Introdução
Existem dois métodos de obtenção de P vermelho a partir de caixas de fósforos. O primeiro método dá um rendimento mais sujo, enquanto o segundo permite obter um produto muito mais puro.Introdução
Já se interrogou sobre o funcionamento dos fósforos de segurança? Bem, não tenhas medo, pois hoje serás instruído. O segredo do fósforo reside no clorato de potássio e no fósforo vermelho. O clorato de potássio (KClO3), um agente oxidante muito forte, é o ingrediente mais importante da cabeça do fósforo, compondo frequentemente cerca de 50% do peso da mistura da cabeça do fósforo. Por outro lado, o fósforo vermelho, um combustível extremamente inflamável, é o ingrediente mais importante das almofadas riscadoras vermelhas da caixa de fósforos, constituindo também frequentemente cerca de 50% do peso das almofadas riscadoras.
Quando a cabeça do fósforo é passada com força ao longo da almofada riscadora, a chama resultante é causada pela formação de uma quantidade muito pequena da mistura explosiva, vulgarmente conhecida como mistura de Armstrong. Esta mistura forma-se devido ao facto de uma pequena quantidade de fósforo vermelho ser removida da base do percutor e se misturar com o clorato de potássio. A fricção produz calor suficiente para fazer com que a mistura de Armstrong, muito sensível ao calor, se inflame, originando uma pequena chama.
Como pode ver, os fósforos têm algum potencial para extrair alguns produtos químicos úteis, mas tenho de quebrar as suas expectativas. A quantidade de cada substância química é tão pequena que é possível passar por várias caixas de fósforos e dificilmente obter alguns gramas de produto em bruto. Além disso, não deve estar interessado no clorato de potássio, uma vez que este é perigosamente oxidante, o que o coloca na lista de substâncias regulamentadas do Reino Unido como precursor de explosivos, exigindo uma licença EPP para ter o produto químico na sua posse.
Os outros 50% que compõem as almofadas de riscador são maioritariamente vidro, para melhorar a fricção ao riscar um fósforo, e adesivos, para segurar a almofada de riscador à caixa. Utilizaremos acetona para remover os adesivos, mas deixaremos o vidro, uma vez que não deverá afetar quaisquer reacções em que utilizemos o fósforo vermelho, embora ao pesar as massas exactas do fósforo vermelho seja necessário ter em conta o vidro. Normalmente, 25% da mistura de fósforo vermelho será vidro.
Quando a cabeça do fósforo é passada com força ao longo da almofada riscadora, a chama resultante é causada pela formação de uma quantidade muito pequena da mistura explosiva, vulgarmente conhecida como mistura de Armstrong. Esta mistura forma-se devido ao facto de uma pequena quantidade de fósforo vermelho ser removida da base do percutor e se misturar com o clorato de potássio. A fricção produz calor suficiente para fazer com que a mistura de Armstrong, muito sensível ao calor, se inflame, originando uma pequena chama.
Como pode ver, os fósforos têm algum potencial para extrair alguns produtos químicos úteis, mas tenho de quebrar as suas expectativas. A quantidade de cada substância química é tão pequena que é possível passar por várias caixas de fósforos e dificilmente obter alguns gramas de produto em bruto. Além disso, não deve estar interessado no clorato de potássio, uma vez que este é perigosamente oxidante, o que o coloca na lista de substâncias regulamentadas do Reino Unido como precursor de explosivos, exigindo uma licença EPP para ter o produto químico na sua posse.
Os outros 50% que compõem as almofadas de riscador são maioritariamente vidro, para melhorar a fricção ao riscar um fósforo, e adesivos, para segurar a almofada de riscador à caixa. Utilizaremos acetona para remover os adesivos, mas deixaremos o vidro, uma vez que não deverá afetar quaisquer reacções em que utilizemos o fósforo vermelho, embora ao pesar as massas exactas do fósforo vermelho seja necessário ter em conta o vidro. Normalmente, 25% da mistura de fósforo vermelho será vidro.
O azulejo branco apresenta alguns dos equipamentos e produtos químicos de que pensei que iria precisar ao iniciar a experiência.
Com uma tesoura, cortei as caixas de fósforos para ficar apenas com o cartão que tem a superfície de um calço de fósforo. Raspei as almofadas do riscador com uma espátula de metal para ver se a composição vermelha estava suficientemente solta para ser removida sem um solvente, mas foi muito difícil. Humedeci um chumaço de algodão com água e limpei-o ao longo das almofadas do marcador na esperança de as amolecer, embora a espátula de metal continuasse a não conseguir raspar a composição vermelha eficazmente desta forma.
Tive de trocar a água por um solvente diferente, como pensei que poderia acontecer, e outro chumaço de algodão foi humedecido com acetona na esperança de remover quaisquer adesivos. Parecia funcionar, mas a fina camada de acetona aplicada evaporou-se demasiado depressa para ser útil. Decidi adicionar um pequeno volume de acetona a um copo de vidro de 100 ml e mergulhar metade de uma almofada de riscador virada para baixo na acetona até o cartão ficar visivelmente encharcado. Verifiquei que a composição vermelha do bloco de riscador era facilmente removida desta forma.
Em seguida, mergulhei todos os blocos de riscador desta forma e segurei-os inclinados em direção a um recipiente recetor, no meu caso um copo de vidro de 100 ml, e raspei a composição vermelha para o recipiente recetor utilizando uma espátula de metal. O método funcionou bem, embora, ocasionalmente, também tenha sido raspado cartão da parte inferior da superfície, contaminando a composição vermelha; este acontecimento era mais frequente se se deixasse secar os discos de riscar, pelo que era relativamente importante trabalhar depressa. Além disso, não utilizei um recipiente de receção suficientemente grande e acabei por perder um pouco da composição vermelha, uma vez que não foi possível retirá-la do recipiente, pelo que melhorei e transferi tudo para um copo de 250 ml.
Quando toda a composição vermelha foi transferida para o copo de 250 ml, adicionei um pequeno volume de acetona para cobrir a composição vermelha e efetuar uma nova lavagem para remover quaisquer adesivos. Agitei a composição vermelha com a espátula metálica algumas vezes e, em seguida, decantei o excesso de acetona. Repetieste processo algumas vezes e, em seguida, transferi a composição vermelha húmida para algumas folhas de papel de impressão e deixei-a secar.
Tive de trocar a água por um solvente diferente, como pensei que poderia acontecer, e outro chumaço de algodão foi humedecido com acetona na esperança de remover quaisquer adesivos. Parecia funcionar, mas a fina camada de acetona aplicada evaporou-se demasiado depressa para ser útil. Decidi adicionar um pequeno volume de acetona a um copo de vidro de 100 ml e mergulhar metade de uma almofada de riscador virada para baixo na acetona até o cartão ficar visivelmente encharcado. Verifiquei que a composição vermelha do bloco de riscador era facilmente removida desta forma.
Em seguida, mergulhei todos os blocos de riscador desta forma e segurei-os inclinados em direção a um recipiente recetor, no meu caso um copo de vidro de 100 ml, e raspei a composição vermelha para o recipiente recetor utilizando uma espátula de metal. O método funcionou bem, embora, ocasionalmente, também tenha sido raspado cartão da parte inferior da superfície, contaminando a composição vermelha; este acontecimento era mais frequente se se deixasse secar os discos de riscar, pelo que era relativamente importante trabalhar depressa. Além disso, não utilizei um recipiente de receção suficientemente grande e acabei por perder um pouco da composição vermelha, uma vez que não foi possível retirá-la do recipiente, pelo que melhorei e transferi tudo para um copo de 250 ml.
Quando toda a composição vermelha foi transferida para o copo de 250 ml, adicionei um pequeno volume de acetona para cobrir a composição vermelha e efetuar uma nova lavagem para remover quaisquer adesivos. Agitei a composição vermelha com a espátula metálica algumas vezes e, em seguida, decantei o excesso de acetona. Repetieste processo algumas vezes e, em seguida, transferi a composição vermelha húmida para algumas folhas de papel de impressão e deixei-a secar.
Resultados
A composição vermelha seca deve agora ser suficientemente pura para ser chamada de fósforo vermelho, na minha opinião, embora ainda contenha várias impurezas, como o cartão raspado da caixa de fósforos. O fósforo vermelho foi transferido para um pedaço de papel para pesar, obtendo-se um rendimento de 0,506 g.
Esta média corresponde a uma recuperação de pouco mais de 0,1 g por caixa de fósforos, uma vez que utilizámos cinco caixas de fósforos, embora eu suspeite que uma das duas marcas que utilizei tinha significativamente mais fósforo vermelho devido a almofadas de fósforo maiores. Considero que este é um método fiável para extrair pequenas quantidades de fósforo vermelho. No entanto, outras marcas de caixas de fósforos podem reagir de forma diferente a este método de extração com acetona e, por isso, pode não ser viável, uma vez que algumas pessoas recomendam a utilização de água para soltar as almofadas dos riscadores.
A composição vermelha seca deve agora ser suficientemente pura para ser chamada de fósforo vermelho, na minha opinião, embora ainda contenha várias impurezas, como o cartão raspado da caixa de fósforos. O fósforo vermelho foi transferido para um pedaço de papel para pesar, obtendo-se um rendimento de 0,506 g.
Esta média corresponde a uma recuperação de pouco mais de 0,1 g por caixa de fósforos, uma vez que utilizámos cinco caixas de fósforos, embora eu suspeite que uma das duas marcas que utilizei tinha significativamente mais fósforo vermelho devido a almofadas de fósforo maiores. Considero que este é um método fiável para extrair pequenas quantidades de fósforo vermelho. No entanto, outras marcas de caixas de fósforos podem reagir de forma diferente a este método de extração com acetona e, por isso, pode não ser viável, uma vez que algumas pessoas recomendam a utilização de água para soltar as almofadas dos riscadores.
Segundo método
Introdução
Realizei experiências com a obtenção de fósforo vermelho a partir de riscadores de fósforos, primeiro de 10 caixas e depois de 50. No início, tentei raspar esta mistura de fósforo com um bisturi, mas o rendimento era muito baixo. Descobriuma maneira muito simples de obter fósforo a partir delas com um bom rendimento!
Introdução
Realizei experiências com a obtenção de fósforo vermelho a partir de riscadores de fósforos, primeiro de 10 caixas e depois de 50. No início, tentei raspar esta mistura de fósforo com um bisturi, mas o rendimento era muito baixo. Descobriuma maneira muito simples de obter fósforo a partir delas com um bom rendimento!
Eis o método. Pegamos em caixas de fósforos que podem ser utilizadas, cortamos-lhes os riscadores com uma tesoura e colocamo-las num frasco com água durante a noite. Retiramo-las de manhã e, armados com uma faca, retiramos o fósforo com uma fina camada de papel; é simplesmente removido. Metade da almofada do atacante é removida, e a segunda metade é removida da mesma forma. Cortamos os pedaços de papel laterais com uma tesoura e secamos.
Pegamos num tubo de ensaio e num copo de vidro ou béquer, suja-se e não se pode lavar. Para a segunda experiência, peguei em 50 caixas (ou seja, 100 chumaços de papel, e como cada chumaço de papel está dividido em duas partes, há apenas 200 peças). Colocamos todas as pastilhas num tubo de ensaio e pressionamo-las, viramos o tubo de ensaio e colocamo-lo num copo de água (com a garganta para baixo).
Vamos para o exterior e começamos a aquecer o tubo de ensaio com um queimador. O vapor de fósforo condensar-se-á no interior do tubo de ensaio, que está debaixo de água. Devido ao aumento da temperatura, o ar expande-se e faz bolhas para fora do tubo de ensaio. Porvezes, leva consigo um grão de fósforo que, uma vez no ar, se incendeia imediatamente (isto pode ser visto mesmo que o Sol esteja a brilhar): por isso, a experiência não pode ser realizada em casa (ou melhor, pode ser feita debaixo de um capuz).
Colocamos o nosso copo com um tubo de ensaio (não puxar o tubo de ensaio!) num banho de água. Quando a água aquece, começamos a agitar o tubo de ensaio e, em breve, todas as gotas grandes de fósforo escorrerão, mas as mais pequenas não sairão (depois podem ser dissolvidas em gasolina e utilizadas em experiências). Agora podes arranjar um tubo de ensaio.
Se pegar em dez caixas de cada vez (ou melhor, em vinte chumaços), um pedaço de fósforo terá o tamanho de meia ervilha pequena [não há rendimento quantitativo, desculpe].
Se pegar em cinquenta caixas, um pedaço de fósforo não terá duas ervilhas e meia pequenas (como pensava), mas menos: o facto é que o fósforo, que está no topo, permanece nos chumaços carbonizados. Aqui, à esquerda, um pedaço obtido a partir de 10 caixas, e à direita a partir de 50.
Se pegar em cinquenta caixas, um pedaço de fósforo não terá duas ervilhas e meia pequenas (como pensava), mas menos: o facto é que o fósforo, que está no topo, permanece nos chumaços carbonizados. Aqui, à esquerda, um pedaço obtido a partir de 10 caixas, e à direita a partir de 50.
Penso que o ideal é utilizar uma carga de cerca de 25 a 30 caixas (50 a 60 chumaços). Para a experiência descrita, utilizei cerca de 10 - 15 caixas usadas (chumaços) e 35 - 40 não usadas. Apartir de chumaços usados, o rendimento de fósforo será metade.
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