Introducere
Există două metode de obținere a P roșu din cutii de chibrituri. Prima metodă dă un randament mai murdar, în timp ce a doua metodă permite obținerea unui produs mult mai pur.Introducere
V-ați întrebat vreodată cum funcționează chibriturile de siguranță? Ei bine, nu vă temeți, deoarece astăzi veți fi instruiți. Secretul chibritului constă în cloratul de potasiu și fosforul roșu. Cloratul de potasiu (KClO3), un agent oxidant foarte puternic, este cel mai important ingredient al capului de chibrit, reprezentând adesea aproximativ 50% din greutatea amestecului de cap de chibrit. Pe de altă parte, fosforul roșu, un combustibil extrem de inflamabil, este cel mai important ingredient al tampoanelor roșii ale cutiei de chibrituri, care, de asemenea, reprezintă adesea aproximativ 50 % din greutatea tampoanelor.
Atunci când capul chibritului este rulat cu forță de-a lungul tampoanelor, flacăra rezultată este cauzată de formarea unei cantități foarte mici de amestec exploziv, cunoscut sub numele de amestecul Armstrong. Acesta se formează datorită faptului că o cantitate mică de fosfor roșu este îndepărtată de pe plăcuța percutorului și se amestecă cu cloratul de potasiu. Frecarea produce suficientă căldură pentru ca amestecul Armstrong, foarte sensibil la căldură, să se aprindă, provocând o mică flacără.
După cum puteți vedea, chibriturile au un anumit potențial pentru extragerea unor substanțe chimice utile, dar trebuie să vă întrerup așteptările. Există o cantitate atât de mică din fiecare substanță chimică încât puteți trece prin mai multe cutii de chibrituri și cu greu veți obține câteva grame de produs brut. De asemenea, cloratul de potasiu nu ar trebui să vă intereseze, deoarece este periculos de oxidant, ajungând pe lista substanțelor reglementate din Regatul Unit ca precursor de explozibil, necesitând o licență EPP pentru a avea produsul chimic în posesie.
Celelalte 50% care compun plăcuțele de percutor sunt în cea mai mare parte sticlă, pentru a îmbunătăți frecarea atunci când se lovește un chibrit, și adezivi, pentru a ține plăcuța de percutor de cutie. Vom folosi acetonă pentru a îndepărta adezivii, dar vom lăsa sticla, deoarece aceasta nu ar trebui să afecteze reacțiile în care folosim fosforul roșu, deși la cântărirea maselor exacte de fosfor roșu va trebui să se țină cont de sticlă. De obicei, 25% din amestecul de fosfor roșu va fi sticlă.
Atunci când capul chibritului este rulat cu forță de-a lungul tampoanelor, flacăra rezultată este cauzată de formarea unei cantități foarte mici de amestec exploziv, cunoscut sub numele de amestecul Armstrong. Acesta se formează datorită faptului că o cantitate mică de fosfor roșu este îndepărtată de pe plăcuța percutorului și se amestecă cu cloratul de potasiu. Frecarea produce suficientă căldură pentru ca amestecul Armstrong, foarte sensibil la căldură, să se aprindă, provocând o mică flacără.
După cum puteți vedea, chibriturile au un anumit potențial pentru extragerea unor substanțe chimice utile, dar trebuie să vă întrerup așteptările. Există o cantitate atât de mică din fiecare substanță chimică încât puteți trece prin mai multe cutii de chibrituri și cu greu veți obține câteva grame de produs brut. De asemenea, cloratul de potasiu nu ar trebui să vă intereseze, deoarece este periculos de oxidant, ajungând pe lista substanțelor reglementate din Regatul Unit ca precursor de explozibil, necesitând o licență EPP pentru a avea produsul chimic în posesie.
Celelalte 50% care compun plăcuțele de percutor sunt în cea mai mare parte sticlă, pentru a îmbunătăți frecarea atunci când se lovește un chibrit, și adezivi, pentru a ține plăcuța de percutor de cutie. Vom folosi acetonă pentru a îndepărta adezivii, dar vom lăsa sticla, deoarece aceasta nu ar trebui să afecteze reacțiile în care folosim fosforul roșu, deși la cântărirea maselor exacte de fosfor roșu va trebui să se țină cont de sticlă. De obicei, 25% din amestecul de fosfor roșu va fi sticlă.
Plăcuța albă prezintă o parte din echipamentul și substanțele chimice de care am crezut că voi avea nevoie când am început experimentul.
Folosind o foarfecă, am tăiat cutiile de chibrituri pentru a obține doar cartonul care are suprafața plăcuței de lovire. Am zgâriat plăcuțele cu o spatulă metalică pentru a vedea dacă compoziția roșie era suficient de liberă pentru a putea fi îndepărtată fără solvent, dar acest lucru a fost foarte dificil. Am umezit un tampon de vată cu apă și l-am șters de-a lungul plăcuțelor de lovire în speranța de a le înmuia, deși spatula metalică nu a reușit să îndepărteze eficient compoziția roșie în acest fel.
A trebuit să înlocuiesc apa cu un alt solvent, așa cum am crezut că se va întâmpla, și un alt tampon de vată a fost umezit cu acetonă în speranța de a îndepărta orice adeziv. Acest lucru părea să funcționeze, dar stratul subțire de acetonă aplicat s-a evaporat prea repede pentru a fi util. Am decis să adaug un volum mic de acetonă într-un pahar de sticlă de 100 ml și să înmoi o jumătate de tampon cu fața în jos în acetonă până când cartonul era vizibil îmbibat. Am constatat că compoziția roșie a plăcuței striker se îndepărtează ușor în acest fel.
Am înmuiat apoi toate plăcuțele striker în acest fel și le-am ținut înclinate spre un recipient de primire, în cazul meu un pahar de sticlă de 100 ml, și am răzuit compoziția roșie în recipientul de primire cu ajutorul unei spatule metalice. Metoda a funcționat bine, deși cartonul de sub suprafață a fost răzuit ocazional, contaminând compoziția roșie; acest eveniment a fost mai frecvent în cazul în care tampoanele striker au fost lăsate să se usuce, astfel încât lucrul rapid a fost relativ important. De asemenea, nu am folosit un recipient suficient de mare și am sfârșit prin a pierde o mică cantitate din compoziția roșie, deoarece aceasta a ratat recipientul, așa că am modernizat și am transferat totul într-un pahar de laborator de 250 ml.
După ce toată compoziția roșie a fost transferată în paharul de laborator de 250 ml, am adăugat un volum mic de acetonă pentru a acoperi compoziția roșie și a asigura o spălare suplimentară pentru a elimina orice adeziv. Am agitat compoziția roșie cu spatula metalică de câteva ori, apoi excesul de acetonă a fost decantat. Am repetat acest proces de câteva ori, iar apoi am transferat compoziția roșie umedă pe câteva coli de hârtie de tipar și am lăsat-o să se usuce.
A trebuit să înlocuiesc apa cu un alt solvent, așa cum am crezut că se va întâmpla, și un alt tampon de vată a fost umezit cu acetonă în speranța de a îndepărta orice adeziv. Acest lucru părea să funcționeze, dar stratul subțire de acetonă aplicat s-a evaporat prea repede pentru a fi util. Am decis să adaug un volum mic de acetonă într-un pahar de sticlă de 100 ml și să înmoi o jumătate de tampon cu fața în jos în acetonă până când cartonul era vizibil îmbibat. Am constatat că compoziția roșie a plăcuței striker se îndepărtează ușor în acest fel.
Am înmuiat apoi toate plăcuțele striker în acest fel și le-am ținut înclinate spre un recipient de primire, în cazul meu un pahar de sticlă de 100 ml, și am răzuit compoziția roșie în recipientul de primire cu ajutorul unei spatule metalice. Metoda a funcționat bine, deși cartonul de sub suprafață a fost răzuit ocazional, contaminând compoziția roșie; acest eveniment a fost mai frecvent în cazul în care tampoanele striker au fost lăsate să se usuce, astfel încât lucrul rapid a fost relativ important. De asemenea, nu am folosit un recipient suficient de mare și am sfârșit prin a pierde o mică cantitate din compoziția roșie, deoarece aceasta a ratat recipientul, așa că am modernizat și am transferat totul într-un pahar de laborator de 250 ml.
După ce toată compoziția roșie a fost transferată în paharul de laborator de 250 ml, am adăugat un volum mic de acetonă pentru a acoperi compoziția roșie și a asigura o spălare suplimentară pentru a elimina orice adeziv. Am agitat compoziția roșie cu spatula metalică de câteva ori, apoi excesul de acetonă a fost decantat. Am repetat acest proces de câteva ori, iar apoi am transferat compoziția roșie umedă pe câteva coli de hârtie de tipar și am lăsat-o să se usuce.
Rezultate
În opinia mea, compoziția roșie uscată ar trebui să fie acum suficient de pură pentru a fi numită fosfor roșu, deși va conține în continuare diverse impurități, cum ar fi cartonul răzuit de pe cutia de chibrituri. Fosforul roșu a fost transferat pe o bucată de hârtie pentru a fi cântărit, ceea ce a dat un randament respectabil de 0,506 g.
Aceasta a însemnat o recuperare medie de puțin peste 0,1 g per cutie de chibrituri, deoarece am folosit cinci cutii de chibrituri, deși bănuiesc că una dintre cele două mărci pe care le-am folosit a avut mult mai mult fosfor roșu din cauza plăcuțelor mai mari. Consider că aceasta este o metodă fiabilă de a extrage cantități mici de fosfor roșu. Cu toate acestea, alte mărci de cutii de chibrituri ar putea reacționa diferit la această metodă de extracție cu acetonă și, prin urmare, ar putea să nu fie viabilă, deoarece unii oameni recomandă apa pentru a slăbi plăcuțele de lovire.
În opinia mea, compoziția roșie uscată ar trebui să fie acum suficient de pură pentru a fi numită fosfor roșu, deși va conține în continuare diverse impurități, cum ar fi cartonul răzuit de pe cutia de chibrituri. Fosforul roșu a fost transferat pe o bucată de hârtie pentru a fi cântărit, ceea ce a dat un randament respectabil de 0,506 g.
Aceasta a însemnat o recuperare medie de puțin peste 0,1 g per cutie de chibrituri, deoarece am folosit cinci cutii de chibrituri, deși bănuiesc că una dintre cele două mărci pe care le-am folosit a avut mult mai mult fosfor roșu din cauza plăcuțelor mai mari. Consider că aceasta este o metodă fiabilă de a extrage cantități mici de fosfor roșu. Cu toate acestea, alte mărci de cutii de chibrituri ar putea reacționa diferit la această metodă de extracție cu acetonă și, prin urmare, ar putea să nu fie viabilă, deoarece unii oameni recomandă apa pentru a slăbi plăcuțele de lovire.
A doua metodă
Introducere
Am efectuat experimente de obținere a fosforului roșu din tampoane de chibrituri, mai întâi din 10 cutii, apoi din 50 de cutii. La început, am încercat să răzuiesc acest amestec de fosfor cu un bisturiu, dar randamentul a fost foarte scăzut. Am găsit o modalitate foarte simplă de a obține fosfor din ele cu un randament bun!
Introducere
Am efectuat experimente de obținere a fosforului roșu din tampoane de chibrituri, mai întâi din 10 cutii, apoi din 50 de cutii. La început, am încercat să răzuiesc acest amestec de fosfor cu un bisturiu, dar randamentul a fost foarte scăzut. Am găsit o modalitate foarte simplă de a obține fosfor din ele cu un randament bun!
Iată care este metoda. Am luat cutii de chibrituri care pot fi folosite și am tăiat cu foarfeca tampoane de striker din ele, le-am pus într-un vas cu apă peste noapte. Le scoatem dimineața și, înarmați cu un cuțit, îndepărtăm fosforul din ele cu un strat subțire de hârtie; se îndepărtează simplu. Jumătate din plăcuța de percuție este îndepărtată, îndepărtăm și a doua jumătate în același mod. Tăiem bucățile laterale de hârtie cu foarfeca și uscăm.
Luăm o eprubetă și o cană sau un pahar de sticlă, se murdărește și nu se poate spăla. Pentru al doilea experiment, am luat 50 de cutii (adică 100 de tampoane de lovitură și, deoarece fiecare tampon de lovitură este împărțit în două părți, există doar 200 de bucăți). Punem toate plăcuțele striker într-o eprubetă și o presăm, întoarcem eprubeta și o punem într-un pahar cu apă (cu gâtul în jos).
Ieșim afară și începem să încălzim eprubeta cu un arzător. Vaporii de fosfor se vor condensa pe interiorul eprubetei, care este sub apă. Datorită creșterii temperaturii, aerul se dilată și face bule în afara eprubetei. Uneori, acesta ia cu el un grăunte de fosfor, care, odată ajuns în aer, ia imediat foc (acest lucru se poate observa chiar dacă soarele strălucește): prin urmare, experimentul nu poate fi realizat acasă (sau, mai degrabă, poate fi realizat sub glugă).
Punem paharul nostru cu un tub de testare (nu scoateți tubul de testare!) într-o baie de apă. Când apa se încălzește, începem să scuturăm eprubeta, în curând toate picăturile mari de fosfor vor curge în jos, dar cele mai mici nu se vor desprinde (apoi pot fi dizolvate în benzină și folosite pentru experimente). Acum puteți obține un tub de testare.
Dacă luați câte zece cutii (sau, mai degrabă, douăzeci de percutoare), atunci o bucată de fosfor va fi de mărimea unei jumătăți de mazăre mică [nu există un randament cantitativ, îmi pare rău].
Dacă luați cincizeci de cutii, o bucată de fosfor nu va fi de două mazăre mici și jumătate (așa cum ați crezut), ci mai puțin: faptul este că fosforul, care se află chiar deasupra, rămâne în percutoarele carbonizate. Aici, în stânga, o bucată obținută din 10 cutii, iar în dreapta din 50.
Dacă luați cincizeci de cutii, o bucată de fosfor nu va fi de două mazăre mici și jumătate (așa cum ați crezut), ci mai puțin: faptul este că fosforul, care se află chiar deasupra, rămâne în percutoarele carbonizate. Aici, în stânga, o bucată obținută din 10 cutii, iar în dreapta din 50.
Cred că este optim să folosiți o încărcătură de aproximativ 25 - 30 de cutii (50 - 60 de percutoare). Pentru experiența descrisă, am luat aproximativ 10 - 15 cutii folosite (striker pads) și 35 - 40 nefolosite. Din striker pads folosite, randamentul de fosfor va fi la jumătate.
Last edited by a moderator:
