Introduction
Il existe deux méthodes pour obtenir du P rouge à partir de boîtes d'allumettes. La première méthode donne un rendement plus sale, tandis que la seconde permet d'obtenir un produit beaucoup plus pur.Introduction
Vous êtes-vous déjà demandé comment fonctionnent les allumettes de sécurité ? N'ayez crainte, car vous allez être instruit aujourd'hui. Le secret de l'allumette réside dans le chlorate de potassium et le phosphore rouge. Le chlorate de potassium (KClO3), un agent oxydant très puissant, est l'ingrédient le plus important de la tête d'allumette, représentant souvent environ 50 % du poids du mélange. Le phosphore rouge, quant à lui, un combustible extrêmement puissant, est l'ingrédient le plus important des percuteurs rouges de la boîte d'allumettes et représente souvent environ 50 % du poids des percuteurs.
Lorsque la tête d'allumette est lancée avec force sur le percuteur, la flamme qui en résulte est causée par la formation d'une très petite quantité de mélange explosif, communément appelé mélange d'Armstrong. Ce mélange se forme lorsqu'une petite quantité de phosphore rouge est retirée du percuteur et se mélange au chlorate de potassium. Le frottement produit suffisamment de chaleur pour que le mélange Armstrong, très sensible à la chaleur, s'enflamme et provoque une petite flamme.
Comme vous pouvez le constater, les allumettes ont un certain potentiel pour l'extraction de produits chimiques utiles, mais je dois décevoir vos attentes. La quantité de chaque produit chimique est si faible qu'il est possible d'utiliser plusieurs boîtes d'allumettes et d'obtenir à peine quelques grammes de produit brut. De plus, le chlorate de potassium ne devrait pas vous intéresser, car il est dangereusement oxydant et figure sur la liste britannique des substances réglementées en tant que précurseur d'explosif, ce qui nécessite une licence EPP pour avoir ce produit chimique en sa possession.
Les 50 % restants qui composent les percuteurs sont principalement du verre, pour améliorer la friction lors de la frappe d'une allumette, et des adhésifs, pour maintenir le percuteur sur la boîte. Nous utiliserons de l'acétone pour enlever les adhésifs, mais nous laisserons le verre car il ne devrait pas affecter les réactions dans lesquelles nous utilisons le phosphore rouge, bien qu'il faille tenir compte du verre lors de la pesée des masses exactes de phosphore rouge. En règle générale, le verre représente 25 % du mélange de phosphore rouge.
Lorsque la tête d'allumette est lancée avec force sur le percuteur, la flamme qui en résulte est causée par la formation d'une très petite quantité de mélange explosif, communément appelé mélange d'Armstrong. Ce mélange se forme lorsqu'une petite quantité de phosphore rouge est retirée du percuteur et se mélange au chlorate de potassium. Le frottement produit suffisamment de chaleur pour que le mélange Armstrong, très sensible à la chaleur, s'enflamme et provoque une petite flamme.
Comme vous pouvez le constater, les allumettes ont un certain potentiel pour l'extraction de produits chimiques utiles, mais je dois décevoir vos attentes. La quantité de chaque produit chimique est si faible qu'il est possible d'utiliser plusieurs boîtes d'allumettes et d'obtenir à peine quelques grammes de produit brut. De plus, le chlorate de potassium ne devrait pas vous intéresser, car il est dangereusement oxydant et figure sur la liste britannique des substances réglementées en tant que précurseur d'explosif, ce qui nécessite une licence EPP pour avoir ce produit chimique en sa possession.
Les 50 % restants qui composent les percuteurs sont principalement du verre, pour améliorer la friction lors de la frappe d'une allumette, et des adhésifs, pour maintenir le percuteur sur la boîte. Nous utiliserons de l'acétone pour enlever les adhésifs, mais nous laisserons le verre car il ne devrait pas affecter les réactions dans lesquelles nous utilisons le phosphore rouge, bien qu'il faille tenir compte du verre lors de la pesée des masses exactes de phosphore rouge. En règle générale, le verre représente 25 % du mélange de phosphore rouge.
La tuile blanche présente une partie du matériel et des produits chimiques dont je pensais avoir besoin au début de l'expérience.
À l'aide d'une paire de ciseaux, j'ai découpé les boîtes d'allumettes pour n'obtenir que le carton comportant la surface du percuteur. J'ai gratté les tampons avec une spatule métallique pour voir si la composition rouge était suffisamment lâche pour être enlevée sans solvant, mais cela s'est avéré très difficile. J'ai humidifié une boule de coton avec de l'eau et je l'ai essuyée le long des gâches dans l'espoir de les ramollir, mais la spatule métallique n'a toujours pas réussi à gratter efficacement la composition rouge de cette manière.
J'ai dû remplacer l'eau par un autre solvant, comme je le pensais, et une autre boule de coton a été humidifiée avec de l'acétone dans l'espoir d'enlever les adhésifs éventuels. Cela a semblé fonctionner, mais la fine couche d'acétone appliquée s'est évaporée trop rapidement pour être utile. J'ai décidé d'ajouter un petit volume d'acétone dans un bécher de verre de 100 ml et d'y tremper la moitié d'un tampon de frappe, face vers le bas, jusqu'à ce que le carton soit visiblement imbibé. J'ai constaté que la composition rouge du tampon de frappe s'enlevait facilement de cette manière.
J'ai ensuite trempé tous les tampons de frappe de cette manière et je les ai tenus de biais vers un récipient de réception, dans mon cas un bécher en verre de 100 ml, et j'ai gratté la composition rouge dans le récipient de réception à l'aide d'une spatule en métal. La méthode a bien fonctionné, bien que le carton se trouvant sous la surface ait parfois été raclé, contaminant ainsi la composition rouge ; ce phénomène était plus fréquent si on laissait sécher les tampons percuteurs, et il était donc relativement important de travailler rapidement. En outre, je n'ai pas utilisé un récipient de réception suffisamment grand et j'ai fini par perdre une petite partie de la composition rouge, car elle a raté le récipient. J'ai donc tout transféré dans un bécher de 250 ml.
Une fois que toute la composition rouge a été transférée dans le bécher de 250 ml, j'ai ajouté un petit volume d'acétone pour couvrir la composition rouge et fournir un lavage supplémentaire pour éliminer les adhésifs éventuels. J'ai agité la composition rouge à plusieurs reprises avec la spatule métallique, puis j'ai décanté l'excès d'acétone. J'ai répété ce processus plusieurs fois, puis j'ai transféré la composition rouge humide sur quelques feuilles de papier d'impression et je l'ai laissée sécher.
J'ai dû remplacer l'eau par un autre solvant, comme je le pensais, et une autre boule de coton a été humidifiée avec de l'acétone dans l'espoir d'enlever les adhésifs éventuels. Cela a semblé fonctionner, mais la fine couche d'acétone appliquée s'est évaporée trop rapidement pour être utile. J'ai décidé d'ajouter un petit volume d'acétone dans un bécher de verre de 100 ml et d'y tremper la moitié d'un tampon de frappe, face vers le bas, jusqu'à ce que le carton soit visiblement imbibé. J'ai constaté que la composition rouge du tampon de frappe s'enlevait facilement de cette manière.
J'ai ensuite trempé tous les tampons de frappe de cette manière et je les ai tenus de biais vers un récipient de réception, dans mon cas un bécher en verre de 100 ml, et j'ai gratté la composition rouge dans le récipient de réception à l'aide d'une spatule en métal. La méthode a bien fonctionné, bien que le carton se trouvant sous la surface ait parfois été raclé, contaminant ainsi la composition rouge ; ce phénomène était plus fréquent si on laissait sécher les tampons percuteurs, et il était donc relativement important de travailler rapidement. En outre, je n'ai pas utilisé un récipient de réception suffisamment grand et j'ai fini par perdre une petite partie de la composition rouge, car elle a raté le récipient. J'ai donc tout transféré dans un bécher de 250 ml.
Une fois que toute la composition rouge a été transférée dans le bécher de 250 ml, j'ai ajouté un petit volume d'acétone pour couvrir la composition rouge et fournir un lavage supplémentaire pour éliminer les adhésifs éventuels. J'ai agité la composition rouge à plusieurs reprises avec la spatule métallique, puis j'ai décanté l'excès d'acétone. J'ai répété ce processus plusieurs fois, puis j'ai transféré la composition rouge humide sur quelques feuilles de papier d'impression et je l'ai laissée sécher.
Résultats
La composition rouge sèche devrait maintenant être suffisamment pure pour être appelée phosphore rouge à mon avis, bien qu'elle contienne encore diverses impuretés telles que le carton gratté de la boîte d'allumettes. Le phosphore rouge a été transféré sur un morceau de papier pour être pesé, ce qui a donné un rendement respectable de 0,506 g.
. En moyenne, nous avons récupéré un peu plus de 0,1 g par boîte d'allumettes puisque nous avons utilisé cinq boîtes d'allumettes, bien que je soupçonne que l'une des deux marques que j'ai utilisées contenait beaucoup plus de phosphore rouge en raison de tampons d'allumage plus grands. Je pense qu'il s'agit d'une méthode fiable pour extraire de petites quantités de phosphore rouge. D'autres marques de boîtes d'allumettes peuvent cependant réagir différemment à cette méthode d'extraction à l'acétone et il se peut donc qu'elle ne soit pas viable, car certaines personnes recommandent plutôt d'utiliser de l'eau pour décoller les percuteurs.
La composition rouge sèche devrait maintenant être suffisamment pure pour être appelée phosphore rouge à mon avis, bien qu'elle contienne encore diverses impuretés telles que le carton gratté de la boîte d'allumettes. Le phosphore rouge a été transféré sur un morceau de papier pour être pesé, ce qui a donné un rendement respectable de 0,506 g.
