Εισαγωγή
Υπάρχουν δύο μέθοδοι λήψης κόκκινου P από κουτιά σπίρτων. Η πρώτη μέθοδος δίνει πιο βρώμικη απόδοση, ενώ η δεύτερη επιτρέπει τη λήψη πολύ καθαρότερου προϊόντος.Εισαγωγή
Αναρωτηθήκατε ποτέ πώς λειτουργούν τα σπίρτα ασφαλείας; Λοιπόν, μη φοβάστε ποτέ, καθώς θα εκπαιδευτείτε σήμερα. Το μυστικό των σπίρτων έγκειται στο χλωριούχο κάλιο και στον κόκκινο φώσφορο. Το χλωριούχο κάλιο (KClO3), ένα πολύ ισχυρό οξειδωτικό μέσο, είναι το σημαντικότερο συστατικό της κεφαλής σπίρτου, το οποίο συχνά αποτελεί περίπου το 50% κατά βάρος του μείγματος της κεφαλής σπίρτου. Από την άλλη πλευρά, ο κόκκινος φώσφορος, ένα εξαιρετικά εύφλεκτο καύσιμο, είναι το σημαντικότερο συστατικό των κόκκινων μαξιλαριών κρούσης του σπιρτόκουτου, που επίσης συχνά αποτελούν περίπου το 50% κατά βάρος των μαξιλαριών κρούσης.
Όταν η κεφαλή του σπίρτου κινείται κατά μήκος του μαξιλαριού κρούσης με δύναμη, η προκύπτουσα φλόγα προκαλείται από το σχηματισμό μιας πολύ μικρής ποσότητας του εκρηκτικού μείγματος, ευρέως γνωστού ως μείγματος Armstrong. Σχηματίζεται λόγω της απομάκρυνσης μιας μικρής ποσότητας κόκκινου φωσφόρου από το μαξιλάρι κρούσης και της ανάμιξής του με το χλωριούχο κάλιο. Η τριβή παράγει αρκετή θερμότητα για να προκαλέσει την ανάφλεξη του πολύ ευαίσθητου στη θερμότητα μείγματος Armstrong, οδηγώντας σε μια μικρή φλόγα.
Όπως καταλαβαίνετε, τα σπίρτα έχουν κάποιες δυνατότητες για την εξαγωγή ορισμένων χρήσιμων χημικών ουσιών, αλλά πρέπει να διαψεύσω τις προσδοκίες σας. Υπάρχει τόσο μικρή ποσότητα κάθε χημικής ουσίας που μπορείτε να περάσετε από πολλά κουτιά σπίρτων και να πάρετε μετά βίας έστω και μερικά γραμμάρια ακατέργαστου προϊόντος. Επίσης, δεν θα πρέπει να σας ενδιαφέρει το χλωριούχο κάλιο, καθώς είναι επικίνδυνα οξειδωτικό, με αποτέλεσμα να κατατάσσεται στον κατάλογο ρυθμιζόμενων ουσιών του Ηνωμένου Βασιλείου ως πρόδρομη ουσία εκρηκτικών υλών, απαιτώντας άδεια EPP για να έχετε το χημικό στην κατοχή σας.
Το άλλο 50% που συνθέτει τα μαξιλαράκια κρούσης είναι κυρίως γυαλί, για να βελτιωθεί η τριβή κατά το χτύπημα ενός σπίρτου, και συγκολλητικές ουσίες, για να συγκρατείται το μαξιλαράκι κρούσης στο κουτί. Θα χρησιμοποιήσουμε ασετόν για να αφαιρέσουμε τις κόλλες, αλλά θα αφήσουμε το γυαλί, καθώς δεν θα πρέπει να επηρεάσει τις αντιδράσεις στις οποίες θα χρησιμοποιήσουμε τον κόκκινο φώσφορο, αν και κατά τη ζύγιση των ακριβών μαζών του κόκκινου φωσφόρου θα πρέπει να ληφθεί υπόψη το γυαλί. Τυπικά, το 25% του μείγματος κόκκινου φωσφόρου θα είναι γυαλί.
