Lämmastikhape on tugevatoimelise mineraalhappe tüüp, mida kasutatakse väetiste, värvainete ja lõhkeainete valmistamiseks. Söövitavat värvitut vedelikku toodetakse tavaliselt tööstuslikus mastaabis kõrgelt spetsialiseeritud keemiliste protsesside ja seadmete abil. Siiski on võimalik valmistada erineva puhtusastmega lämmastikhapet tavaliste laborimaterjalidega, nagu nitraatsoolad, väävelhape ja vask. Mõned selle katse jaoks vajalikud ained on söövitavad, seega kandke enne nende käsitsemist kindlasti õiget kaitsevarustust. Samuti ei tee halba oma labori ohutusprotseduuride täpsustamine, et oleksite õnnetusjuhtumiks valmis.
1
Lahustage 80 grammi (2,8 untsi) nitraatsoola 50 milliliitris (1,7 untsi) vees. Alustuseks jagage nitraatsool väikesesse klaasist segamisnõusse. Seejärel valage kogu vesi korraga sisse. Keerake segu mahuti sees ringi, et see kiiremini lahustuks. Oluline on kasutada destilleeritud vett, mitte tavalist kraanivett. Enamik kraanivett sisaldab jääke muudest kemikaalidest, mis võivad teie toodetud happe koostist ära visata. Selle katse jaoks on kõige lihtsam kasutada kas naatriumnitraati, kaaliumnitraati või ammooniumnitraati. Kõik need kemikaalid on hõlpsasti saadaval igas veebipõhises keemiatarvete kaupluses. Mõned keemiatarvete kauplused müüvad ainult asutustele, mitte üksikisikutele. See võib raskendada vajalike esemete kättesaamist, välja arvatud juhul, kui õpetaja või juhendaja neid teie nimel tellib.
2
Lisage 100 milliliitrit (3,4 fl untsi) vesinikkloriidhapet. Mõõtke hapet gradueeritud silindris, et veenduda, et kasutate täpselt õiget kogust. Viige hape ettevaatlikult nitraadisoola lahusesse, vältides selle mahavalgumist ega pritsimist. Keemiliste komponentide segamiseks keerake mahuti sisu uuesti. Saate osta pudeli kontsentreeritud vesinikkloriidhapet umbes 1 dollari eest untsi (29,57 ml) kohta. Hea mõte on töötada tõmbekapi all või seada oma seadmed kaevu. -ventileeritud avatud ala, kuna teie katsematerjalid eraldavad happega kokkupuutel tugevaid aure.
3
Täitke teine suurem anum 50 milliliitri (1,7 fl untsi) veega. Valage sisse täpselt nii palju vett, et see kataks teise anuma põhja. Kasutate seda mahutit segamismahuti paigutamiseks ja mahavalgumise või ülevoolu vältimiseks, seega veenduge, et see oleks piisavalt suur, et teie katsematerjale mugavalt hoida. Ideaalis on teie teine anum ka segamismahutist veidi kõrgem. Kui kasutate segamisnõuna 250 ml keeduklaasi, võite selle asetada 1000 ml keeduklaasi, et jätta piisavalt ruumi.
4
Asetage oma segamisnõu suurema mahuti põhja. Asetage segamisnõu õrnalt madalasse vette. Veenduge, et segamismahuti kõikidel külgedel oleks veel vähemalt 0,64 cm (1–4 tolli) vett. Kui see pole nii, otsige selle mahutamiseks suurem konteiner.
5
Lisage happesegusse vähemalt 32 grammi (1,1 untsi) vaske. Võimalusel kasutage laboriklassi 99% puhta vase graanuleid. Kaaluge graanulid täppiskaalul kerges mahutis, kaaludes esmalt kindlasti konteinerit ja lahutades selle kaal lõplikust näidust. Kui teil on vähemalt 32 grammi (1,1 untsi), valage vask oma segamisnõusse. Kui te ei leia ostmiseks vasegraanuleid, võite kasutada ka vaselaaste, laaste, traati või isegi münte. Pidage siiski meeles, et happesegu lahustab enamasti vase, nii et te ei saa seda tagasi. Vaske on vaja oksüdatsioonireaktsiooni käivitamiseks, mis lõpuks annab lämmastikhappe.
