Content Chemistry experiments - video Physics experiments - video Home Page - Chemistry and Chemists

Chemistry and Chemists № 1 2025

Journal of Chemists-Enthusiasts
Donate to the journal Chemistry and ChemistsDonate to the journal Chemistry and Chemists




Acetone, Acetone Peroxide, and Chloroacetone - pt. 1, 2, 3


Bad Chemist


Having noticed a mistake in the text, allocate it and press Ctrl-Enter


This text is a work of fiction. All events described take place "in a distant galaxy far, far away," where the laws of physics differ from those in our galaxy. Any resemblance to real events, people, places, or properties of substances is purely coincidental.

When I was a child, acetone was one of the most important solvents, both in everyday life and in industry. It was inexpensive and widely available. Acetone was commonly used for removing nail polish, diluting paint, degreasing surfaces before processing, and as a solvent in the production of varnishes, paints, and in organic synthesis.

Acetone can dissolve both hydrophobic substances (fats, oil paints, petroleum products) and hydrophilic ones. Interestingly, acetone mixes with water in all proportions forming a homogeneous solution. Moreover, acetone is relatively low in toxicity - unlike many other solvents used in everyday life and industry.

However, strict regulations were later imposed on acetone under the guise of combating drug trafficking. In reality, these restrictions were a means of instilling corruption and unfair competition, as obtaining permits to work with acetone involves significant additional costs and bribes to government officials. A similar situation occurred with concentrated hydrochloric and sulfuric acids. In my childhood, these acids were freely available in stores and their purchase raised no suspicions. Nowadays, they have been virtually classified alongside illicit substances as if these are drugs.

With the disappearance of readily available acetone, the opportunity to carry out fascinating chemical demonstrations also faded. I'll mention just three examples...

1. Acetone instantly dissolves polystyrene foam, which is a solid foam made from polystyrene. There are many variations of this experiment. For example, if you drop a large piece of polystyrene foam into a crystallizer containing acetone, it seems to "disappear"!

2. When I was a child, there was a nitrocellulose-based glue called "AGO," made in Latvia. This glue was apparently a solution of nitrocellulose in acetone. I believe it was partially nitrated cellulose (pyroxylin), not fully nitrated cellulose, which is used in the production of smokeless powder. If you drop this glue into water, the droplet on the surface behaves like a "giant amoeba," moving chaotically. The movement is caused by jets of acetone shooting from the droplet into the water, through a membrane of nitrocellulose, until all the acetone is transferred from the glue into the water.

If you're looking to recreate this glue, nitrocellulose is still relatively easy to find. It was once used in making plastics, such as school rulers or table tennis balls, many of which can still be found today. Nitrocellulose was also used in old film stock (it was used for capturing movies). However, acetone is now way less readily available.

3. Flameless combustion of acetone on a hot copper wire. This experiment is simpler to repeat because acetone can be replaced with ethyl alcohol, but it works better with acetone.

Imagine my joy when a friend told me that acetone was once again available at the supermarket after years of absence! I bought some immediately to conduct experiments with nitrocellulose. My first goal was to recreate the "man-made amoeba" that I hadn't seen in over 40 years! The results, however, were different from what I remembered. I concluded that the difference was due to my using smokeless powder (specifically the "Sokol" ("Falcon") brand, commonly used by hunters) dissolved in acetone, rather than partially nitrated cellulose.

I wanted to continue experimenting with the "amoeba," but other work arose. Among these tasks was synthesizing acetone peroxide. When people hear about this compound, they often think of "amateur pyrotechnicians," terrorists, or the military's attempts - mostly unsuccessful - at finding a practical use for this compound.

Indeed, acetone peroxide is a highly effective initiating explosive that is relatively easy to synthesize - if you have acetone, of course - but it comes with significant risks. However, the uses of acetone peroxide are not confined to explosives. For instance, it has been proposed for bleaching flour due to its oxidizing properties.

Acetone peroxide is also an efficient initiator of polymerization reactions in various syntheses, along with other organic peroxides, because of its ability to generate free radicals. My colleagues asked me to synthesize it for this specific purpose, having learned that I had obtained acetone peroxide many years ago. By the way, I had never detonated it (what a shame!).

Rather than overthinking the process, I decided to follow an old methodology from the book on lecture chemical demonstrations [1]. It recommends mixing equal volumes of acetone, 30% hydrogen peroxide, and hydrochloric acid while keeping the mixture cooled with ice. A white precipitate of acetone peroxide forms almost immediately. I recalled that if the mixture is not properly cooled, chloroacetone - a lachrymatory substance (tear gas) - may form.

The book suggests using 10 ml of each reagent, but I opted for 30 ml. The concentration of hydrochloric acid is not specified in the method. Years ago, I used concentrated hydrochloric acid. My second attempt was successful, but during the first synthesis, I neglected to cool the reaction mixture, resulting in the formation of chloroacetone. I was able to experience firsthand its irritative effect.

