Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2007 №12

Гексаметилентетрамин — см. уротропин.

Калиевая селитра KNO₃ — см. нитрат калия.

Магний Mg — магний в порошке применяется в химических лабораториях, магний в виде металла применяется в авиационной и космической промышленности, магний в виде сплава с алюминием обычно приобретают на свалках авиационного лома или указанных предприятиях.

Натрий металлический — применяется для заполнения клапанов двигателей внутреннего сгорания грузовых автомобилей и тракторов.

Нитрат аммония (НТА) — применяется в качестве азотного удобрения, приобретается в магазинах торгующих удобрениями.

Нитрат бария — применяется в гальванических цехах металлообрабатывающих предприятий. Может быть получен нейтрализацией азотной кислотой гидрата окиси бария, до получения нейтральной или слабощелочной реакции индикаторной бумаги. Гидрат окиси бария применяется на сахарных заводах. А. Чиколев описывает приготовление нитрата бария так: сернокислый барий (применяется в рентгенографии желудка) смешивают с половинным количеством муки. Порошок смешивают с водой и из образовавшегося теста накатывают шарики величиной с горох. Когда они высохнут их прокаливают в муфельной печи при температуре 1000…1300 °C в течении 1,5…2 часов. Полученную золу, которая содержит сернистый барий растворяют в горячей воде и фильтруют. В фильтрат приливают азотную кислоту до прекращения выделения пузырьков сероводорода (запах тухлых яиц). Затем раствор выпаривают пока на поверхности его не образуются корка, затем соль выкристаллизовывают в холодном месте и высушивают на воздухе.

Нитрат калия — применяется в качестве калиевого и азотного удобрения, приобретается в магазинах торгующих удобрениями. Применяется в гальванических цехах, в цехах электроэррозионной обработки металлообрабатывающих заводов.

Нитрат натрия NаNО₃ (натриевая селитра) — приобретается там же где и нитрат калия.

Нитрат стронция Sr(NO₃)₂ — применяется в химических лабораториях. Может быть получен, как и нитрат бария, путем нейтрализации окиси бария азотной кислотой. Оксид бария применяется на сахарных заводах.

Перхлорат аммония (ПХА) NH₄ClO₄ — получается нейтрализацией хлорной кислоты (см.) гидрокарбонатом или карбонатом аммония, или нашатырным спиртом до слабощелочной реакции индикаторной бумаги. Получившийся раствор выпаривают до образования корки на поверхности, а затем высушивают на воздухе.

Перхлорат калия KClO₄— получается термическим разложением хлората калия при температуре до 400 °C. Реакция идет по уравнению

4КСlO₃ = 3КСlO₄ + КСl + 71 ккал.

Пользуясь тем, что перхлорат калия очень мало растворим в воде, его легко отделить от хлористого калия (присутствующего в смеси веществ после термического разложения), если всыпать полученную растертую смесь в холодную воду перемешать и профильтровать. В фильтрате остается хлористый калий, а на фильтре перхлорат калия. Перхлорат калия также может быть получен электролизом раствора хлората калия, подкисленного несколькими каплями серной кислоты. Анодом служит графит, катодом медь. Электроды расположены на расстоянии 3 см друг от друга, плотность тока около 0,1 а/см², температура не должна превышать 25 °C. Получающийся в результате электролиза перхлората

Перманганат калия (марганцовка) КМnО₄ — продается в аптеках.

Перекись натрия NaO₂ — содержится в противогазах изолирующего типа (пожарных, шахтерских, самоспасателях)

Перекись марганца МnO₂ — применяется в производстве электрических батарей сухого типа.

Перекись свинца РЬO₂ — заполнитель ячеек пластин свинцовых аккумуляторов.

Сера S — применяется как средство борьбы с болезнями растений, продается в магазинах, торгующих удобрениями и средствами для защиты растений от болезней и вредителей.

Титан Ti — металлический титан применяется в авиационной и космической промышленности, обычно приобретается на свалках авиационного лома или указанных предприятиях.

Уголь древесный С — наиболее пригодный для пиротехники уголь продается в аптеках под названием активированный уголь. Активированный уголь также применяется для водоочистки и в ликеро-водочной промышленности.

Фосфор белый Р — получается из красного фосфора путем его перегонки без доступа воздуха.

Фосфор красный Р — содержится в обмазке спичечных коробок.

Хлорат калия КСlO₃ — является наиболее часто употребимым окислителем в пиротехнике. Получается пропусканием хлора в 32 % раствор едкого калия (КОН) при температуре 75…80 °C под тягой. Необходимое количество хлора может быть рассчитано по уравнению:

6КОН + 3Сl₂ = КСlO₃ + 5КСl + 3Н₂O

После пропускания в раствор хлора, раствор охлаждается, и хлорат калия выпадает в осадок, после чего его отфильтровывают, промывают небольшими количеством ледяной воды и высушивают при температуре не выше 100 °C. Такой метод получения мало употребим вследствие сложности получения хлора и его ядовитости. Наиболее распространен метод получения хлората калия электролитическим путем. Хлорат калия получают электролизом раствора хлористого калия (КСl) при температуре 75…80 °C. Анодом служит графит, катодом медь или нержавеющая сталь. При определенной плотности тока на электродах и при определенной концентрации раствора хлористого калия, можно получать выход хлората калия до 92… 95 %. Однако автором разработан метод получения хлората калия не требующий принудительного поддержания температуры, регулирование концентрации электролита и определенной плотности тока. В этом случае выход хлората калия по току не достигает указанного выше, расход электроэнергии повышен, но вмешательства в идущий процесс не требуется, количество манипуляций сведено к минимуму. Описываемый ниже метод особенно подходит для нарабатывания необходимых для небольшой химической лаборатории количеств хлората калия.

Описание оборудования: Электролизер — представляет собой стеклянный сосуд емкостью 3 литра с термометром до 1000 и плотно закрывающейся крышкой. В крышке сосуда закреплены два электрода, один из которых (катод) выполнен из нержавеющей стали 1XI8H10T. Площадь катода равна площади анода выполненного из графита. Графитовый электрод выполнен из 2-х соединенных электрически графитовых вкладыша, применяемых в контактных штангах троллейбусов. Данный тип графита имеет достаточную плотность и электропроводность для целей электролиза и имеет механическую прочность достаточную для нарезания в нем резьбы для присоединения электропроводников. Стеклянный сосуд имеет теплоизоляцию из 2–3 слоев толстого сукна или 6–8 слоев хлопчатобумажной ткани. Источником тока для электролизера служит выпрямитель для зарядки аккумуляторных батарей напряжением 12…24 вольта с подсоединенным к его сетевой обмотке автотрансформатором на 10 А.

Описание метода: В электролизер заливают 2,8 л. насыщенного (до прекращения растворения при 20 °C) раствора хлористого калия в воде подогретого после насыщения до 50…60 °C. Включают ток и по термометру добиваются установления температуры электролита в 75…80 °C, регулируя напряжение на электролизере автотрансформатором. При недостатке температуры увеличивают ток, при превышении температуры уменьшают ток. Необходимым условием работы электролизера является значительное выделение газов на электродах. Если выделение газа на электродах незначительно, а температура склонна подниматься выше 80 °C необходимо снять с электролизера слой теплоизоляции до установления указанной температуры. Если выделение газов на электродах значительно, а температура не поднимается до 75 °C, необходимо добавить лишний слой теплоизоляции. Образующиеся в результате электролиза газы (хлор, водород), необходимо отводить из электролизера по резиновому шлангу из помещения. После установления температуры, электролиз ведут 7…8 часов. После этого сливают горячий электролит в отдельный стеклянный сосуд и дают охладиться до комнатной температуры. На дно сосуда выпадают красивые пластинчатые кристаллы хлората калия, которые отделяют от электролита фильтрованием. В охлажденный фильтрат электролита вводят хлористый калий до прекращения его растворения. После чего электролит вновь подогревают до 60…70 °C, заливают в электролизер и включают ток. После 7…8 часов работы электролизера, повторяют процесс выделения из электролита хлората калия и загрузку хлористого калия. Таким образом, электролиз продолжают до значительного срабатывания графитовых электродов, которые затем заменяют на новые. Выход хлората калия после каждого 7…8 часового цикла электролиза от 100 до 200 г. В указанное количество электролита полезно вводить бихромат калия (К₂Сr₂О₇) в количестве 2…4 г. Для лучшего выхода хлората калия в начале процесса, полезно ввести в электролит 10…20 г едкого калия (КОН).