Όταν η κεφαλή του σπίρτου κινείται κατά μήκος του μαξιλαριού κρούσης με δύναμη, η προκύπτουσα φλόγα προκαλείται από το σχηματισμό μιας πολύ μικρής ποσότητας του εκρηκτικού μείγματος, ευρέως γνωστού ως μείγματος Armstrong. Σχηματίζεται λόγω της απομάκρυνσης μιας μικρής ποσότητας κόκκινου φωσφόρου από το μαξιλάρι κρούσης και της ανάμιξής του με το χλωριούχο κάλιο. Η τριβή παράγει αρκετή θερμότητα για να προκαλέσει την ανάφλεξη του πολύ ευαίσθητου στη θερμότητα μείγματος Armstrong, οδηγώντας σε μια μικρή φλόγα.
Όπως καταλαβαίνετε, τα σπίρτα έχουν κάποιες δυνατότητες για την εξαγωγή ορισμένων χρήσιμων χημικών ουσιών, αλλά πρέπει να διαψεύσω τις προσδοκίες σας. Υπάρχει τόσο μικρή ποσότητα κάθε χημικής ουσίας που μπορείτε να περάσετε από πολλά κουτιά σπίρτων και να πάρετε μετά βίας έστω και μερικά γραμμάρια ακατέργαστου προϊόντος. Επίσης, δεν θα πρέπει να σας ενδιαφέρει το χλωριούχο κάλιο, καθώς είναι επικίνδυνα οξειδωτικό, με αποτέλεσμα να κατατάσσεται στον κατάλογο ρυθμιζόμενων ουσιών του Ηνωμένου Βασιλείου ως πρόδρομη ουσία εκρηκτικών υλών, απαιτώντας άδεια EPP για να έχετε το χημικό στην κατοχή σας.
Το άλλο 50% που συνθέτει τα μαξιλαράκια κρούσης είναι κυρίως γυαλί, για να βελτιωθεί η τριβή κατά το χτύπημα ενός σπίρτου, και συγκολλητικές ουσίες, για να συγκρατείται το μαξιλαράκι κρούσης στο κουτί. Θα χρησιμοποιήσουμε ασετόν για να αφαιρέσουμε τις κόλλες, αλλά θα αφήσουμε το γυαλί, καθώς δεν θα πρέπει να επηρεάσει τις αντιδράσεις στις οποίες θα χρησιμοποιήσουμε τον κόκκινο φώσφορο, αν και κατά τη ζύγιση των ακριβών μαζών του κόκκινου φωσφόρου θα πρέπει να ληφθεί υπόψη το γυαλί. Τυπικά, το 25% του μείγματος κόκκινου φωσφόρου θα είναι γυαλί.
Το λευκό πλακίδιο περιλαμβάνει μερικά από τα μηχανήματα και τις χημικές ουσίες που σκέφτηκα ότι θα χρειαστώ καθώς ξεκινούσα το πείραμα.
Χρησιμοποιώντας ένα ψαλίδι, έκοψα τα κουτιά από τα σπίρτα για να αποκτήσω μόνο το χαρτόνι που έχει επιφάνεια για να χτυπάει. Έκανα γρατζουνιές στα μαξιλαράκια κρούσης με μια μεταλλική σπάτουλα για να δω αν η κόκκινη σύνθεση ήταν αρκετά χαλαρή ώστε να αφαιρεθεί χωρίς διαλύτη, αλλά αυτό ήταν πολύ δύσκολο. Βρέχω ένα βαμβάκι με νερό και το σκουπίζω κατά μήκος των μαξιλαριών κρούσης με την ελπίδα να τα μαλακώσω, αν και η μεταλλική σπάτουλα εξακολουθούσε να μην μπορεί να ξύσει αποτελεσματικά την κόκκινη σύνθεση με αυτόν τον τρόπο.
