselighetsverdi som vil være mye lavere enn for stoffet som nå diskuteres. For eksempel når natriumnitrat reagerer med kaliumklorid, dannes kaliumnitrat og bordsalt (natriumklorid). I en smelte oppviser nitratet under diskusjon sterke oksiderende egenskaper, og i løsning reduserende egenskaper. Når det brytes ned, frigjøres oksygen, og på grunn av dette kan denne forbindelsen reagere med ikke-metaller.

Kvittering

Dette nitratet kan oppnås på flere måter:

Reaksjon av salpetersyre med metall eller natriumoksid

Når rent natrium tilsettes salpetersyre, oppstår en nøytraliseringsreaksjon. Dets produkter vil være det ønskede stoffet, vann, samt gassformig nitrogen og dets oksider (I, II). Hvis natriumoksid tilsettes til den samme syren, er resultatet den nå diskuterte forbindelsen og vann.

Reaksjon av salpetersyre med sure salter eller natriumhydroksid

Hvis et surt natriumsalt (for eksempel dets bikarbonat) tilsettes til HNO 3, dannes det ønskede stoffet, vann og karbondioksid, som raskt fordamper. Hvis det andre reagenset er natriumhydroksid, oppnås, som tilfellet er med dets oksid og salpetersyre, kun natriumnitrat og H 2 O.

Reaksjon av ammoniumnitrat med sure salter eller natriumhydroksid

Ammoniumnitrat kan med hell erstatte salpetersyre. Under dets interaksjon med natriumhydroksyd dannes det ønskede stoffet, vann og ammoniakkgass, og ved reaksjon med natriumbikarbonat vil produktene være disse forbindelsene og karbondioksid.

Reaksjon av bordsalt med sølvnitrat

I dette tilfellet oppstår en utvekslingsreaksjon, hvis produkter er natriumnitrat og sølvklorid.

applikasjon

Dette stoffet brukes som en verdifull nitrogengjødsel. Den pyrotekniske, mat-, glass- og metallindustrien kan ikke klare seg uten natriumnitrat. Natriumnitrat utvinnes fra naturlige forekomster på flere måter:

Utvasking av dette stoffet ved bruk av varmt vann og krystallisering;

Absorpsjon av nitrogenoksider ved hjelp av en natronløsning;

En utvekslingsreaksjon som involverer natriumsulfat/klorid/karbonat og kalsium/ammoniumnitrat.

Konklusjon

Dette er den viktige rollen natriumnitrat spiller. Det er også andre stoffer som en person ikke kan klare seg uten, men vi snakker om dem en annen gang.

(EN) Nitritter

Med forbehold om samsvar unntak, spesifisert i de generelle bestemmelsene for denne undergruppen, omfatter denne posisjonen nitritter, metallsalter av salpetersyre (HNO 2) (posisjon).

  1. Natriumnitritt(NaNO2). Det oppnås ved å redusere natriumnitrat med bly og under produksjon av blylitarge. Fargeløse krystaller, hygroskopiske og svært løselige i vann. Brukes som oksidasjonsmiddel i karfarging; i organisk syntese; for kjøttbehandling; innen fotografering; som rottegift osv.
  2. Kaliumnitritt(KNO 2). Det oppnås ved de samme metodene som natriumnitritt, eller ved innvirkning av svoveldioksid på en blanding av kalsiumoksid og kaliumnitrat. Hvitt krystallinsk pulver eller gulaktige pinner; inneholder ofte andre salter som urenheter. Det løses opp i vann og blir svært diffust i luft med forringelse av egenskaper. Brukes til samme formål som natriumnitritt.
  3. Bariumnitritt(Ba(NO 2) 2). Krystaller brukt i pyroteknikk.
  4. Andre nitritter. Disse inkluderer ammoniumnitritt, et ustabilt og eksplosivt produkt; brukes som løsning for å produsere nitrogen i laboratoriet.

(B) Nitrater

Med forbehold om samsvar unntak, spesifisert i de generelle bestemmelsene for denne undergruppen, omfatter denne posisjonen nitrater, salter av metaller og salpetersyre (posisjon), unntatt ammoniumnitrat og natriumnitrat, både rent og rått ( varevare eller ). (Se nedenfor for andre unntak.)

Grunnleggende nitrater er også inkludert her.

  1. Kaliumnitrat(KNO 3) (også kalt "saltpeter"). Oppnådd fra natriumnitrat og kaliumklorid. Det er fargeløse krystaller eller glassaktig masse, eller hvitt krystallinsk pulver, løselig i vann og hygroskopisk i sin rå form. Det brukes på samme måte som natriumnitrat, og også til produksjon av krutt, kjemiske detonatorer, i pyroteknikk, for fremstilling av fyrstikker og metallurgiske flussmidler.
  2. Vismutnitrater:

(EN) nøytral vismutnitrat(Bi(N03)35H20). Det oppnås ved virkningen av salpetersyre på vismut; store fargeløse diffuse krystaller. Brukes til å produsere oksider eller salter av vismut og noen lakk;

(b) basisk vismutnitrat(BiN03 (OH) 2). Oppnådd fra nøytral vismutnitrat; perlehvitt pulver, uløselig i vann. Brukes i medisin (for behandling av gastrointestinale sykdommer); i produksjon av keramikk (regnbuemaling), i kosmetikk, i produksjon av sikringer, etc.

  1. Magnesiumnitrat(Mg(N03)2 6H20). Fargeløse krystaller, løselig i vann. Brukes i pyroteknikk, for produksjon av brannbestandige produkter (med magnesiumoksid), glødenett, etc.
  2. Kalsiumnitrat(Ca(NO 3) 2). Det oppnås ved å behandle knust kalkstein med salpetersyre. Hvit utflytende masse, løselig i vann, alkohol og aceton. Brukes i pyroteknikk, i produksjon av eksplosiver, fyrstikker, gjødsel m.m.
  3. Jernholdig nitrat(Fe(NO3)36H2O eller 9H2O). Blå krystaller. Brukes som beisemiddel for farging og trykking (rent eller blandet med acetat). Ren vandig løsning brukes i medisin.
  4. Koboltnitrat(Co(NO3)26H20). Lilla, rødlige eller brunaktige krystaller, løselig i vann og utflytende. Brukes i produksjon av koboltblått eller koboltgult og sympatisk blekk; for dekorering av keramikk; for elektroavsetning av kobolt, etc.
  5. Nikkelnitrat(Ni(N03)26H20). Vannløselige, utflytende grønne krystaller. Brukes i produksjon av keramikk (brune pigmenter); for farging (som beisemiddel); under elektroavsetning av nikkel; for produksjon av nikkeloksid eller rene nikkelkatalysatorer.
  6. Kobbernitrat(Cu(NO 3) 2). Det oppnås ved å løse opp kobber i salpetersyre og påfølgende krystallisering (inneholder 3 eller 6 vannmolekyler avhengig av temperatur). Blå eller grønne krystaller, løselige i vann, hygroskopiske; giftig. Brukes i pyroteknikk; i produksjon av fargestoffer; ved farging eller trykking av tekstilmaterialer (beisemiddel); for produksjon av kobberoksid og produksjon av fotografisk papir; ved påføring av galvanisk belegg, for å gi metaller en kunstig patina osv.
  7. Strontiumnitrat(Sg(NO 3) 2). Det oppnås ved innvirkning av strontiumoksid eller strontiumsulfid på salpetersyre når det oppvarmes i form av et vannfritt salt eller i form av et hydratisert salt (med 4 vannmolekyler) ved lave temperaturer. Fargeløst krystallinsk pulver, flytende, løselig i vann, brytes ned ved oppvarming. Brukes i pyroteknikk (rødt lys), ved fremstilling av fyrstikker.
  8. Kadmiumnitrat(Cd(N03)24H20). Oppnådd fra oksid. Fargeløse nåler, diffuse, løselige i vann. Brukes som fargestoff i keramikk- eller glassindustrien.
  9. Bariumnitrat(Ba(NO 3) 2). Innhentet fra naturlig karbonat (witherite) (varevare). Fargeløse eller hvite krystaller eller krystallinsk pulver; løselig i vann, giftig. Brukes i pyroteknikk (grønt lys); i produksjon av eksplosiver, optisk glass, keramiske glasurer, bariumsalter eller nitrater, etc.
  10. Blynitrat(Pb(NO 3) 2). Blynitrat dannes som et biprodukt i produksjonen av blydioksid ved virkningen av salpetersyre på rødt bly. Fargeløse krystaller, løselige i vann; giftig. Brukes i pyroteknikk (gult lys), i produksjon av fyrstikker, eksplosiver og noen fargestoffer; innen soling, fotografering og litografi; å oppnå blysalter som et oksidasjonsmiddel i organisk syntese.

I tillegg til ovennevnte unntak, Også ikke slå på følgende produkter.

Nitrat er navnet på nitratsalter (nitrater) av ammonium, natrium, kalsium og kalium. De brukes hovedsakelig i landbruket, som mineralgjødsel, og i industriell produksjon av pyrotekniske produkter og eksplosiver.

Kaliumnitrat anses som en svært verdifull gjødsel, da den samtidig inneholder to stoffer som er viktige for plantelivet - nitrogen og kalium. Men samtidig er kaliumnitrat grunnlaget for svart krutt og er rett og slett uerstattelig i produksjonen av forskjellige pyroteknikker. Imidlertid ender eksperimenter fra hjemmelagde håndverkere for å lage raketter, røykbomber og andre "eksplosiver" ofte svært katastrofalt. Derfor har salget av kaliumnitrat nylig vært begrenset, og med begynnelsen av våren blir sommerboerne i økende grad tvunget til å tenke på hvordan de kan lage nitrat selv. Våre råd er beregnet på amatørgartnere som bruker kaliumnitrat utelukkende til fredelige formål.

Hvordan lage kaliumnitrat

  1. Kjøp kaliumkarbonat, også kjent som kaliumklorid, og ammoniumnitrat i jernvarehandelen.
  2. Løs dem opp separat i varmt vann, gjerne destillert. Bruk like vektdeler av reagenser. Bland begge løsningene i en unødvendig beholder, hell potaskeløsningen i ammoniumnitratløsningen.
  3. Sett kjelen over svak varme. Pannen må være stor nok, siden blandingen skummer og øker i volum under reaksjonen. Rør blandingen regelmessig. Snart vil ammoniakkgass med en skarp karakteristisk lukt begynne å bli frigjort fra den - dette betyr at reaksjonen har begynt. På grunn av den skarpe lukten av gass, er det bedre å utføre prosessen utendørs eller innendørs med god ventilasjon.
  4. Etter at gassutviklingen stopper, fjern pannen fra varmen og la den stå på et kjølig sted i en dag. Etter dette dannes det i bunnen store nåleformede krystaller av kaliumnitrat, som bare kan fjernes ved å tømme væsken og tørkes.

Ammoniumnitrat er en av de vanligste gjødslingene, den brukes ved såing av nesten alle landbruksvekster, både korn og grønnsaker, og brukes også som toppdressing for voksne planter. I gruvedrift er ammoniumnitrat mye brukt som hovedkomponenten i høyeksplosiver - ammonal, ammonitt eller ammotol. Ammoniumnitrat selges i alle jernvarebutikker i "Gjødsel"-avdelingene, hvor det enkelt kan kjøpes. Å lage ammoniumnitrat under håndverksmessige forhold er ekstremt farlig og helt ulønnsomt! Du kan prøve å syntetisere det selv bare i små doser, og observere alle sikkerhetsregler, for pedagogiske formål.

Hvordan lage ammoniumnitrat

    1. I jernvarehandelen må du kjøpe: ammoniakk, kobbersulfat, kalsiumnitrat.
    2. Bland ammoniakk med kobbersulfat til en blå løsning er oppnådd. Som et resultat av substitusjonsreaksjonen får vi utfelt kobberhydroksid og ammoniumsulfat forblir i løsning.
    3. Tøm ammoniumsulfatløsningen fra sedimentet og bland den med kalsiumnitrat. Som et resultat får vi kalsiumsulfat i form av et bunnfall og en løsning som inneholder vårt ammoniumnitrat.

Vi har beskrevet hovedmetodene for å skaffe salpeter, og det er opp til deg å bestemme hva som kan lages av salpeter produsert hjemme.