This time, I chose to use hydrochloric acid at a concentration of 13.5%. Why? Hydrochloric acid at concentrations of 15% or higher (as well as sulfuric acid of 45% or higher concentrations) is strictly regulated. According to our government, possessing 15% hydrochloric acid makes you a criminal and a drug lord, and therefore you must spend the rest of your days in prison. But if you have 14.9% hydrochloric acid, you're a law-abiding citizen.

Therefore, I was forced to use diluted 13.5% hydrochloric acid, which is freely available.

This time, I didn't neglect cooling: I froze water in a plastic bottle, crushed the ice, and used it for an ice bath. I measured out 30 ml each of acetone, hydrochloric acid, and 30% hydrogen peroxide using a graduated cylinder.

The first surprise: the hydrochloric acid turned yellow-orange when poured into the cylinder. I assumed there was some contamination on the glass surface, something soluble in hydrochloric acid but not in water. I had encountered this issue before when I degreased coins with acetone and then treated their surface with hydrochloric acid. After this event, I thoroughly washed the graduated cylinder, as you see washing didn't help. I poured the orange acid into the sink and measured a fresh portion of hydrochloric acid.

I poured each of the three liquids into separate glasses and cooled them in the ice bath. Then, while keeping the mixture in the ice bath, I simultaneously added the hydrochloric acid and hydrogen peroxide to the acetone, stirring thoroughly.

Another surprise: the solution turned yellow-orange again when the hydrochloric acid was added. Why?

Fortunately, the color soon disappeared, and the solution became cloudy. I was hopeful, thinking that acetone peroxide was precipitating. However, the turbidity faded within seconds, and the liquid cleared up - no solid precipitate had formed. The synthesis failed.

I began to figure out the reason for the failure.

__________________________________________________
1 See the article Preparation of acetone peroxide [link].



Ацетон, перекись ацетона и хлорацетон
Данный текст является художественным вымыслом, все описанные события происходили "в одной весьма далекой галактике", которая подчиняется другим законам физики по сравнению с нашей галактикой. Любое совпадение с реальными событиями, персоналиями, местами, свойствами веществ и т.д. является случайным.

Первый синтез перекиси ацетона - часть 1
Во времена моего детства ацетон был один из важнейших растворителей, как в быту, так и в промышленности. Ацетон был дешевым и общедоступным. Ацетоном снимали лак с ногтей, разбавляли краску, обезжиривали поверхности деталей перед их обработкой, ацетон использовали в качестве растворителя в производстве лаков, красок, в органическом синтезе и т.д.

Ацетон способен растворять как гидрофобные вещества (жиры, масляные краски, нефтепродукты), так и гидрофильные (к слову, ацетон неограниченно смешивается с водой). Кроме того, ацетон малотоксичен - в отличие от многих других растворителей, применяемых в быту и в промышленности.

Потом ацетон попал под строгие ограничения - под поводом борьбы с незаконным оборотом наркотиков. Реально эти ограничения были средством насаждения коррупции и недобросовестной конкуренции, поскольку выдача разрешений на работу с ацетоном требует немалых дополнительных расходов, а также дачи взяток представителям государственных органов. Аналогичная ситуация имела место с концентрированными соляной и серной кислотами. Если во времена моего детства они свободно продавались в магазинах (и их покупка не вызывала никаких подозрений), то сейчас упомянутые кислоты фактически прировняли к наркотикам.

С исчезновением доступного ацетона исчезла возможность проводить захватывающие химические демонстрации. Назову только три.

1. Ацетон моментально растворяет пенопласт, который представляет собой твердую пену, состоящую из полистирола. Есть много вариаций этого эксперимента. Например, в кристаллизатор с ацетоном вы опускаете большой кусок пенопласта, а он... "исчезает"!

2. Во времена моего детства продавался нитроцеллюлозный клей под названием "AGO", который изготовляли в Латвии. Судя по всему, клей представлял собой раствор нитроцеллюлозы в ацетоне (думаю, что это была частично нитрованная целлюлоза - пироксилин, а не полностью нитрованная целлюлоза, последняя используется для изготовления бездымного пороха). Так вот, если этот клей капнуть в воду, то капелька на поверхности ведет себя, словно "огромная амеба" - непрерывно и хаотически двигается. Причиной движения капли являются струи ацетона, которые "выстреливают" из капли в воду через мембрану из нитроцеллюлозы. Это происходит до тех пор, пока весь ацетон не перейдет из клея в воду.

Если вы хотите получить аналог упомянутого клея, нитроцеллюлозу найти легко - раньше из нее получали пластмассу, из которой изготавливали такие изделия как школьные линейки или мячики для настольного тенниса. С тех пор немало таких изделий осталось. А еще раньше из нитроцеллюлозы делали кинопленку. Зато ацетон теперь недоступен.

3. Беспламенное горение ацетона на раскаленной медной проволоке. В данном случае проще - ацетон можно заменить этиловым спиртом, но с ацетоном эксперимент получается лучше.

Представьте мою радость, когда друг сказал, что после многих лет отсутствия, ацетон снова свободно продается в супермаркете! Я сразу же его купил, чтобы провести эксперименты с нитроцеллюлозой. Прежде всего, воспроизвести "рукотворную амебу", которую в последний раз видел лет 40 назад! Эксперимент получился не так, как в детстве. Я решил, причина различий состоит в том, что я растворил в ацетоне не частично нитрованную целлюлозу, а бездымный порох марки "Сокол" (его используют охотники).