Έπρεπε να αντικαταστήσω το νερό με έναν άλλο διαλύτη, όπως πίστευα ότι θα μπορούσε να συμβεί, και ένα άλλο βαμβάκι βρέθηκε με ασετόν με την ελπίδα να αφαιρεθούν τυχόν συγκολλητικές ουσίες. Αυτό φάνηκε να λειτουργεί, αλλά το λεπτό στρώμα ακετόνης που εφαρμόστηκε εξατμίστηκε πολύ γρήγορα για να είναι χρήσιμο. Αποφάσισα να προσθέσω έναν μικρό όγκο ακετόνης σε ένα γυάλινο ποτήρι ζέσεως των 100 ml και να μουλιάσω μισό μαξιλάρι απεργοσπάστη με την όψη προς τα κάτω στην ακετόνη μέχρι το χαρτόνι να μουλιάσει ορατά. Διαπίστωσα ότι η κόκκινη σύνθεση του μαξιλαριού κρούσης αφαιρείται εύκολα με αυτόν τον τρόπο.
Στη συνέχεια μούσκεψα όλα τα μαξιλάρια κρούσης με αυτόν τον τρόπο και στη συνέχεια τα κράτησα υπό κλίση προς ένα δοχείο υποδοχής, στην περίπτωσή μου ένα γυάλινο ποτήρι ζέσεως των 100 mL, και ξύνω την κόκκινη σύνθεση στο δοχείο υποδοχής χρησιμοποιώντας μια μεταλλική σπάτουλα. Η μέθοδος λειτούργησε καλά, αν και περιστασιακά ξύνονταν και χαρτόνι από κάτω από την επιφάνεια, μολύνοντας την κόκκινη σύνθεση- αυτό ήταν ένα πιο συχνό συμβάν αν τα μαξιλαράκια striker αφήνονταν να στεγνώσουν, οπότε η γρήγορη εργασία ήταν σχετικά σημαντική. Επίσης, δεν χρησιμοποίησα ένα αρκετά μεγάλο δοχείο υποδοχής και κατέληξα με μια μικρή απώλεια της κόκκινης σύνθεσης, καθώς έφυγε από το δοχείο, οπότε αναβάθμισα και μετέφερα τα πάντα σε ένα ποτήρι ζέσεως των 250 ml.
Μόλις όλη η κόκκινη σύνθεση μεταφέρθηκε στο ποτήρι ζέσεως των 250 ml, πρόσθεσα μια μικρή ποσότητα ακετόνης για να καλύψω την κόκκινη σύνθεση και να παράσχω μια περαιτέρω πλύση για την απομάκρυνση τυχόν συγκολλητικών ουσιών. Ανακάτεψα την κόκκινη σύνθεση με τη μεταλλική σπάτουλα μερικές φορές και στη συνέχεια η περίσσεια ακετόνης αποκεντρίστηκε. Επανέλαβα αυτή τη διαδικασία μερικές φορές και στη συνέχεια μετέφερα την υγρή κόκκινη σύνθεση σε μερικά φύλλα χαρτιού εκτύπωσης και την άφησα να στεγνώσει.
Έπρεπε να αντικαταστήσω το νερό με έναν άλλο διαλύτη, όπως πίστευα ότι θα μπορούσε να συμβεί, και ένα άλλο βαμβάκι βρέθηκε με ασετόν με την ελπίδα να αφαιρεθούν τυχόν συγκολλητικές ουσίες. Αυτό φάνηκε να λειτουργεί, αλλά το λεπτό στρώμα ακετόνης που εφαρμόστηκε εξατμίστηκε πολύ γρήγορα για να είναι χρήσιμο. Αποφάσισα να προσθέσω έναν μικρό όγκο ακετόνης σε ένα γυάλινο ποτήρι ζέσεως των 100 ml και να μουλιάσω μισό μαξιλάρι απεργοσπάστη με την όψη προς τα κάτω στην ακετόνη μέχρι το χαρτόνι να μουλιάσει ορατά. Διαπίστωσα ότι η κόκκινη σύνθεση του μαξιλαριού κρούσης αφαιρείται εύκολα με αυτόν τον τρόπο.
Στη συνέχεια μούσκεψα όλα τα μαξιλάρια κρούσης με αυτόν τον τρόπο και στη συνέχεια τα κράτησα υπό κλίση προς ένα δοχείο υποδοχής, στην περίπτωσή μου ένα γυάλινο ποτήρι ζέσεως των 100 mL, και ξύνω την κόκκινη σύνθεση στο δοχείο υποδοχής χρησιμοποιώντας μια μεταλλική σπάτουλα. Η μέθοδος λειτούργησε καλά, αν και περιστασιακά ξύνονταν και χαρτόνι από κάτω από την επιφάνεια, μολύνοντας την κόκκινη σύνθεση- αυτό ήταν ένα πιο συχνό συμβάν αν τα μαξιλαράκια striker αφήνονταν να στεγνώσουν, οπότε η γρήγορη εργασία ήταν σχετικά σημαντική. Επίσης, δεν χρησιμοποίησα ένα αρκετά μεγάλο δοχείο υποδοχής και κατέληξα με μια μικρή απώλεια της κόκκινης σύνθεσης, καθώς έφυγε από το δοχείο, οπότε αναβάθμισα και μετέφερα τα πάντα σε ένα ποτήρι ζέσεως των 250 ml.
Μόλις όλη η κόκκινη σύνθεση μεταφέρθηκε στο ποτήρι ζέσεως των 250 ml, πρόσθεσα μια μικρή ποσότητα ακετόνης για να καλύψω την κόκκινη σύνθεση και να παράσχω μια περαιτέρω πλύση για την απομάκρυνση τυχόν συγκολλητικών ουσιών. Ανακάτεψα την κόκκινη σύνθεση με τη μεταλλική σπάτουλα μερικές φορές και στη συνέχεια η περίσσεια ακετόνης αποκεντρίστηκε. Επανέλαβα αυτή τη διαδικασία μερικές φορές και στη συνέχεια μετέφερα την υγρή κόκκινη σύνθεση σε μερικά φύλλα χαρτιού εκτύπωσης και την άφησα να στεγνώσει.
Αποτελέσματα
Η ξηρή κόκκινη σύνθεση θα πρέπει τώρα να είναι αρκετά καθαρή για να ονομάζεται κόκκινος φώσφορος κατά τη γνώμη μου, αν και θα εξακολουθεί να περιέχει διάφορες προσμίξεις όπως το χαρτόνι που έχει αποξεσθεί από το κουτί των σπίρτων. Ο κόκκινος φώσφορος μεταφέρθηκε σε ένα κομμάτι χαρτί για να ζυγιστεί, δίνοντας μια απόδοση σεβαστών 0,506 g.
Αυτό κατά μέσο όρο αντιστοιχεί σε ανάκτηση λίγο πάνω από 0,1 g ανά κουτί σπίρτων, καθώς είχαμε χρησιμοποιήσει πέντε κουτιά σπίρτων, αν και υποψιάζομαι ότι μία από τις δύο μάρκες που χρησιμοποίησα είχε σημαντικά περισσότερο κόκκινο φώσφορο λόγω των μεγαλύτερων μαξιλαριών κρούσης. Μπορώ να το δω αυτό ως μια αξιόπιστη μέθοδο για την εξαγωγή μικρών ποσοτήτων κόκκινου φωσφόρου. Ωστόσο, άλλες μάρκες κουτιών σπίρτων μπορεί να αντιδρούν διαφορετικά σε αυτή τη μέθοδο εξαγωγής με ακετόνη και έτσι μπορεί να μην είναι βιώσιμη, καθώς ορισμένοι συνιστούν νερό για να χαλαρώσουν τα μαξιλαράκια των σπίρτων.
Η ξηρή κόκκινη σύνθεση θα πρέπει τώρα να είναι αρκετά καθαρή για να ονομάζεται κόκκινος φώσφορος κατά τη γνώμη μου, αν και θα εξακολουθεί να περιέχει διάφορες προσμίξεις όπως το χαρτόνι που έχει αποξεσθεί από το κουτί των σπίρτων. Ο κόκκινος φώσφορος μεταφέρθηκε σε ένα κομμάτι χαρτί για να ζυγιστεί, δίνοντας μια απόδοση σεβαστών 0,506 g.
Αυτό κατά μέσο όρο αντιστοιχεί σε ανάκτηση λίγο πάνω από 0,1 g ανά κουτί σπίρτων, καθώς είχαμε χρησιμοποιήσει πέντε κουτιά σπίρτων, αν και υποψιάζομαι ότι μία από τις δύο μάρκες που χρησιμοποίησα είχε σημαντικά περισσότερο κόκκινο φώσφορο λόγω των μεγαλύτερων μαξιλαριών κρούσης. Μπορώ να το δω αυτό ως μια αξιόπιστη μέθοδο για την εξαγωγή μικρών ποσοτήτων κόκκινου φωσφόρου. Ωστόσο, άλλες μάρκες κουτιών σπίρτων μπορεί να αντιδρούν διαφορετικά σε αυτή τη μέθοδο εξαγωγής με ακετόνη και έτσι μπορεί να μην είναι βιώσιμη, καθώς ορισμένοι συνιστούν νερό για να χαλαρώσουν τα μαξιλαράκια των σπίρτων.
Δεύτερη μέθοδος
Εισαγωγή
Πραγματοποίησα πειράματα με την παραλαβή κόκκινου φωσφόρου από τα μαξιλαράκια των σπίρτων, αρχικά από 10 κουτιά, και στη συνέχεια έφτασα τα 50. Στην αρχή προσπάθησα να ξύσω αυτό το μείγμα φωσφόρου με νυστέρι, αλλά η απόδοση ήταν πολύ χαμηλή. Βρήκα έναν πολύ απλό τρόπο να λαμβάνω φώσφορο από αυτά με καλή απόδοση!
Εισαγωγή
Πραγματοποίησα πειράματα με την παραλαβή κόκκινου φωσφόρου από τα μαξιλαράκια των σπίρτων, αρχικά από 10 κουτιά, και στη συνέχεια έφτασα τα 50. Στην αρχή προσπάθησα να ξύσω αυτό το μείγμα φωσφόρου με νυστέρι, αλλά η απόδοση ήταν πολύ χαμηλή. Βρήκα έναν πολύ απλό τρόπο να λαμβάνω φώσφορο από αυτά με καλή απόδοση!
Αυτός είναι ο τρόπος. Πήραμε κουτιά σπίρτων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν, και κόψαμε από αυτά με ψαλίδι τα μαξιλαράκια των επιθετικών, τα βάλαμε σε ένα βάζο με νερό όλη τη νύχτα. Τα βγάζουμε το πρωί και, οπλισμένοι με ένα μαχαίρι, αφαιρούμε τον φώσφορο από αυτά με ένα λεπτό στρώμα χαρτιού- αφαιρείται απλά. Αφαιρείται το μισό από το μαξιλαράκι κρούσης, αφαιρούμε και το δεύτερο μισό με τον ίδιο τρόπο. Κόβουμε τα πλαϊνά κομμάτια χαρτιού με ψαλίδι και τα στεγνώνουμε.
Παίρνουμε έναν δοκιμαστικό σωλήνα και ένα γυάλινο κύπελλο ή ποτήρι ζέσεως, βρωμίζει και δεν μπορείτε να το ξεπλύνετε. Για το δεύτερο πείραμα, πήρα 50 κουτιά (δηλαδή 100 μαξιλαράκια απεργοσπάστη, και επειδή κάθε μαξιλαράκι απεργοσπάστη χωρίζεται σε δύο μέρη, υπάρχουν μόνο 200 κομμάτια). Βάζουμε όλα τα μαξιλαράκια striker σε ένα δοκιμαστικό σωλήνα και τα πιέζουμε, γυρίζουμε τον δοκιμαστικό σωλήνα και τον βάζουμε σε ένα ποτήρι νερό (με το λαιμό προς τα κάτω).
Βγαίνουμε έξω και αρχίζουμε να θερμαίνουμε τον δοκιμαστικό σωλήνα με έναν καυστήρα. Οι ατμοί φωσφόρου θα συμπυκνωθούν στο εσωτερικό του δοκιμαστικού σωλήνα, ο οποίος είναι κάτω από το νερό. Λόγω της αύξησης της θερμοκρασίας, ο αέρας διαστέλλεται και αναβλύζει από τον δοκιμαστικό σωλήνα. Μερικές φορές παίρνει μαζί του έναν κόκκο φωσφόρου, ο οποίος, μόλις βρεθεί στον αέρα, παίρνει αμέσως φωτιά (αυτό μπορεί να γίνει αντιληπτό ακόμη και αν ο ήλιος λάμπει): επομένως, το πείραμα δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί στο σπίτι (ή μάλλον, μπορεί να γίνει κάτω από κουκούλα).
Τοποθετούμε το ποτήρι μας με τον δοκιμαστικό σωλήνα (μην τραβήξετε τον δοκιμαστικό σωλήνα!) σε υδατόλουτρο. Όταν το νερό ζεσταθεί, αρχίζουμε να κουνάμε τον δοκιμαστικό σωλήνα, σύντομα όλες οι μεγάλες σταγόνες φωσφόρου θα κυλήσουν προς τα κάτω, αλλά οι μικρότερες δεν θα φύγουν (τότε μπορούν να διαλυθούν σε βενζίνη και να χρησιμοποιηθούν για πειράματα). Τώρα μπορείτε να πάρετε έναν δοκιμαστικό σωλήνα.
Αν πάρετε δέκα κουτιά κάθε φορά (ή μάλλον είκοσι μαξιλαράκια κρούσης), τότε ένα κομμάτι φωσφόρου θα έχει μέγεθος μισού μικρού μπιζελιού [δεν υπάρχει ποσοτική απόδοση, συγγνώμη].
Αν πάρετε πενήντα κουτιά, ένα κομμάτι φωσφόρου δεν θα είναι δυόμισι μικρά μπιζέλια (όπως νομίζατε), αλλά λιγότερο: το γεγονός είναι ότι ο φώσφορος, που βρίσκεται στην κορυφή, παραμένει στα απανθρακωμένα μαξιλαράκια κρούσης. Εδώ, στα αριστερά, ένα κομμάτι που λαμβάνεται από 10 κιβώτια και στα δεξιά από 50.
Αν πάρετε πενήντα κουτιά, ένα κομμάτι φωσφόρου δεν θα είναι δυόμισι μικρά μπιζέλια (όπως νομίζατε), αλλά λιγότερο: το γεγονός είναι ότι ο φώσφορος, που βρίσκεται στην κορυφή, παραμένει στα απανθρακωμένα μαξιλαράκια κρούσης. Εδώ, στα αριστερά, ένα κομμάτι που λαμβάνεται από 10 κιβώτια και στα δεξιά από 50.
Νομίζω ότι είναι βέλτιστο να χρησιμοποιείται ένα φορτίο περίπου 25 - 30 κιβωτίων (50 - 60 μαξιλαράκια κρούσης). Για την εμπειρία που περιγράφεται, πήρα περίπου 10 - 15 χρησιμοποιημένα (μαξιλαράκια) κουτιά και 35 - 40 μη χρησιμοποιημένα. Από τα χρησιμοποιημένα striker pads, η απόδοση του φωσφόρου θα είναι η μισή.
Last edited by a moderator:
