Wprowadzenie
Istnieją dwie metody uzyskiwania czerwonego P z pudełek zapałek. Pierwsza metoda daje brudniejszą wydajność, podczas gdy druga pozwala uzyskać znacznie czystszy produkt.Wprowadzenie
Zastanawiałeś się kiedyś, jak działają zapałki zabezpieczające? Cóż, nie obawiaj się, ponieważ dzisiaj zostaniesz o tym poinformowany. Sekret zapałek sprowadza się do chloranu potasu i czerwonego fosforu. Chloran potasu (KClO3), bardzo silny środek utleniający, jest najważniejszym składnikiem główki zapałki, często stanowiącym około 50% masy mieszanki główki zapałki. Z drugiej strony, czerwony fosfor, niezwykle łatwopalne paliwo, jest najważniejszym składnikiem czerwonych bijaków pudełka zapałek, również często stanowiącym około 50% masy bijaków.
Kiedy główka zapałki jest przesuwana wzdłuż bijaka z dużą siłą, powstający płomień jest spowodowany tworzeniem się bardzo małej ilości mieszanki wybuchowej, powszechnie znanej jako mieszanka Armstronga. Powstaje ona w wyniku usunięcia niewielkiej ilości czerwonego fosforu z podkładki zapalnika i zmieszania go z chloranem potasu. Tarcie wytwarza wystarczającą ilość ciepła, aby spowodować zapłon bardzo wrażliwej na ciepło mieszanki Armstronga, co prowadzi do niewielkiego płomienia.
Jak widać, zapałki mają pewien potencjał do wydobywania przydatnych chemikaliów, ale muszę pokrzyżować twoje oczekiwania. Każda substancja chemiczna występuje w tak niewielkiej ilości, że można przejrzeć wiele pudełek zapałek i uzyskać ledwie kilka gramów surowego produktu. Ponadto, nie powinieneś być zainteresowany chloranem potasu, ponieważ jest on niebezpiecznie utleniający, lądując na brytyjskiej liście substancji regulowanych jako prekursor materiałów wybuchowych, wymagając licencji EPP na posiadanie tej substancji chemicznej.
Pozostałe 50%, które składa się z podkładek do zapalniczek, to głównie szkło, aby poprawić tarcie podczas uderzania zapałki, oraz kleje, aby utrzymać podkładkę do zapalniczki na pudełku. Użyjemy acetonu, aby usunąć kleje, ale pozostawimy szkło, ponieważ nie powinno ono wpływać na żadne reakcje, w których używamy czerwonego fosforu, chociaż podczas ważenia dokładnych mas czerwonego fosforu szkło będzie musiało zostać wzięte pod uwagę. Zazwyczaj 25% mieszaniny czerwonego fosforu stanowi szkło.
Kiedy główka zapałki jest przesuwana wzdłuż bijaka z dużą siłą, powstający płomień jest spowodowany tworzeniem się bardzo małej ilości mieszanki wybuchowej, powszechnie znanej jako mieszanka Armstronga. Powstaje ona w wyniku usunięcia niewielkiej ilości czerwonego fosforu z podkładki zapalnika i zmieszania go z chloranem potasu. Tarcie wytwarza wystarczającą ilość ciepła, aby spowodować zapłon bardzo wrażliwej na ciepło mieszanki Armstronga, co prowadzi do niewielkiego płomienia.
Jak widać, zapałki mają pewien potencjał do wydobywania przydatnych chemikaliów, ale muszę pokrzyżować twoje oczekiwania. Każda substancja chemiczna występuje w tak niewielkiej ilości, że można przejrzeć wiele pudełek zapałek i uzyskać ledwie kilka gramów surowego produktu. Ponadto, nie powinieneś być zainteresowany chloranem potasu, ponieważ jest on niebezpiecznie utleniający, lądując na brytyjskiej liście substancji regulowanych jako prekursor materiałów wybuchowych, wymagając licencji EPP na posiadanie tej substancji chemicznej.
Pozostałe 50%, które składa się z podkładek do zapalniczek, to głównie szkło, aby poprawić tarcie podczas uderzania zapałki, oraz kleje, aby utrzymać podkładkę do zapalniczki na pudełku. Użyjemy acetonu, aby usunąć kleje, ale pozostawimy szkło, ponieważ nie powinno ono wpływać na żadne reakcje, w których używamy czerwonego fosforu, chociaż podczas ważenia dokładnych mas czerwonego fosforu szkło będzie musiało zostać wzięte pod uwagę. Zazwyczaj 25% mieszaniny czerwonego fosforu stanowi szkło.
Na białej płytce znajduje się część sprzętu i chemikaliów, które uznałem za potrzebne do rozpoczęcia eksperymentu.
Używając nożyczek, pociąłem pudełka zapałek, aby uzyskać tylko karton, który ma powierzchnię bijaka. Zdrapałem podkładki metalową szpatułką, aby sprawdzić, czy czerwona kompozycja jest na tyle luźna, że można ją usunąć bez rozpuszczalnika, ale było to bardzo trudne. Zwilżyłem wacik wodą i przetarłem nim podkładki w nadziei na ich zmiękczenie, choć metalowa szpatułka nadal nie była w stanie skutecznie zeskrobać czerwonej kompozycji w ten sposób.
Musiałem zamienić wodę na inny rozpuszczalnik, jak przypuszczałem, i kolejny wacik został zwilżony acetonem w nadziei na usunięcie wszelkich klejów. Wydawało się, że to działa, ale cienka warstwa acetonu odparowała zbyt szybko, aby była użyteczna. Postanowiłem dodać niewielką ilość acetonu do szklanej zlewki o pojemności 100 ml i zanurzyć w nim połowę podkładki striker twarzą do dołu, aż karton zostanie wyraźnie nasączony. Okazało się, że czerwony skład podkładki można łatwo usunąć w ten sposób.
Następnie namoczyłem wszystkie podkładki w ten sposób, a następnie trzymałem pod skosem w kierunku pojemnika odbiorczego, w moim przypadku szklanej zlewki o pojemności 100 ml, i zeskrobałem czerwony skład do pojemnika odbiorczego za pomocą metalowej szpatułki. Metoda ta działała dobrze, chociaż od czasu do czasu zdrapywałem również karton spod powierzchni, zanieczyszczając czerwoną kompozycję; było to częstsze zdarzenie, jeśli podkładki striker pozostawiono do wyschnięcia, więc szybka praca była stosunkowo ważna. Ponadto nie użyłem wystarczająco dużego pojemnika odbiorczego i skończyło się na niewielkiej utracie czerwonej kompozycji, ponieważ ominęła pojemnik, więc ulepszyłem i przeniosłem wszystko do zlewki o pojemności 250 ml.
Gdy cała czerwona kompozycja została przeniesiona do zlewki o pojemności 250 ml, dodałem niewielką ilość acetonu, aby pokryć czerwoną kompozycję i zapewnić dalsze mycie w celu usunięcia wszelkich klejów. Kilka razy zamieszałam czerwoną kompozycję metalową szpatułką, a następnie nadmiar acetonu został usunięty. Powtórzyłemten proces kilka razy, a następnie przeniosłem wilgotną czerwoną kompozycję na kilka arkuszy papieru drukarskiego i pozostawiłem do wyschnięcia.
Musiałem zamienić wodę na inny rozpuszczalnik, jak przypuszczałem, i kolejny wacik został zwilżony acetonem w nadziei na usunięcie wszelkich klejów. Wydawało się, że to działa, ale cienka warstwa acetonu odparowała zbyt szybko, aby była użyteczna. Postanowiłem dodać niewielką ilość acetonu do szklanej zlewki o pojemności 100 ml i zanurzyć w nim połowę podkładki striker twarzą do dołu, aż karton zostanie wyraźnie nasączony. Okazało się, że czerwony skład podkładki można łatwo usunąć w ten sposób.
Następnie namoczyłem wszystkie podkładki w ten sposób, a następnie trzymałem pod skosem w kierunku pojemnika odbiorczego, w moim przypadku szklanej zlewki o pojemności 100 ml, i zeskrobałem czerwony skład do pojemnika odbiorczego za pomocą metalowej szpatułki. Metoda ta działała dobrze, chociaż od czasu do czasu zdrapywałem również karton spod powierzchni, zanieczyszczając czerwoną kompozycję; było to częstsze zdarzenie, jeśli podkładki striker pozostawiono do wyschnięcia, więc szybka praca była stosunkowo ważna. Ponadto nie użyłem wystarczająco dużego pojemnika odbiorczego i skończyło się na niewielkiej utracie czerwonej kompozycji, ponieważ ominęła pojemnik, więc ulepszyłem i przeniosłem wszystko do zlewki o pojemności 250 ml.
Gdy cała czerwona kompozycja została przeniesiona do zlewki o pojemności 250 ml, dodałem niewielką ilość acetonu, aby pokryć czerwoną kompozycję i zapewnić dalsze mycie w celu usunięcia wszelkich klejów. Kilka razy zamieszałam czerwoną kompozycję metalową szpatułką, a następnie nadmiar acetonu został usunięty. Powtórzyłemten proces kilka razy, a następnie przeniosłem wilgotną czerwoną kompozycję na kilka arkuszy papieru drukarskiego i pozostawiłem do wyschnięcia.
Wyniki
Sucha czerwona kompozycja powinna być teraz wystarczająco czysta, aby można ją było nazwać czerwonym fosforem, chociaż nadal będzie zawierać różne zanieczyszczenia, takie jak karton zeskrobany z pudełka zapałek. Czerwony fosfor został przeniesiony na kawałek papieru w celu zważenia, co dało wynik 0,506 g.
Dało to średnio odzysk nieco ponad 0,1 g na pudełko zapałek, ponieważ użyliśmy pięciu pudełek zapałek, chociaż podejrzewam, że jedna z dwóch marek, których użyłem, miała znacznie więcej czerwonego fosforu ze względu na większe podkładki. Uważam, że jest to niezawodna metoda ekstrakcji niewielkich ilości czerwonego fosforu. Pudełka zapałek innych marek mogą jednak reagować inaczej na tę metodę ekstrakcji acetonem, a zatem może ona nie być opłacalna, ponieważ niektórzy zalecają zamiast tego wodę do poluzowania podkładek.
Sucha czerwona kompozycja powinna być teraz wystarczająco czysta, aby można ją było nazwać czerwonym fosforem, chociaż nadal będzie zawierać różne zanieczyszczenia, takie jak karton zeskrobany z pudełka zapałek. Czerwony fosfor został przeniesiony na kawałek papieru w celu zważenia, co dało wynik 0,506 g.
Dało to średnio odzysk nieco ponad 0,1 g na pudełko zapałek, ponieważ użyliśmy pięciu pudełek zapałek, chociaż podejrzewam, że jedna z dwóch marek, których użyłem, miała znacznie więcej czerwonego fosforu ze względu na większe podkładki. Uważam, że jest to niezawodna metoda ekstrakcji niewielkich ilości czerwonego fosforu. Pudełka zapałek innych marek mogą jednak reagować inaczej na tę metodę ekstrakcji acetonem, a zatem może ona nie być opłacalna, ponieważ niektórzy zalecają zamiast tego wodę do poluzowania podkładek.
Druga metoda
Wprowadzenie
Przeprowadziłem eksperymenty z pozyskiwaniem czerwonego fosforu z podkładek zapałek, najpierw z 10 pudełek, a następnie z 50. Początkowo próbowałem zeskrobać tę mieszaninę fosforu skalpelem, ale wydajność była bardzo niska. Znalazłembardzo prosty sposób na uzyskanie z nich fosforu z dobrą wydajnością!
Wprowadzenie
Przeprowadziłem eksperymenty z pozyskiwaniem czerwonego fosforu z podkładek zapałek, najpierw z 10 pudełek, a następnie z 50. Początkowo próbowałem zeskrobać tę mieszaninę fosforu skalpelem, ale wydajność była bardzo niska. Znalazłembardzo prosty sposób na uzyskanie z nich fosforu z dobrą wydajnością!
Oto sposób. Wzięliśmy pudełka zapałek, które można wykorzystać, i odcięliśmy od nich nożyczkami podkładki, włożyliśmy je na noc do słoika z wodą. Rano wyjmujemy je i uzbrojeni w nóż usuwamy z nich fosfor cienką warstwą papieru; jest po prostu usuwany. Połowa podkładki jest usunięta, usuwamy również drugą połowę w ten sam sposób. Boczne kawałki papieru odcinamy nożyczkami i suszymy.
Bierzemy probówkę i szklany kubek lub zlewkę, to się brudzi i nie można tego zmyć. Do drugiego eksperymentu wziąłem 50 pudełek (czyli 100 klocków, a ponieważ każdy klocek jest podzielony na dwie części, jest ich tylko 200). Umieszczamywszystkie klocki w probówce i dociskamy je, odwracamy probówkę i wkładamy ją do szklanki z wodą (gardłem do dołu).
Wychodzimy na zewnątrz i zaczynamy podgrzewać probówkę palnikiem. Opary fosforu skraplają się na wewnętrznej stronie probówki, która znajduje się pod wodą. Ze względu na wzrost temperatury, powietrze rozszerza się i bąbelki wydostają się z probówki. Czasami zabiera ze sobą ziarno fosforu, które, gdy tylko znajdzie się w powietrzu, natychmiast się zapala (widać to nawet wtedy, gdy świeci Słońce): dlatego eksperymentu nie można przeprowadzić w domu (a raczej można go przeprowadzić pod maską).
Umieszczamy szklankę z probówką (nie wyciągamy probówki!) w łaźni wodnej. Gdy woda się nagrzeje, zaczynamy potrząsać probówką, wkrótce wszystkie duże krople fosforu spłyną, ale te mniejsze nie odpadną (wtedy można je rozpuścić w benzynie i wykorzystać do eksperymentów). Teraz można wziąć probówkę.
Jeśli weźmiesz dziesięć pudełek na raz (a raczej dwadzieścia podkładek), kawałek fosforu będzie wielkości połowy małego groszku [nie ma wydajności ilościowej, przepraszam].
Jeśli weźmiesz pięćdziesiąt pudełek, kawałek fosforu nie będzie miał dwóch i pół małego groszku (jak myślałeś), ale mniej: faktem jest, że fosfor, który jest na samej górze, pozostaje w zwęglonych podkładkach. Tutaj, po lewej, kawałek uzyskany z 10 pudełek, a po prawej z 50.
Jeśli weźmiesz pięćdziesiąt pudełek, kawałek fosforu nie będzie miał dwóch i pół małego groszku (jak myślałeś), ale mniej: faktem jest, że fosfor, który jest na samej górze, pozostaje w zwęglonych podkładkach. Tutaj, po lewej, kawałek uzyskany z 10 pudełek, a po prawej z 50.
Myślę, że optymalne jest użycie ładunku około 25 - 30 pudełek (50 - 60 podkładek). Do opisanego doświadczenia wziąłem około 10 - 15 używanych pudełek (striker pads) i 35 - 40 nieużywanych. Z używanych podkładekwydajność fosforu będzie o połowę mniejsza.
Last edited by a moderator:
