还有,草酸铜是沉淀, 但还是会有少量溶解。
我看到一个方程:
CuSO4+HOOCCOOH=H2SO4+CuC2O4
这不就是制取硫酸的方程吗!
草酸和硫酸铜都是某宝可以买到的,
而这个反应可能会挺安全的,
过几天等货回来之后再实验一下。
本人初三,如有不足之处,请多多指教。
初学者基本上都会想到这个方案,但因为草酸铜极细,极难过滤或抽滤,并且药品不小心加多或加少直接影响硫酸的纯净程度(除非用常压蒸馏+吸水减压蒸馏,但是操作也很麻烦),因此有条件实施其他方案的最好不要用这个方案。
下面我简要介绍一下我看到的比较可行的一种方案及其他参考方案:
1.二氧化硫-氯化铜法(目前最可行):用Na2S2O5溶液与NaHSO3溶液反应,生成的气体通入浓CuCl2溶液中,待不再产生白色沉淀后,将电解饱和NaCl溶液正极生成的气体通入悬浊液中,待沉淀完全溶解后,交替通入上述气体3~4次,最后一次不通入Cl2,让悬浊在冰浴中冷却,抽滤,常压蒸馏(馏分为稀盐酸),再次抽滤,吸水减压蒸馏,即得硫酸。反应方程式:
Na2S2O5+2NaHSO4=2Na2SO4+2SO2↑+H2O
2CuCl2+SO2+2H2O=2CuCl↓+H2SO4+2HCl
2NaCl+2H2O=通电=2NaOH+H2↑(负极)+Cl2↑(正极)
2CuCl+Cl2=2CuCl2
2.电-溴工艺(有条件可尝试,我忘了具体方法,可以去b站搜)
3.硫酸铜溶液电解法(有条件可尝试):用特殊电解槽(具体制作方法可以去问问@浪里黑条 )电解硫酸铜溶液,正负极材料均用石墨,待电解槽内上清液变为无色后,过滤,常压蒸馏,吸水减压蒸馏,即得硫酸。反应方程式:
2CuSO4+2H2O=2H2SO4+2Cu↓(负极)+O2↑(正极)
注:上述方程式中“正极”指电解池中与电源正极直接相连的一极,电子从正极流出,电解池中离子失电子,发生半氧化反应,因此该极规范的名称应为“阳极”。“负极”反之。
引用chemistry02发表于3楼的内容初学者基本上都会想到这个方案,但因为草酸铜极细,极难过滤或抽滤,并且药品不小心加多或加少直接影响硫酸的纯净程度(除非用常压蒸馏+吸水减压蒸馏,但是操作也很麻烦),因此有条件实施其他方案的最好不要用这个...
等等YTB上有不少这几种工艺成功的案例哎。不过不知道里面有没有过分忽悠的东西
引用Johnny-Wei发表于7楼的内容电解硫酸铜不能用石墨电极,电极会粉化,要用铂电极。
是的,石墨电极用不了多久就得换。但是石墨电极贼便宜。。。
我设计了一个装置,就是用耐腐蚀的泵使液体循环流动,并流经一个过滤装置。把生成的铜粉和石墨掉的渣滤掉,再回到电解槽中。电极设计成板状。
引用chemistry02发表于6楼的内容里面估计多多少少都有铜离子或草酸根离子。实际操作时硫酸铜可以微微过量,程度到用人眼质谱仪刚好可以检测出铜离子为最佳。然后可以直接在普通电解槽中电解,除去铜离子,顺便浓缩一波。当然最后还是需要常压蒸馏和...
人眼质谱仪怕是精确度有点低。
引用Johnny-Wei发表于7楼的内容电解硫酸铜不能用石墨电极,电极会粉化,要用铂电极。
感谢提醒,然而铂对于普通实验党来说确实太贵了...
引用chemistry02发表于13楼的内容是有点低,但只要能看到淡蓝色就说明有铜离子,再通它十几个小时的电,基本上就除完了,而且最后还要蒸馏,不用怕。
把电解出来的“硫酸”滴一滴到铝或者铁的表面,滴之前记得擦一下除去表面氧化层。
等到不再有气泡之后,用纸擦一下,如果表面变亮了,说明硫酸已经足够纯净了。
如果有黑色铜粉置换出来,说明还需要继续电解。
引用chemistry02发表于12楼的内容感谢提醒,然而铂对于普通实验党来说确实太贵了...
其实并不贵,100元的铂丝就能弄个小电极,好处是几乎零损耗,算下来比石墨的还便宜,石墨电极其实不便宜的,如果用铅笔芯或者干电池的粘结石墨棒,电极消耗非常大,过滤麻烦,消耗滤材,光电费都比用铂丝高。
引用Johnny-Wei发表于15楼的内容其实并不贵,100元的铂丝就能弄个小电极,好处是几乎零损耗,算下来比石墨的还便宜,石墨电极其实不便宜的,如果用铅笔芯或者干电池的粘结石墨棒,电极消耗非常大,过滤麻烦,消耗滤材,光电费都比用铂丝高。
不一定非要铂电极,100元的铂丝顶多十公分长,再长就很细了。
100元的铂丝电解一烧杯硫酸铜得好几天的时间。
可以到买首饰加工器材的商家那里买钛电极。
几十块钱的钛电极电解一烧杯硫酸铜,就只需要几个小时了。
引用coolfacekiller发表于17楼的内容不一定非要铂电极,100元的铂丝顶多十公分长,再长就很细了。100元的铂丝电解一烧杯硫酸铜得好几天的时间。可以到买首饰加工器材的商家那里买钛电极。几十块钱的钛电极电解一烧杯硫酸铜,就只需要几个小时了。
全称应该是涂层钛电极,可不是一块钛板就可以的,不能误导人,相信很多人手头都有金属钛,这些不能直接作为阳极使用的,需要根据需要喷涂钌或者铱等贵金属层。
引用Johnny-Wei发表于18楼的内容全称应该是涂层钛电极,可不是一块钛板就可以的,不能误导人,相信很多人手头都有金属钛,这些不能直接作为阳极使用的,需要根据需要喷涂钌或者铱等贵金属层。
对啊,我说的就是这种电极啊,涂层肯定是买来就有的啊。
引用coolfacekiller发表于14楼的内容把电解出来的“硫酸”滴一滴到铝或者铁的表面,滴之前记得擦一下除去表面氧化层。等到不再有气泡之后,用纸擦一下,如果表面变亮了,说明硫酸已经足够纯净了。如果有黑色铜粉置换出来,说明还需要继续电解。
这个方法不错,我想的是加入过量氨水,如果溶液有蓝色(硫酸四氨合铜)出现即不纯净
引用chemistry02发表于21楼的内容这个方法不错,我想的是加入过量氨水,如果溶液有蓝色(硫酸四氨合铜)出现即不纯净
这味儿……感人啊……
考虑一下铅室法和接触法……虽然对业余有难度,但是稍大量成本更低,好像KC还没有类似实验,如果到暑假还没人做的话,我就自己试一下,反正我有钒酸酐和管式炉……
建议买电动车电瓶水要原液,不贵,这种方法杂质多,不经济。或者燃烧硫磺,用抽气机抽入双氧水中,但浓度不高,或者高温分解硫酸亚铁,通入水中可以得到90%以上硫酸,硫酸亚铁很便宜