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家庭化工业制硝酸(得率极低),附视频
2025/01/01
IP:江苏
摘要:硝酸工业制法,氨催化氧化,可行性验证

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lv_0_20240824211745.mp4  点击下载 ‎

      硝酸是化工中的“中流砥柱”,也是众多爱好者们比较需要的试剂,在火炸药生产流程中极为重要。但现在各种强酸,特别是浓硝酸,已经销声匿迹。本人亲测,某宝上能买到的硝酸最高只能到68%,发烟硝酸更是可遇不可求。买到了还要面对蜀黍的怒火,属实有些高危。依照现在连清洁剂都管制,三酸换成有机酸的趋势看,南科蒸馏法和kk鲨鱼有可能(只是本人看法)会成为历史。

      硝酸的实验室制法是硫酸和硝酸钠/钾共热,进行复分解。属于不挥发酸制挥发酸。但无论是硫酸还是硝酸盐,都极难获取。买化肥也不在安全。本人购置过500g化肥(硝酸钾)用以制备knsb,数周后就被蜀黍家访,做了笔录,按了指纹。。。所以这个方法对我算是废了。

      不过硝酸有一种工业制法:氨的催化氧化法。

      高温下,当有催化剂存在时,氨气会和氧气反应生成一氧化氮和水。一氧化氮极易被空气中的氧变成二氧化氮。随后将二氧化氮通入水中吸收得硝酸。这个高温要到800℃,催化剂也大有讲究。首选的催化剂是Pt-Rh合金网。铂铑合金催化活性高,吸附能力大,选择性高。但是白金太贵。其次三氧化二铬等金属氧化物。三氧化二铬可以用现成的试剂,这很好买,价格便宜也不会被水表。但这样的三氧化二铬活性不高。想要制备活性高的催化剂,需要加热重铬酸铵使其分解来制备。新制的氧化铬蓬松,接触面积大,活性高,但重铬酸铵是管制试剂。

      我使用的催化剂是现成的分析纯氧化铬,墨绿色粉末。区别于重铬酸铵分解制得的氧化铬(絮状)。但重铬酸铵可遇不可求,所以我自制了以玻璃棉为载体的氧化铬催化剂。其较为蓬松,不会堵塞装置,但会增大反应物接触面积进而加快反应速率,同时起到导流,防止固体堵塞导管的作用。

      至于氨气来源,有两种:

        1.浓氨水

        2.氢氧化钙和氯化铵加热

      在这里我选择用打气筒将空气鼓入浓氨水(25%-27%)中,在带出氨气的同时可以带出水蒸气。这样设计操作简便无需加热,安全性高。干燥的氨气和空气混合物在炽热的催化剂层容易爆炸。在水蒸汽存在下爆炸极限显著变窄,不易爆炸。不过这也有缺点,水蒸气和氮氧化物提前反应会影响实验结果。个人认为这是产率低下的直接原因。

      现在开始实验,首先连接仪器,再检查装置气密性,最后装入试剂。先加热催化剂再鼓入氨气,顺便将水蒸气鼓入,缩窄爆炸极限。等待少许时间,点燃酒精灯(最好是酒精喷灯),观查实验现象(见视频)。

      生成二氧化氮通水里,得到的硝酸用0.1mol/L的氢氧化钠溶液滴定(酚酞指示),浓度3%左右。

附:此实验和视频在上个暑假就已完成,因初三学业繁重未能及时整理。元旦有空发布。

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6
1年10个月前IP:河南
940869
1楼

好想法


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1年10个月前IP:安徽
940880
2楼

有必要吗,浓硫酸和硝酸钾反应不更便捷💥

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评论(2)
1年10个月前IP:北京
940906
3楼

问题在于氨水不是稳定氨源

酸雾的通路上不能有橡胶管

惊人的事实是,江苏不像是那种重点地区,硝酸盐类化肥他是在拼夕夕上面买四水硝酸钙其实也是没有问题的。查水表大多是购买没技巧造成的,实验室制取法虽然是轮椅级的操作难度也不是随便浪费着玩的。

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1
1年10个月前修改于 1年10个月前IP:四川
940908
4楼

浓氨水和氨气也是“危险化学品”。

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(通过快递运输)购买和(在居民楼里)储存浓氨水也是违法行为。


当然,这个违法的恶劣程度,是比易制爆的硝酸要轻一些。但据此检查,没收,训诫,罚款,应该依然全都是有法可依的。


追求合法的话,推荐电弧法:

https://www.kechuang.org/t/90533

使用这种方法,“拥有制硝酸的能力”是完全合法的

(当然,如果使用这种能力制了硝酸,那依然是违法的

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1年10个月前IP:江苏
940910
5楼
引用潜龙腾渊发表于2楼的内容
有必要吗,浓硫酸和硝酸钾反应不更便捷💥

所以你猜我为什么被水表

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1年10个月前IP:江苏
940911
6楼
引用xxd215发表于3楼的内容
问题在于氨水不是稳定氨源酸雾的通路上不能有橡胶管惊人的事实是,江苏不像是那种重点地区,硝酸盐类化肥他是在拼夕夕上面买四水硝酸钙其实也是没有问题的。查水表大多是购买没技巧造成的,实验室制取法虽然是轮椅级...

请教怎样才能“有技巧的”购买试剂(doge

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评论(3)
1年10个月前IP:浙江
940919
7楼

阁下也许应该看看《无机化工工艺学》by陈五平。

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1年10个月前IP:贵州
940924
8楼

加热的地方太窄了,气体流速太慢,受率太低

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1年10个月前IP:湖南
940929
9楼

为什么还要用酒精灯作为热源?

卡式气罐+喷枪温度更高也更安全

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1年10个月前IP:北京
940941
10楼
引用绛蓝铜氨发表于6楼的内容
请教怎样才能“有技巧的”购买试剂(doge

试剂说不上,我之前的说法很矛盾的,从中二有限条件的转型安全化,技巧只有《伟大的友谊,无私的帮助》转移风险到其他中二身上,但同样防不了买球AP时被没有球化工艺AP的欺骗。

《能者自答》

既然自己搞硝酸盐你都做一半了,坛友空降指挥其实也没有必要了。

目前为止根据实际能力有下改进型项目:

气泵

橡胶管换成四氟乙烯管密封

重铬酸铵原料,控制温度等,条件你明显是具备的,在自己本来相对合理的方案上退而求其次自己就难得到预想的结果了。1735976932207_image.jpg


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1年9个月前修改于 1年9个月前IP:河南
941052
11楼

1、干燥氨气要用碱石灰,不能用CaCl2,氨气会和氯化钙反应产生络合物。

2、据说用玻纤棉浸泡氯化铁,然后加氨水生成氧化铁,催化活性更高。

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我也是有底线的