Indledning
Generelt format: Metal + fortyndet syre → salt af metal og syre + brint
Med saltsyre: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
Med svovlsyre: Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
Til sidst kan brintgassen opsamles ved at fortrænge vand nedad.
Metode til fremstilling af brint ved hjælp af Kipps apparat
Gasformig brint bruges i laboratoriepraksis som reduktionsmiddel. Nogle reduktionsreaktioner i lægemiddelfremstilling bruger hydrogeneringsproceduren, såsom reduktion af P2NP til amfetamin, Dezocine (Dalgan), Levorphanol og Racemorphan-synteser. Brintgas kan erstatte svært tilgængelige reduktionsreagenser som NaBH4, NaBH4, LiAlH4 osv. i nogle reaktioner. Væropmærksom på sikkerhedsforanstaltninger under arbejdet med brintgas, fordi denne gas er ekstremt brandfarlig og eksplosiv.
Der er en kort video af hydrogenering i lille skala med Pd/C-katalysator vist som eksempel for undergrundskemikere.
Der er en kort video af hydrogenering i lille skala med Pd/C-katalysator vist som eksempel for undergrundskemikere.
Karakteristika og anvendelser af brintgas
Brint er en farveløs gas, som ikke har nogen tydelig lugt. Gassen er svært opløselig i vand. Gasens opløselighed i vand påvirkes ikke meget af temperaturændringer. Nogle anvendelser af brintgas er anført nedenfor.
Fremgangsmåde
I laboratoriet fremstilles brintgas normalt ved at lade fortyndet svovlsyre eller fortyndet saltsyre virke på zinkgranulat. Zinkgranulat er ideelt til fremstilling af brintgas i kemiske laboratorier, fordi det normalt indeholder en lille mængde kobber, som har evnen til at fungere som katalysator for den tilknyttede kemiske reaktion og derfor øger hastigheden af den kemiske reaktion uden faktisk at deltage i den. En eksperimentel procedure til laboratorieforberedelse af brintgas er angivet nedenfor.Fremgangsmåde tillaboratorieforberedelse af brintgas
Trin 1: Tag etpar gram zinkgranulat og læg det i en 500 ml kolbe.
Trin 2: Tilsæt fortyndet saltsyre til zinkgranulatet ved hjælp af en tidseltragt. Hvis saltsyre ikke er tilgængelig, kan fortyndet svovlsyre bruges som et alternativ.
Trin 3: Brintgas opsamles automatisk ved hjælp af et afgangsrør via den nedadgående forskydning af vand. Dette kan forklares med, at brintgas er lettere end vand.
Opsætningen til laboratorieforberedelse af brintgas er illustreret nedenfor.
De kemiske reaktioner, der finder sted under fremstillingen af brintgas ved hjælp af denne metode, er anført nedenfor.Generelt format: Metal + fortyndet syre → salt af metal og syre + brint
Med saltsyre: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
Med svovlsyre: Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
Til sidst kan brintgassen opsamles ved at fortrænge vand nedad.
Forholdsregler ved fremstilling afbrintgas i laboratoriet
Før brintgassen opsamles ved hjælp af apparatet, skal der tages forholdsregler for at sikre, at al luft inde i apparatet er blevet fortrængt. Det skyldes, at brintgas reagerer eksplosivt med luft.Metode til fremstilling af brint ved hjælp af Kipps apparat
Kipps apparat er et kompliceret stykke laboratorieglas, som indtil for nylig blev brugt til at fremstille og opbevare små mængder af visse gasser, især brint. Det er opkaldt efter opfinderen, den hollandske farmaceut Petrus Johannes Kipp (1808-1864). Kipps apparat, også kendt som en Kipp-generator, er nu blevet erstattet til produktion af brint ved brug af syre og metal, der omdannes til brintgas.
I ethvert kemisk laboratorium, hvor der udføres brintreduktion, skal der være en forsyning af brintgas, som kan tændes og slukkes efter ønske. Når en gas fremstilles i laboratoriet, skal apparatet normalt sættes op, hver gang der er brug for gassen. Desuden er der ingen måde at tænde og slukke for forsyningen på. For brint og nogle andre gasser overvandt Kipps apparat dette problem. Det samme apparat kan også bruges til at levere kuldioxid eller svovlbrinte fra hanen.
Selv om der også kan være brug for en regelmæssig forsyning af andre gasser, er det kun de tre almindelige gasser, som Kipps apparat kan bruges til. Det skyldes, at det kræver opvarmning at producere andre gasser. Det kan ikke lade sig gøre i Kipps apparat, fordi det ville splintre ved opvarmning. Gasstrømmen kontrolleres ved kun at lave gas, når en kold væske er i kontakt med klumper af fast stof. Brint, kuldioxid og hydrogensulfid fremstilles alle på denne måde. Når væsken er drænet væk fra det faste stof, stopper tilførslen. Der er ikke brug for opvarmning for at fremstille dem. De fremstilles ved, at kolde syrer virker på stykker af fast stof. Knuste jernsulfidpinde bruges til fremstilling af hydrogensulfid, marmorspåner til kuldioxid og zinkgranulat til brint.
Kipps apparat er lavet af tykt glas og er normalt ca. 0,5 m højt. Der laves også andre størrelser. Grundlæggende består det af tre glaskolber, der er forbundet over hinanden. Det faste stof, der skal bruges til at lave gassen, placeres i den midterste pære ved at løfte den øverste pære og glasrøret, der er monteret på den, af. Et slebet glasbeslag forbinder den øverste del med den nederste. Et glasbeslag forhindrer det faste stof i at falde ned i den nederste kugle. Gasudgangsrøret går ud fra den centrale pære. På det sidder en hane til regulering af gastilførslen. Gashanen åbnes, og der hældes syre i via tragten i toppen. Den øverste sektion fungerer som en tragt, der forsyner den nederste sektion. Der er ingen direkte vej fra toppen til den midterste pære. Der hældes tilstrækkeligt med syre i til at fylde den nederste sektion og oversvømme det faste stof i den midterste pære. Gashanen lukkes. Der produceres gas, og trykket opbygges inde i pæren, hvilket tvinger syren ned i den nederste pære og op i den øverste. Når væsken er tvunget ud af den midterste pære, stopper gasproduktionen. Apparatet er nu sat op og klar til brug.
I ethvert kemisk laboratorium, hvor der udføres brintreduktion, skal der være en forsyning af brintgas, som kan tændes og slukkes efter ønske. Når en gas fremstilles i laboratoriet, skal apparatet normalt sættes op, hver gang der er brug for gassen. Desuden er der ingen måde at tænde og slukke for forsyningen på. For brint og nogle andre gasser overvandt Kipps apparat dette problem. Det samme apparat kan også bruges til at levere kuldioxid eller svovlbrinte fra hanen.
Selv om der også kan være brug for en regelmæssig forsyning af andre gasser, er det kun de tre almindelige gasser, som Kipps apparat kan bruges til. Det skyldes, at det kræver opvarmning at producere andre gasser. Det kan ikke lade sig gøre i Kipps apparat, fordi det ville splintre ved opvarmning. Gasstrømmen kontrolleres ved kun at lave gas, når en kold væske er i kontakt med klumper af fast stof. Brint, kuldioxid og hydrogensulfid fremstilles alle på denne måde. Når væsken er drænet væk fra det faste stof, stopper tilførslen. Der er ikke brug for opvarmning for at fremstille dem. De fremstilles ved, at kolde syrer virker på stykker af fast stof. Knuste jernsulfidpinde bruges til fremstilling af hydrogensulfid, marmorspåner til kuldioxid og zinkgranulat til brint.
Kipps apparat er lavet af tykt glas og er normalt ca. 0,5 m højt. Der laves også andre størrelser. Grundlæggende består det af tre glaskolber, der er forbundet over hinanden. Det faste stof, der skal bruges til at lave gassen, placeres i den midterste pære ved at løfte den øverste pære og glasrøret, der er monteret på den, af. Et slebet glasbeslag forbinder den øverste del med den nederste. Et glasbeslag forhindrer det faste stof i at falde ned i den nederste kugle. Gasudgangsrøret går ud fra den centrale pære. På det sidder en hane til regulering af gastilførslen. Gashanen åbnes, og der hældes syre i via tragten i toppen. Den øverste sektion fungerer som en tragt, der forsyner den nederste sektion. Der er ingen direkte vej fra toppen til den midterste pære. Der hældes tilstrækkeligt med syre i til at fylde den nederste sektion og oversvømme det faste stof i den midterste pære. Gashanen lukkes. Der produceres gas, og trykket opbygges inde i pæren, hvilket tvinger syren ned i den nederste pære og op i den øverste. Når væsken er tvunget ud af den midterste pære, stopper gasproduktionen. Apparatet er nu sat op og klar til brug.
Når der er brug for gas, tændes der for hanen. Gastrykket i den midterste pære udløses. Der er ikke noget ekstra tryk til at holde syren i den øverste pære, så den falder ned og fylder den nederste pære helt og oversvømmer igen det faste stof. Når der lukkes for gashanen, og gassen ikke længere kan slippe ud, opbygges trykket igen og tvinger væsken tilbage i den øverste pære eller reservoiret. Trykopbygningen ophører, når alle de dråber syre, der er tilbage på det faste stof, er opbrugt.
Med tiden bliver syren svagere, og det faste stof bliver opbrugt. Kemikalierne skal fornyes. Syren drænes ud ved at fjerne proppen fra den nederste pære, hvorefter det resterende faste stof kan tages ud. Dette skal gøres i et stinkskab for at forhindre indånding af giftige dampe. På grund af degiftige egenskaber og den ubehagelige lugt af dårlige æg er det tilrådeligt altid at have et svovlbrinte-Kipp-apparat i stinkskabet.
Med tiden bliver syren svagere, og det faste stof bliver opbrugt. Kemikalierne skal fornyes. Syren drænes ud ved at fjerne proppen fra den nederste pære, hvorefter det resterende faste stof kan tages ud. Dette skal gøres i et stinkskab for at forhindre indånding af giftige dampe. På grund af degiftige egenskaber og den ubehagelige lugt af dårlige æg er det tilrådeligt altid at have et svovlbrinte-Kipp-apparat i stinkskabet.
Last edited:
