自宅で塩酸を摂取する

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15世紀に塩酸を初めて受け取った錬金術師は、それを「スピリタスサリス」、「塩からのスピリット」と呼びました。この酸は当時魔法の特性を持っていました:それは紙を腐食させ、金属を溶かし、人々を毒しました。これらの特性は今日まで彼女に残っていますが、現在この酸は十分に研究されており、ここには魔法はありません。
塩酸(HCl)は強い一塩基酸で、純粋な形では透明な液体です。 38%の最大濃度では、空気中で「煙」を出します。半分の濃度の酸を受け取ります。
それでは始めましょう。

安全上の注意


注意、有毒物質を扱う!
すべての実験は、換気の良い部屋または換気フードの下で実施する必要があります。必ず安全メガネ(店舗で入手可能)と手袋を着用してください(特別な化学手袋が見つからない場合は、皿洗いに適しています)。

実験の場所では、予期しない状況で酸を中和するために重曹が存在する必要があります(二酸化炭素と水が放出されます)。
金属容器で実験を行うことは固く禁じられています。

必要になります


実験を行うには、次のものが必要です。
  • バッテリー用酸性電解液(自動車ショップで販売);
  • 蒸留水(同上);
  • 塩(キッチンにあります);
  • 重曹(安全上の注意を参照)。

必要な料理から:
  • ガラスフラスコ;
  • フラスコを置くことができる砂の入った容器。
  • 200 mlのいくつかの使い捨てカップ。

耐熱電球がある場合は、バーナーの直火の下で加熱できます。しかし、それでも砂を通してそれをお勧めします。その場合、酸を吸収します。
また、直径50 mmの配管コーナーとバーナーが必要です(私の場合はアルコールですが、ガスを使用することをお勧めします)。

ステージ1-蒸発


バッテリーの電解質は、ほとんどの36%硫酸(H2SO4)です。まず、濃度を上げる必要があります。
200 mlをグラスに、つまりほぼ端まで注ぎ、グラスの半分以上をフラスコに注ぎます。マーカーでマーカーを作成し、残りを追加します。

より効率的に加熱するために、フラスコの周りにフォイルリフレクターを配置しましたが、溶け始めたので後で取り外しました。
次に、フラスコをバーナーに置き、以前に設定したマークのレベル、さらに少し下まで蒸発させます。

平行して、角に数回折り畳まれたガーゼを置き、ゴムバンドで固定します。ソーダの不飽和溶液を用意し、角の端にガーゼを浸します。

電解質が沸騰し始めたら、フラスコに角を付けて、フラスコをしっかりと固定します。ガーゼの端が開いているウィンドウに送信されます。

これは、突然硫酸自体が水と共に蒸発し始めた場合に必要です。フラスコをあまり過熱しなければ、これは起こりません。
動作中のバーナー:

バーナーの電力は比較的小さいため、蒸発には約1時間かかりました。ガスバーナーまたは電気ストーブは、このプロセスを大幅に加速します。
最初の段階が完了した後、溶液の半分未満がフラスコに残っているはずです。つまり、約75%の濃度の酸です。正確さを忘れないでください。

室温まで冷まします。

ステージ2-計算


濃硫酸ができたので、次のように主な反応を実行できます。

しかし、最初にいくつかの計算を行い、最後に実際に起こったことと比較します。
そのため、最初は密度が1.27 g /cm³の電解液200 mlがありました。硫酸の密度の表を見ると、この密度は36%の濃度に対応していることがわかります。酸の量を計算します:
200ml * 36%= 72ml-V(H2SO4)

溶液を蒸発させた後、その濃度とそれに応じて密度が増加しました。同じ表を見ると、75%の濃度が1.67 g /cm³の密度に対応していることがわかります。
酸の電流密度(p)と体積(V)がわかると、質量がわかります。
m = p * V;
m(H2SO4)= 1.67g /cm³* 72ml = 120g;

今、私たちは学校の化学から思い出します:
m(H2SO4)/ M(H2SO4)= m(NaCl)/ M(NaCl)= m(HCl)/ M(HCl)、
ここで、Mは物質のモル質量です。

H2SO4、NaClおよびHClのモル質量は、それぞれ98、58.5および36.5 g / molです。これで、どのくらいの塩が必要で、どれくらいのHClが必要になるかがわかります。
つまり、72 gのNaClが必要になります。これは34 mlです。
理論上、HClは44.7 gになります。
HCl密度表にはg / l列があります。そこから濃度15%-166.4 g / lの値を取得します。 15%HClを得るのに必要な水の量は44.7 /166.4≈270mlです。 200mlかかります。その結果、理論的には22%の塩酸が得られます。

ステージ3-酸の入手


次のように2つのコーナーを接続します。

そして、構造全体は次のようになります。

対応する酸は、HClというラベルの付いた容器に凝縮し、その中の水の量は200mlです。この容器の現在の液体レベルもマークします。
角を取り除き、計算で計算された塩の量を漏斗を通してフラスコに注ぎます。

ソリューションが黄色に変わります。

塩酸が目立つようにするには、バーナーをオンにする必要があります。しかし、最初に、角をフラスコと受け容器にしっかりと取り付けます。
水中で酸が凝縮すると、「垂直波」が形成されます。また、ソリューションは熱くなり、冷却する必要があります。たとえば、下から氷の入った別の容器を置くことができます。

反応は比較的速く進行します-20分後、火を消すことができます。塩酸の最後のペアを水に溶かしてから、容器をしっかりと閉じます。フラスコが冷えたら、残りの溶液を水で希釈し(約1対1)、下水道に注ぎます。

まとめ


容器のラベルにより、追加された液体の量を判断します。私はそれを持っています⅙、それは17%です。これが私たちの塩酸の濃度です。理論的に得られたものと比較してください。
17%/ 22%* 100%= 77%は反応収率です。

1に等しい出口はなく、常に損失があることに注意することが重要です。私の場合、これは十分な蒸発電解質ではありません。理想的には、硫酸の濃度は90〜95%である必要があります。
結果として生じる酸と金属との相互作用を確認します。

水素の急速な進化を観察します。これは、酸がさらなる実験に適していることを意味します。

バリエーション


フラスコとして、ビールまたはソーダのきれいなガラス瓶を使用できますが、加熱が可能な限りスムーズであることが条件です。 PVCコーナーの代わりに、ポリプロピレンパイプと小さな直径のコーナーを使用できます(フラスコに適しています)。
繰り返しますが、安全上の注意事項を遵守することをお勧めします。皆さんに幸運を!

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