422 db. hozzászólás
Tud valamit
2004.10.14.
VIP |
De viszont lehet konverziózni ( ) :
Kálium-nitrát készítése
A kálium-nitrát elkészítésére többféle lehetőség van. Mi egy kevésbé veszélyes és egyszerű módszert ismertetünk, mely otthon elvégezhető:
Módszer:
A kálium-nitrát készítése NH4NO3 és KCl oldatos konverziójával.
(A módszer analóg az iparban használatos salétrom-konverzióval, csak egyik alapanyaga és a reakció tulajdonságai térnek el.)
Szükséges anyagok:
NH4NO3, ammónium-nitrát (34,5% N tartalmú műtrágya, áttetsző fehér golyócskák)
KCl, kálium-klorid (KCl (kálisó) műtrágyából kioldással-szűréssel-kristályosítással nyert tisztított KCl)
A módszer a következő:
Feloldunk 1 mol, azaz 74,6g KCl-ot 160 köbcentiméter vízben, 90 C fokon.
Feloldunk 1 mol, azaz 80g NH4NO3-ot 20 köbcentiméter vízben, 90 C fokon.
Kb. 80 C fok körül kell oldódni teljesen az anyagoknak a számított mennyiségű vízben, azonban felhevíthetjük forrásig is, csak ügyeljünk, hogy ne párologjon el számottevő víz.
A két oldatot forrón összeöntjük, ügyeljünk, hogy a kapott elegy hőmérséklete az összeöntés és esetleges szűrés során ne csökkenjen 85C fok alá.
A kapott elegyet megkeverjük, majd vékony sugárban, több részletben, egy előzőleg lehűtött vastag falú (nagy hőtehetetlenségű) üveg vagy fém tálba csorgatjuk.
Lényeg, hogy a hirtelen lehülő oldat, 30C fok alá hűljön, tehát egyszerre keveset öntünk bele és várunk, esetleg hűtjük az edényt amibe öntjük.
Esetleg lázmérővel vagy az ujjunkal ellenőrizzük a hőmérséletet, ne legyen kézmelegnél melegebb. (A kéz kb 32C fokos)
Ezután a kapott elegyet betesszük a hűtőbe és lehűtjük 0C fokra.
Kristályosodás indul meg igen hamar, a kapott kristályok kálium-nitrát kristályok.
Hagyjuk kristályosodni 1-2 órát majd szűrjük le és a kristályokat ujságpapíron, radiátoron szárítjuk.
A visszamaradó oldat főleg NH4Cl-ot és kevés KNO3-ot valamint kevés KCl-ot és NH4NO3-ot tartalmaz.
A 2-ik adagnál ugyanúgy járunk el mint az elsőnél, csak itt már könnyebb dolgunk van, mert az előzőleg visszamaradt NH4Cl oldatunkat hűtjük le és ebbe csorgatjuk vékony sugárban az NH4NO3-KCl keverék oldatot, ezáltal nem kell annyira kis részletekben öntögetni mint első alkalommal.
Az eljárás során ügyeljünk, hogy a forró KCl és NH4NO3 oldatokkal le ne forrázzuk magunkat.
A recept alapján elméletileg 101,1g KNO3 keletkezne, azonban nem teljes az átalakulás és így attól függően mennyire sikerült biztosítanunk az optimális körülményeket, kb. 80-95%-os kitermelésre számíthatunk az elméleti 100%-hoz képest.
Természetesen egyszerre nagyobb mennyiség is készíthető az itt leírt mennyiségek többszöröséből.
Magyarázat:
A kiindulási anyagok mint ionos kristályszerkezetű sók hidratálódnak és az oldatban hidratált ionok formájában vanak jelen. Az oldatok összeöntésekor kapott elegy +NH4 , -NO3, +K, -Cl, hidratált ionokat tartalmazó elegyként modellezhető a reakció szempontjából. Az elegy hűtésével az az anyag fog kikristályosodni, amelyik az adott hőmérsékleten legkevésbé oldható, az alábbi reakció alapján:
NH4NO3+ KCl => KNO3+NH4Cl
A reakció egyensúlya a KNO3 képződés felé tolódik el 30C fok alatt számottevő mértékben, az itt látható grafikon alapján:
A táblázat 100g vízben oldódó vízmentes anyagok mennyiségét mutatja a hőmérséklet emelkedésének függvényében.
Az oldat hirtelen lehűtésekor a hidratált ionok nem tudnak nagyon rövid idő alatt kristályrácsba illeszkedni, ezért az oldat túlhűtött lessz. A túlhűtött 30C fok hőmérsékletű oldatban meginduló kristályosodás már a KNO3 javára folytatódik és az oldat hűtésével egyre inkább a KNO3 kristályosodás felé tolódik el.
Veszélyek:
Az alapanyagok és a reakciótermékek egyaránt mérgezőek belsőleg.
Az oldatok öntögetésénél vigyázzunk, le ne forrázzunk magunkat, vagy másokat.
A készítés folyamán ügyeljünk, hogy illetéktelenek ne férjenek hozzá sem a reakció anyagaihoz, sem a kész termékhez.
A hűtés során, ha hűtőszekrényt használunk, különösen ügyeljünk, hogy illetéktelenek nehogy tévedésből megigyák az oldatokat vagy a reakcióelegyet (nem vicc!), legjobb külön hűtőt használni.
Természetesen NEM a konyhai edényeket használjuk a készítéshez.
Az ammónium-nitrát és a kálium-nitrát oxidálószerek, éghető anyagokkal, szerves anyagokkal, fémporokkal, ne tároljuk és ne melegítsük együtt.
Dolgozzunk körültekintően, ne locsoljuk szét az oldatokat vagy a reakcióelegyet.
Ha mégis kiömlik töröljük fel, azután mosószeres vízel a helyét is töröljük át.
A keletkező melléktermék ammónium-klorid oldatot jobb híján öntsük a WC-be és bő vízzel öblítsük le.
Egyesek allergiásak lehetnek ha a bőrükhöz bizonyos (egyébként ártalmatlan) vegyületek érintkeznek, ezért használjunk gumikesztyűt.
Válasz Tibusz üzenetére (#159) |
Receptek
