就算不考虑管制市售的也是九水合物,无法直接得到发烟硝酸
前言:
发烟硝酸在含能材料,常温液体推进剂方面有着广泛的应用。实验室可以用浓硫酸与硝酸盐反应制备。
我们需要先获取浓硫酸,但在如今已经难以获取管制试剂的情况下,为了得到硫酸,爱好者往往通过对稀硫酸直接加热去除其中的水。但是当硫酸浓度达到70%时,进一步的加热会产生大量酸雾且难以继续提高浓度。况且爱好者使用的稀硫酸通常来自“电池水”,其中可能包含未知杂质使产物不纯。三氧化硫通入水的方法虽有成功案例,但由于反应过于剧烈,并不适合实验室制备。综上,笔者选择采用蒸馏并收集332℃以上馏分的方法来获取浓硫酸。这一方法的突出优点在于对初始的硫酸纯度要求低。
实验药品:浓硫酸(这里为了方便直接使用了含浓硫酸的清洁剂,滴定出来的结果是92%,其中包含但不限于染色剂的杂质,也可以使用稀硫酸按前文方法得70%硫酸后蒸馏,但不宜使用稀硫酸直接蒸馏)
【警告】
实验产生的酸雾对人体有极大伤害,务必确保装置气密性并使用浓硫酸密封接口。
必须使用直型冷凝管。
量300mL浓硫酸
使用500mL烧瓶,加入300mL浓硫酸
(向烧瓶中投入颗粒状二氧化硅防止暴沸,注意不是碎瓷片,经过实验这东西无法有效防止暴沸)
开始加热
刚开始蒸馏出来的酸浓度不高,但会持续上升。这里有个最直观的判断方法 ,随着酸浓度的上升馏出酸的密度会增大,并且可以直接用肉眼观察到光的折射。此时更换接收的锥形瓶。当观察到无明显折射现象时说明酸浓度达到98.3%。
产物的颜色透明,与最初完全不同。
接下来制备烟硝
药品:浓硫酸160g(过量)
硝酸钾200g
浓氨水(可选,用于中和硝酸蒸汽)
将硝酸钾投入烧瓶后,搭建装置,将锥形瓶置于冰浴中,在倒入浓硫酸后迅速完成搭建(此时立刻开始反应放热,生成硝酸)
将电热套调到100V,不可过高,否则产生大量二氧化氮。开始蒸馏
5~10分钟后硝酸开始大量通过冷凝管
IMG_1653.mp4 点击下载
1小时后,观察到烧瓶中出现大量二氧化氮时停止加热
产物
实验投料硝酸钾200g,理论产量124.5g发烟硝酸,实际产量110g,产率88%
可以看到使用硝酸盐与硫酸制备硝酸方法简单,产率较高,是业余情况下首选的方法。
经过实验,在硫酸过量的情况下,即使直接使用清洁剂硫酸对产物的纯度无较大影响,考虑到蒸馏硫酸危险程度很高,暴沸较难以控制。因此可以不经过第一步直接制备发烟硝酸。
Q:如何检验产物为发烟硝酸?
A:将铜,铝等金属置于产物中,金属片被钝化,不继续反应。
Q:温度对产物有何影响?
A:正常情况下产物置于敞口容器产生白烟,若温度过高,硝酸分解,产物会有二氧化氮产生。
引用coolfacekiller发表于12楼的内容太麻烦了,加热硝酸铁比这个方便多了。
就算不考虑管制市售的也是九水合物,无法直接得到发烟硝酸
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