. En moyenne, nous avons récupéré un peu plus de 0,1 g par boîte d'allumettes puisque nous avons utilisé cinq boîtes d'allumettes, bien que je soupçonne que l'une des deux marques que j'ai utilisées contenait beaucoup plus de phosphore rouge en raison de tampons d'allumage plus grands. Je pense qu'il s'agit d'une méthode fiable pour extraire de petites quantités de phosphore rouge. D'autres marques de boîtes d'allumettes peuvent cependant réagir différemment à cette méthode d'extraction à l'acétone et il se peut donc qu'elle ne soit pas viable, car certaines personnes recommandent plutôt d'utiliser de l'eau pour décoller les percuteurs.
Deuxième méthode
Introduction
J'ai effectué des expériences pour obtenir du phosphore rouge à partir de frotteurs d'allumettes, d'abord à partir de 10 boîtes, puis de 50. Au début, j'ai essayé de gratter ce mélange de phosphore avec un scalpel, mais le rendement était très faible. J'ai trouvé un moyen très simple d'obtenir du phosphore avec un bon rendement !
Introduction
J'ai effectué des expériences pour obtenir du phosphore rouge à partir de frotteurs d'allumettes, d'abord à partir de 10 boîtes, puis de 50. Au début, j'ai essayé de gratter ce mélange de phosphore avec un scalpel, mais le rendement était très faible. J'ai trouvé un moyen très simple d'obtenir du phosphore avec un bon rendement !
Voici comment procéder. Nous avons pris des boîtes d'allumettes qui peuvent être utilisées, nous en avons coupé les coussinets avec des ciseaux et nous les avons placées dans un bocal d'eau pendant une nuit. Nous les sortons le matin et, armés d'un couteau, nous enlevons le phosphore à l'aide d'une fine couche de papier. La moitié de la plaque de frappe est enlevée, nous enlevons également la seconde moitié de la même manière. Nous coupons les morceaux de papier latéraux avec des ciseaux et nous les faisons sécher.
Nous prenons un tube à essai et un gobelet ou un bécher en verre, cela se salit et on ne peut pas le laver. Pour la deuxième expérience, j'ai pris 50 boîtes (c'est-à-dire 100 percuteurs, et comme chaque percuteur est divisé en deux parties, il n'y a que 200 pièces). Nous mettons toutes les gâchettes dans un tube à essai et nous les pressons, puis nous retournons le tube à essai et nous le plaçons dans un verre d'eau (la gorge vers le bas).
Nous sortons et commençons à chauffer l'éprouvette à l'aide d'un brûleur. La vapeur de phosphore se condense à l'intérieur de l'éprouvette, qui se trouve sous l'eau. Sous l'effet de l'augmentation de la température, l'air se dilate et sort de l'éprouvette en formant des bulles. Parfois, il emporte avec lui un grain de phosphore qui, une fois dans l'air, s'enflamme immédiatement (on peut le voir même si le soleil brille) : l'expérience ne peut donc pas être réalisée à la maison (ou plutôt, elle peut être réalisée sous la hotte).
Nous plaçons notre verre avec un tube à essai (ne pas retirer le tube à essai !) dans un bain-marie. Lorsque l'eau se réchauffe, nous commençons à secouer le tube à essai, et bientôt toutes les grosses gouttes de phosphore s'écoulent, mais les plus petites ne se détachent pas (elles peuvent alors être dissoutes dans de l'essence et utilisées pour des expériences). Vous pouvez maintenant vous procurer une éprouvette.
Si vous prenez dix boîtes à la fois (ou plutôt vingt percuteurs), un morceau de phosphore aura la taille d'un demi petit pois [il n'y a pas de rendement quantitatif, désolé].
Si vous prenez cinquante boîtes, un morceau de phosphore ne fera pas deux petits pois et demi (comme vous le pensiez), mais moins : le fait est que le phosphore, qui se trouve tout en haut, reste dans les percuteurs carbonisés. Voici, à gauche, un morceau obtenu à partir de 10 boîtes, et à droite à partir de 50.
Si vous prenez cinquante boîtes, un morceau de phosphore ne fera pas deux petits pois et demi (comme vous le pensiez), mais moins : le fait est que le phosphore, qui se trouve tout en haut, reste dans les percuteurs carbonisés. Voici, à gauche, un morceau obtenu à partir de 10 boîtes, et à droite à partir de 50.
Je pense qu'il est optimal d'utiliser une charge d'environ 25 à 30 boîtes (50 à 60 percuteurs). Pour l'expérience décrite, j'ai pris environ 10 à 15 boîtes utilisées (gâches) et 35 à 40 boîtes non utilisées. Le rendement en phosphore sera deux fois moins élevé avec des billes usagées.
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