6
Katke segamisnõu eraldi anumaga ja oodake umbes 1 tund. Kolmas anum püüab kinni lämmastikdioksiidi, mis tekib vase lahustumisel happesegus. Seejärel voolab gaas segamismahutist välja ja mullitab läbi hoidmismahutis oleva vee, tekitades lämmastikhapet. Üks või kaks mõõtu suurem keeduklaas peaks sobima ideaalselt teie segamismahuti peale. Võite kasutada ka müüripurki või muud joogianumat, eeldusel, et see on valmistatud klaasist. See võib aidata asetada väikese ja raske eseme, näiteks raamatu või vanaraua, katteanuma kohale, et seda all hoida ja hoida. lendumisest, kuna väljavoolav gaas sunnib seda ülespoole.Selle meetodiga toodetud lämmastikhappe puhtus on vaid umbes 40–60%. Kõrgema puhtusastmega happe valmistamiseks peate selle destilleerima nitraatsoolade ja väävelhappega.
7
Mõõtke keedukolbi 80 grammi (2,8 untsi) puhast kaaliumnitraati. Kaaliumnitraadi ja väävelhappe segu kipub tootma kõrgeima puhtusastmega lämmastikhapet. Kasutage nitraatsoola täpse koguse väljastamiseks täppiskaalu. Ärge unustage arvestada oma mõõtemahuti kaalu. Selle katse jaoks on vajalik ümarapõhjaline keedukolb. Kolvi kumer pind ja kitsenev suu takistavad aurustunud lämmastikhappe väljapääsu destilleerimisprotsessi ajal. Võite kasutada ka naatrium- või ammooniumnitraati, kui need on olemas, kuigi tekkiva happe puhtus võib olla tunduvalt madalam.
8
Lisage 60–65 milliliitrit (2,0–2,2–fl untsi) kontsentreeritud väävelhapet. Valage hape plastlehtri abil keedukolbi. Kui teil pole lehtrit käepärast, võite kasutada ka tilgutit, kui sellel on vedeliku mõõtmiseks täpsed sammud. Töötage tõmbekapi all või hästi ventileeritavas väliruumis ning kandke kindlasti kätte kindad ja kaitseprillid enne nõutavate kemikaalide käsitsemist. Mida suurem on teie happe puhtus, seda parem. Veega lahjendatud väävelhappe kasutamine toob kaasa nõrgema lämmastikhappe.
9
Seadke destilleerimiseks tühi klaasanum ja kondensaator. Keedukolbi suudmesse asetatakse klaaskorgiga piduripea. Ühendage pöördepea nurga all olev vars kondensaatoritoruga. Asetage kondensaatori alumine ots tühja mahuti ava kohale.Saate igast keemiakauplusest hankida lihtsa destilleerimiskomplekti, mis sisaldab kõike, mida vajate kodus keemilise destilleerimise jaoks.Kontrollige topelt destilleerimisseadmel on turvaline. Vastasel korral võivad kahjulikud aurud välja lekkida.
10
Kuumuta happesegu umbes 1 tund. Lülitage põleti või pliidiplaat sisse, istuge ja vaadake maagiat. Kui happesegu kuumeneb, hakkavad nitraatsool ja väävelhape reageerima, moodustades vesiniksulfaadi ja vedela lämmastikhappe. Lämmastikhape aurustub seejärel ja liigub kondensaatorisse, kus see jahtub väikesteks tilkadeks, mis voolavad vähehaaval tühja anumasse. Kui teil on termomeeter, paigaldage see destilleerimispea ülaossa ja hoidke seda silma peal, kui happesegu on soojusallikal. Temperatuur keedukolvis kõigub mõnevõrra, kuid ideaaljuhul peaks see jääma happe keemistemperatuuri 337 °C (639 °F) lähedale. Võite märgata, et kontsentreeritud lämmastikhape muutub kogunedes kollakaks. See on vesinikdioksiidiga saastumise tavaline kõrvalmõju. Hape on endiselt piisavalt puhas, et seda erinevatel eesmärkidel kasutada.
11
Puhuge lämmastikhappele õhku, et kontrollida selle puhtust. Võtke kummist toru või plastikust joogikõrs ja asetage üks ots keedukolvi suudmesse. Puhuge õrnalt teise otsa. Puhumisel jälgige, et hape ei eraldaks kahvatukollast suitsu. Märkimisväärne suitsemine toimub ainult siis, kui teie lämmastikhappe puhtus on suurem kui umbes 80%. Selle ainulaadse toime tõttu nimetatakse kõrge puhtusastmega lämmastikhapet mõnikord “suitsetavaks lämmastikhappeks”. Olge eriti ettevaatlik, et mitte auru sisse hingata. See võib põhjustada tõsist hingamisteede ärritust. Kui kannate lateksit või nitriilkindad, võtke need enne lämmastikhappe testimist ära. See võib tunduda vastuoluline, kuid puhas lämmastikhape võib tegelikult põhjustada lateksi ja nitriili leeki!