Алюминиевая амальгама (Al/Hg) краткое описание

[G.Patton]

Введение

Здесь вы найдете подробную информацию об амальгаме алюминия, руководствах по ее получению из нитрата ртути или хлорида ртути. Есть руководство по синтезу нитрата ртути с видеоинструкциями. Синтез хлорида ртути не описан по той причине, что он получается из нитрата ртути. Амальгама алюминия - одна из множества металлических амальгам, которая не описана здесь по той причине, что только амальгама алюминия в основном используется в синтетических способах производства запрещенных наркотиков.

Что такое амальгама

Амальгама - это сплав ртути с другим металлом. Она может быть жидкой, мягкой пастой или твердым веществом, в зависимости от доли ртути. Эти сплавы образуются благодаря металлической связи, когда электростатическая сила притяжения электронов проводимости связывает все положительно заряженные ионы металла вместе в структуру кристаллической решетки. Почти все металлы могут образовывать амальгамы с ртутью, исключение составляют железо, платина, вольфрам и тантал. Серебряно-ртутные амальгамы важны в стоматологии, а золото-ртутная амальгама используется при извлечении золота из руды. В стоматологии используются сплавы ртути с такими металлами, как серебро, медь, индий, олово и цинк.

Алюминий может образовывать амальгаму в результате реакции с ртутью. Алюминиевая амальгама может быть приготовлена либо путем измельчения алюминиевых гранул или проволоки в ртути, либо путем реакции алюминиевой проволоки или фольги с раствором хлорида ртути/серного купороса. Эта амальгама используется в качестве реагента для восстановления соединений, например, для восстановления нитросоединений до аминов. Алюминий является конечным донором электронов, а ртуть служит посредником при переносе электронов. Сама реакция и ее отходы содержат ртуть, поэтому необходимы специальные меры предосторожности и методы утилизации. В качестве более экологичной альтернативы для достижения того же синтетического результата часто используются гидриды или другие восстановители. Еще одна экологически чистая альтернатива - сплав алюминия и галлия, который аналогичным образом делает алюминий более реакционноспособным, препятствуя образованию оксидного слоя.

Алюминий в воздухе обычно защищен тонким молекулярным слоем собственного оксида. Этот слой оксида алюминия служит защитным барьером для самого алюминия и предотвращает химические реакции с металлом. Ртуть, контактирующая с ним, не причиняет вреда. Однако если элементарный алюминий попадает на поверхность (даже в результате недавней царапины), ртуть может соединиться с ним и образовать амальгаму. Этот процесс может продолжаться далеко за пределами непосредственно открытой поверхности металла, потенциально вступая в реакцию со значительной частью основного алюминия, прежде чем он наконец закончится.

Присутствие воды в растворе, как сообщается, необходимо; богатая электронами амальгама будет окислять алюминий и восстанавливать H+ из воды, создавая гидроксид алюминия (Al(OH)3) и газообразный водород (H2). Электроны из алюминия восстанавливают ртутный ион Hg2+ до металлической ртути. Затем металлическая ртуть может образовывать амальгаму с обнаженным металлом алюминия. Затем амальгама алюминия окисляется водой, превращая алюминий в гидроксид алюминия и высвобождая свободную металлическую ртуть. Образовавшаяся ртуть проходит эти два последних этапа до тех пор, пока запасы металлического алюминия не будут исчерпаны.

Методы приготовления

Амальгама Al/Hg из раствора HgCl2 в MeOH

Установите двухлитровую трехгорлую колбу с плоским дном и закупорьте одно из горлышек пробкой. В центральное отверстие установите рефлюкс-конденсатор. Аппарат поместили на мешалку/горячую плиту. Нарежьте алюминиевую фольгу Reynolds Heavy Duty на квадраты размером около 1 дюйма, чтобы получить в общей сложности 27,5 г.

5 г фольги в 1-дюймовых квадратах и 5 г фольги и фольга после 8-10 секунд измельчения в кофемолке Braun

Крупный план шариков из фольги и 27,5 г фольги в плоскодонной колбе емкостью 2000 мл.

Положите порции по 5 г в маленькую кофемолку Braun и измельчайте фольгу в течение 8-10 секунд. Фольга не перемалывается, а превращается в маленькие шарики. Это работает удивительно хорошо. Может показаться странным класть фольгу в кофемолку, но это, без сомнения, прорыв в подготовке алюминия для Al/Hg. Затем 400 мг HgCl2 растворили в 750 мл лабораторного MeOH. Когда MeOH был готов (вся HgCl2 растворилась), его также вылили в колбу и поставили конденсатор. Перемешивали в течение 5-10 секунд каждую минуту или около того. Менее чем через 10 минут стало заметно слабое бульканье, раствор стал серым, а алюминий стал заметно меньше блестеть. Некоторые кусочки начали плавать. Когда амальгама готова, выделение газа прекращается.

Амальгама готова

Сухая амальгама Al/Hg из Hg(NO3)2

Возьмем 14 г алюминиевой фольги и разорвем ее руками на кусочки размером 2x2, 3x3 см. Обязательно рвем, а не режем, чтобы увеличить площадь поверхности. Поместите их в трехгорлую круглодонную колбу и полностью залейте фольгу водой.

Теперь готовим ртутную соль. Берем ртутный термометр из аптеки, заворачиваем его в бумагу, отламываем у нижнего кончика. Выливаем всю ртуть (~1-2 г) в стакан, куда затем добавляем 4 мл азотной кислоты (70%). Не забывайте, что пары ртути опасны для здоровья! Чтобы запустить реакцию, стакан нужно нагреть примерно до 50 градусов, периодически помешивая. Вся ртуть растворилась примерно за 30 минут, и из стакана выделился оранжевый газ - оксид азота (IV). Уравнение реакции выглядит следующим образом .

Hg + 4HNO3 ----> Hg(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

Посмотреть медиа элемент 6

Отберите 2 мл раствора и поместите его в круглодонную колбу с фольгой. Примерно через 5 минут фольга потеряла блеск, стала тусклой, а на дне колбы собрался небольшой слой серого осадка (гидроксид алюминия). Через 10-15 минут реакция прекращается, это можно заметить по прекращению выделения газа.

Сливаем жидкость и промываем фольгу водой 3 раза.

Для получения водорода часто используют уксусную эссенцию, но я "запускаю" реакцию получения водорода с помощью воды. Меньше кислотная среда, а значит, меньше щелочи нужно добавлять в дальнейшем. Многие задают вопрос: "Как удалить эту воду?" Удалять воду никуда не нужно, она реагирует с алюминием и получается водород: 2Al + 6H2O ---> 2Al (OH)3 + 3H2

Синтез алюминиевой амальгамы (Al/Hg)

• Г. Паттон
• 27 мая 2022 г.
• 1

https://bbgate.com/threads/aluminium-amalgam-al-hg-summary.1271/

Как использовать

Амальгама Al (Al/Hg) широко используется в органических реакциях восстановления нитросоединений до аминов. Реакция восстановления - это одномоментная экзотермическая реакция Al/Hg с органическим ненасыщенным соединением. Алюминий, вода и ртуть выделяют газообразный водород (H2) в реакционной смеси и насыщают органические соединения. Восстановление Al/Hg можно встретить в большинстве популярных реакций, таких как синтез амфетамина из P2NP с помощью Al/Hg (видео), полный синтез MDMA из масла сассафраса, синтез и извлечение d-амфетамина (Nabenhower, 1942) и т.д.

 

[ACAB]

Согласно Википедии, для получения нитрата ртути(II) необходима горячая и концентрированная азотная кислота, или это не имеет значения?
Реакция с горячей азотной кислотой выглядит, по крайней мере, более бурной, выделяется много газа, и это не заняло 10 минут.

В случае с нитратом ртути(II) и алюминием есть ли соотношение, которого нужно придерживаться? Или как определить правильное количество, чтобы получить правильную амальгаму.

Является ли ошибкой то, что в растворе азотной кислоты около 50 мг нитрата ртути(II) растворено в 0,1 мл раствора? Потому что я читал, что нужно использовать кислый раствор, чтобы предотвратить выпадение продуктов гидролиза.
Или какие еще есть варианты?

 

[G.Patton]

Здравствуйте
Ответ:

Приблизительное соотношение составляет от 1:1300 до 1:650 (нитрат ртути(II)к Al в молях).
Эта кислота активирует поверхность фольги Al, чтобы начать реакцию с Hg. Большое количество кислоты испортит продукт восстановления. Не стоит ее использовать.
Какие продукты гидролиза вы имеете в виду?

 

[ACAB]

Хорошо, значит, нет разницы, добавлять ли в ртуть горячую азотную кислоту или холодную, а затем нагревать ее. Вероятно, второй метод более щадящий.

Это довольно большой диапазон, при 50 г Al это было бы количество от 0,4 г до 0,9 г. Но теперь я знаю, почему увеличение подачи не дало большего выхода, слишком мало соли для образования амальгамы. Спасибо большое!

Лучше давать больше нитрата ртути(II) или только столько, сколько необходимо? Я всегда предполагал, что амальгама - это цепная реакция, которой нужен только толчок для полной реакции.
Что означает большое количество кислоты? Кислый раствор означает, что кислоты в растворе немного больше, чем прореагировало.
Я растворил 21 г ртути в 70 мл 60%-ной HNO3, что должно дать концентрацию 0,1 мл кислого раствора для примерно 50 мг нитрата ртути(II), и я ввел бы примерно 50 мл HNO3 слишком много.
Получилось бы около 1 мл (0,5 г соли) кислотного раствора на 50 г Al. Это уже слишком много кислоты?
Я думаю, это означает моногидрат, октагидрат и гемигидрат.

 

[G.Patton]

Необходимое количество было бы лучше, избыток соли Hg приведет к образованию большего количества отходов, содержащих Hg.
Я имею в виду избыток кислоты, ваше количественное значение в норме.
Я думаю, что избыток кислоты может замедлить реакцию образования Hg и Al(OH)3 в соответствии с принципом Ле Шателье.

 

[ACAB]

Понятно, значит, мне нужно беспокоиться не о продуктах гидролиза, а о том, что избыток азотной кислоты испортит мою амальгаму.

Я поступил очень теоретически, исходя из принципа, что мне нужно 50 мг на 0,1 мл раствора, взял эту формулу и вычислил остальное:
3HG + 8HNO3 --> 3HG(NO3)²+...+....
601,77г+504,08г -->1027,86г+...+...
2,93г+2,45г -->5г +...+...
5г нитрата ртути(II) + 10мл HNO3 = концентрация 0,05г/0,1мл
Таким образом, 70 мл HNO3 требуют 21 г ртути.
Из 70 мл HNO3 в реакцию должно вступить 17,15 г=12,55 мл, а оставшаяся часть (57 мл) будет представлять собой кислый раствор.

Как лучше всего сохранить приготовленный раствор?
-Можно ли отогнать азотную кислоту? Что останется - чистая соль ртути? Однако при малом количестве это будет слишком дорого.

-Или лучше добавить ртуть и нагреть все это дело, чтобы получить большую концентрацию соли ртути и меньшее количество кислоты?

 

[G.Patton]

Вы ошиблись с реакцией и, следовательно, с количеством реагентов. Посмотрите на мою тему выше, там правильная реакция.
Герметично закройте и поставьте в холодильник.
Вам не нужно делать эти процедуры, чувак. Если вы хотите растворить Hg в HNO3, вам нужно его нагреть. Вы можете использовать рефлюкс-конденсатор, чтобы избежать испарения кислоты.

 

[ACAB]

Но, сэр, реакция
HG + 2HNO3 --> HG(NO3)² +NO2 + H2O
из вашего сообщения не может быть правильной,
HG + 2HNO3 --> HG(NO3)² + H2 была бы правильной, если бы это было так, но, вероятно, это должно быть ->
HG + 4HNO3 --> HG(NO3)² + 2NO2 + 2H2O, иначе номер молекулы с обеих сторон не верен, вам не хватает одного азота и трех кислородов. Согласны ли вы со мной в этом? В любом случае образуется диоксид азота (NO2), я согласен с вами на 100%, я чувствовал его запах.
Моя реакция с оксидом азота (NO)
3HG + 8HNO3 -->3HG(NO3)² + 2NO + 4H2O
тоже была бы правильной, судя по номерам молекул, но оксид азота не имеет запаха, так что это не может быть правильным, моя ошибка.

Не знаю, почему я могу найти так много реакций для HG + HNO3 и какая из них правильная.
Я подумал, что мой раствор неправильный, слишком кислый, по крайней мере, так я вас понял, и придумал два способа "спасти" свой раствор, перегнать или сконцентрировать. Но...
Похоже, в этом нет необходимости, как вы только что написали.

Тогда я буду использовать новую реакцию, если вы согласны со мной, для расчетов в будущем, чтобы определить правильное количество соли ртути.

 

[G.Patton]

Да, вы правы! Это именно так. Спасибо за ваше уведомление. NO2 - правильный продукт, коричневый газ.

Ооо, извините за недопонимание. Вы можете выпаривать кислоту, но используйте хорошо проветриваемое место и маску с перчатками!

 

[diogenes]

Привет, Паттон, я попробовал положить фольгу в кофемолку (в крайнем отчаянии), но не был уверен, что это сработает, поэтому оставил маленькие шарики в стороне, но потом я прочитал ваше сообщение выше, и оно вселило в меня новую надежду. Мой вопрос в том, можно ли его использовать и с обычным методом амальгамации или только с MeOH. Это было бы спасением жизни, так как рвать всю эту фольгу - просто убийственно. Спасибо

 

[G.Patton]

Здравствуйте, Диоген. Да, вы можете.

 

[diogenes]

Как узнать, что маленькие шарики (сделанные кофемолкой) смешались и готовы к работе. На какие признаки я должен обратить внимание?

Кроме того, правильно ли я понимаю, что при использовании метода кофемолки для реакции требуется больше фольги? Если да, то какова пропорция по вашему опыту?

 

[G.Patton]

Цвет и пузырьки. Когда процесс образования пузырьков закончен, они готовы к работе.
необходимо пересчитать его по массе, нарезка и перемешивание в миксере используются для увеличения площади поверхности

 

[diogenes]

Спасибо, Паттон, попробую и буду использовать тот же вес фольги (хотя она получается гораздо меньше, чем эта, и на час короче, чем требуется ).

 

[MadHatter]

Интересно, можно ли использовать алюминиевую пудру вместо фольги или кусочков? Что-то вроде немецкого темного порошка (200 меш - 2 микрона). Если смешать ее с нитратом ртути, что получится?

 

[ACAB]

Я читал, что это не очень хорошо, потому что из порошка нельзя получить хорошую амальгаму, она слишком быстро реагирует, сам я никогда не пробовал, но фольгу использую всегда.

 

[MadHatter]

Хорошо, интересно. Где вы это прочитали, я бы тоже с удовольствием почитал! Я ожидаю, что реакция будет очень бурной, как это обычно бывает с алюмооксидным порошком, но почему время реакции должно влиять на конечный продукт?

 

[ACAB]

Извините, что не могу дать ссылку, кажется, это было на старом форуме. Мы, конечно, не единственные, кто считает, что чем больше поверхность, которая может реагировать, тем лучше, но в данном случае это, вероятно, не так, потому что практически все повара всегда работают с фольгой. Почему именно так, я сказать не могу, извините. Возможно, кто-то из экспертов сможет ответить, почему здесь используется не порошок, а фольга.

Реакция также может протекать слишком быстро. Например, контролируемая реакция, протекающая равномерно в течение длительного времени, может быть гораздо более полной по превращению веществ, чем короткая бурная.

 

[MadHatter]

А, хорошо, я понял. Я просто думал о реакции получения алюминиевой амальгамы. Но потом происходит восстановление P2NP... Вот где порошкообразная амальгама может быть слишком быстрой для работы.

 

[ASheSChem]

для термометрической техники нам нужна азотная кислота только 70%? (не подходит для 60/65/69,5%... не та цена)