Gauti druskos rūgšties namuose

Alchemikai, pirmą kartą gavę druskos rūgštį XV amžiuje, pavadino jį „spiritus salis“, „spiritu iš druskos“. Ši rūgštis tuo metu turėjo magiškų savybių: ji korozija popierius, tirpino metalus, nuodijo žmones. Šios savybės išliko su ja iki šių dienų, tačiau dabar ši rūgštis buvo pakankamai ištirta, ir čia nėra jokios magijos.
Druskos rūgštis (HCl) yra stipri vienbazė rūgštis, kurios gryna forma yra skaidrus skystis. Didžiausia 38% koncentracija „rūko“ ore. Mes gausime rūgštį, kurios koncentracija bus perpus mažesnė.
Taigi, pradėkime.

Saugos priemonės

Atsargiai, dirbkite su toksiškomis medžiagomis!
Visi eksperimentai turi būti atliekami gerai vėdinamoje patalpoje arba po garų gaubtu. Būtinai dėvėkite apsauginius akinius (galima įsigyti parduotuvėje. Parduotuvėje) ir pirštines (jei nerandate specialių cheminių pirštinių, jos yra geros kokybės indams plauti).

Eksperimento vietoje turi būti kepimo soda, kad būtų galima neutralizuoti rūgštį nenumatytais atvejais (išsiskiria anglies dioksidas ir vanduo).
Griežtai draudžiama atlikti eksperimentą su metaliniais indais.

Reikės

Norėdami atlikti eksperimentą, mums reikės:

• Rūgštinis akumuliatorių elektrolitas (parduodamas automobilių parduotuvėje);
  
• Distiliuotas vanduo (ten pat);
  
• Druska (yra bet kurioje virtuvėje);
  
• Kepimo soda (žr. Saugos priemones).

Iš patiekalų, kurių jums reikia:

• Stiklinė kolba;
  
• Indas su smėliu, kuriame galite įdėti kolbą;
  
• Keli vienkartiniai 200 ml puodeliai;

Jei turite karščiui atsparią lemputę, galite ją šildyti po atvira degiklio liepsna. Bet vis tiek aš rekomenduoju jį per smėlį, tokiu atveju jis sugeria rūgštį.
Jums taip pat reikės pora santechnikos kampų, kurių skersmuo 50 mm, ir degiklio (mano atveju alkoholis, bet aš rekomenduoju naudoti dujinį).

1 etapas - išgarinimas

Baterijos elektrolitas yra labiausiai 36% sieros rūgšties (H2SO4). Pirmiausia turime padidinti jo koncentraciją.
Į stiklinę, ty beveik iki kraštų, supilkite 200 ml ir į kolbą supilkite šiek tiek daugiau nei pusę stiklinės. Padarykite žymeklį žymekliu ir pridėkite likusią dalį.

Aplink kolbą įdėjau folijos atšvaitą efektyvesniam šildymui, tačiau vėliau jį pašalinau, nes jis pradėjo tirpti.
Dabar mes dedame kolbą ant degiklio ir išgariname iki anksčiau nustatyto žymens lygio, dar šiek tiek žemiau.

Lygiagrečiai mes įdedame marlę, kelis kartus sulenktą per kampą, ir pritvirtinkite elastine juostele. Paruošiame nesočiųjų soda tirpalą ir įmerkiame į jį kampo galą su marle.

Kai elektrolitas pradeda virti, mes dedame kolbos kampą, jis tvirtai laikosi ant jo. Marlės galas siunčiamas į atvirą langą.

Tai būtina, jei staiga pati sieros rūgštis pradeda išgaruoti kartu su vandeniu. Jei kolbos per daug nekaitinsite, tai neįvyks.
Degiklis veikia:

Mano degiklio galia yra palyginti maža, todėl išgaravimas užtruko apie valandą. Dujinis degiklis ar elektrinė viryklė šį procesą labai paspartintų.
Po pirmojo etapo kolboje turėtų likti šiek tiek mažiau nei pusė tirpalo, tai yra rūgštis, kurios koncentracija yra apie 75%. Nepamirškite apie tikslumą.

Leiskite jam atvėsti iki kambario temperatūros.

2 etapas - skaičiavimai

Dabar, kai turime koncentruotos sieros rūgšties, galime atlikti pagrindinę reakciją, ji atrodo taip:

Bet pirmiausia padarykime keletą skaičiavimų ir galų gale palyginkime juos su tuo, kas įvyko praktiškai.
Taigi iš pradžių turėjome 200ml elektrolito, kurio tankis 1,27 g / cm³. Pažvelgę ​​į sieros rūgšties tankio lentelę matome, kad šis tankis atitinka 36% koncentracijos. Apskaičiuokite rūgšties tūrį:

Išgaravus tirpalui, padidėjo jo koncentracija ir atitinkamai tankis. Žiūrime į tą pačią lentelę ir matome, kad 75% koncentracija atitinka 1,67 g / cm3 tankį.
Žinodami dabartinį rūgšties tankį (p) ir tūrį (V), mes išsiaiškiname masę:

Dabar iš mokyklos chemijos prisimename:

H2SO4, NaCl ir HCl molinės masės yra atitinkamai 98, 58,5 ir 36,5 g / mol. Dabar mes galime sužinoti, kiek reikia druskos ir kiek bus HCl.
Būtent, mums reikės 72 g NaCl, tai yra 34 ml, pasiimkite perteklių - ketvirtadalį puodelio.
Puiku, o HCl teoriškai bus 44,7 g.
HCl tankio lentelėje yra g / l stulpelis. Iš ten paimame 15% koncentracijos vertę - 166,4 g / l. Vandens tūris, reikalingas 15% HCl gauti, yra 44,7 / 166,4–270 ml. Mes paimsime 200ml. Dėl to teoriškai gausiu 22% druskos rūgšties.

3 etapas - rūgšties gavimas

Prijunkite du kampus taip:

Ir visa struktūra atrodys taip:

Atitinkama rūgštis kondensuosis į indą, pažymėtą HCl, jame esančio vandens tūris yra 200 ml. Taip pat pažymėkite dabartinį skysčio lygį šiame inde.
Mes pašaliname kampus ir perpilkite į kolbą per piltuvą apskaičiuotu druskos kiekiu į kolbą.

Tirpalas pasidaro geltonas.

Kad druskos rūgštis pradėtų išsiskirti, turite įjungti degiklį. Bet pirmiausia mes sandariai pritvirtiname kampus prie kolbos ir priėmimo indo.
Kondensavus rūgštį vandenyje, susidaro „vertikalios bangos“. Be to, tirpalas įkaista ir jį reikia atvėsinti. Pavyzdžiui, galite iš apačios pastatyti kitą indą su ledu.

Reakcija vyksta gana greitai - 20 minučių, po kurios galite išjungti ugnį. Mes suteikiame paskutines druskos rūgšties poras, kad ištirptų vandenyje, po to mes sandariai uždarome indą. Kolbai atvėsus, likusį tirpalą praskiedžiame vandeniu (maždaug vienas prieš vieną) ir supilame į kanalizaciją.

Santrauka

Pagal indo etiketę mes nustatome, kiek skysčio buvo įpilta. Aš tai turiu ⅙, tai yra 17%. Tai yra mūsų druskos rūgšties koncentracija. Palyginkite ją su teoriškai gauta.

Svarbu pažymėti, kad nėra išeities, lygios 1, visada yra nuostolių. Mano atveju, tai nėra pakankamai išgarintas elektrolitas. Idealiu atveju sieros rūgšties koncentracija turėtų būti 90–95%.
Patikrinkite gautos rūgšties sąveiką su metalu.

Stebime greitą vandenilio evoliuciją. Tai reiškia, kad rūgštis tinka tolimesniems eksperimentams.

Variacijos

Kaip kolbą galite naudoti švarų stiklinį alaus ar sodos butelį, tačiau sušildydami kuo sklandžiau. Vietoj PVC kampų galite pasiimti polipropileninius vamzdžius ir mažesnio skersmens kampus (tinkamus jūsų kolbai).
Dar kartą raginu laikytis atsargumo priemonių. Sėkmės visiems!