Хотел продолжить эксперименты с "амебой", но появилось много другой работы. В частности, меня попросили синтезировать перекись ацетона. Многие при упоминании этого вещества представляют "домашних пиротехников", террористов или длительные и не очень успешные попытки военных разных армий мира найти применение данному веществу.

Действительно, перекись ацетона является хорошим инициирующим взрывчатым веществом, которое легко синтезировать (если у вас есть ацетон, разумеется), зато с ним возможны многочисленные проблемы. С другой стороны, применение перекиси ацетона не исчерпывается взрывами. В частности, перекись ацетона была предложена для отбеливания муки (за счет окислительных свойств).

Еще перекись ацетона служит хорошим инициатором реакции полимеризации в различных синтезах (наряду с другими органическими перекисями - за счет образования свободных радикалов). Именно для этой цели ее и попросили синтезировать, узнав, что я много лет назад уже получал данное вещество, хотя до сих пор ни разу его не взрывал.

Чтобы долго не думать, решил использовать старую методику, приведенную в книге, посвященной лекционным химическим демонстрациям [1]. Там рекомендуют смешать равные объемы ацетона, 30% перекиси водорода и соляной кислоты при охлаждении льдом. Сразу же выпадает белый осадок перекиси ацетона. Вспомнил, что, если смесь не охлаждать, возможно образование хлорацетона, вещества, которое является лакриматором.

В книге рекомендуют брать по 10 мл веществ, я решил использовать по 30 мл. Концентрация соляной кислоты в упомянутой методике не указана. Много лет назад я использовал концентрированную соляную кислоту. Второй синтез был успешным, зато в первый раз я пренебрег охлаждением реакционной смеси, потому вместо перекиси ацетона получил хлорацетон и смог оценить его слезоточивое действие.

В этот раз я решил применить соляную кислоту концентрации 13.5%. Почему? Соляная кислота концентрации 15% и выше (а также серная кислота концентрации 45% и выше) подпадает под строгие ограничения. С точки зрения нашего государства, если у вас есть соляная кислота концентрации 15%, это значит, что вы - преступник и наркобарон, а потому должны провести остаток дней в тюрьме. Зато, если у вас кислота концентрации 14.9%, - все нормально, вы - добропорядочный гражданин.

Именно поэтому мне пришлось использовать разбавленную соляную кислоту концентрации 13.5%, которая свободно продается.

В этот раз я не стал пренебрегать охлаждением: заморозил в пластиковой бутылке воду, затем измельчил лед и использовал его для ледяной бани. Отмерил цилиндром по 30 мл ацетона, соляной кислоты и 30% пероксида водорода.

Первая неожиданность: соляная кислота стала желто-оранжевой, будучи налитой в цилиндр. Я предположил, что на поверхности стекла присутствовало какое-то загрязнение, растворимое в соляной кислоте, но нерастворимое в воде. Такое у меня уже было, когда я сначала обезжиривал монеты ацетоном, а потом обрабатывал их поверхность соляной кислотой. Тогда я тщательно вымыл мерный цилиндр, но, как видите, это не помогло. Вылил в раковину оранжевую кислоту, налил в цилиндр новую порцию соляной кислоты.

Каждую из трех жидкостей налил в отдельный стакан, охладил льдом. Затем на ледяной бане к ацетону одновременно добавил соляную кислоту и перекись водорода, тщательно перемешал.

Добавление соляной кислоты вызвало появление желто-оранжевой окраски. Опять! Ну почему?

К счастью, окраска раствора вскоре исчезла, образовалась мутная жидкость. Я обрадовался, думая, что выпал осадок перекиси ацетона. Однако, мутность раствора через несколько секунд исчезла и стало видно, что твердая фаза отсутствует! Осадок перекиси ацетона не образовался - синтез провалился.

Я стал разбираться, в чем причина неудачи.


Synthesis of Acetone Peroxide
Synthesis of Acetone Peroxide

Synthesis of Acetone Peroxide

Synthesis of Acetone Peroxide

Synthesis of Acetone Peroxide

Synthesis of Acetone Peroxide

Synthesis of Acetone Peroxide

Synthesis of Acetone Peroxide

Synthesis of Acetone Peroxide

Synthesis of Acetone Peroxide

Synthesis of Acetone Peroxide

Synthesis of Acetone Peroxide

Synthesis of Acetone Peroxide

Synthesis of Acetone Peroxide

Synthesis of Acetone Peroxide

Synthesis of Acetone Peroxide

Synthesis of Acetone Peroxide

Synthesis of Acetone Peroxide

Synthesis of Acetone Peroxide

Synthesis of Acetone Peroxide

Synthesis of Acetone Peroxide

Synthesis of Acetone Peroxide




Having noticed a mistake in the text, allocate it and press Ctrl-Enter


A likely reason for the unsuccessful synthesis could have been a problem with the starting materials. At least one of the reagents may have been of poor quality, and the hydrogen peroxide solution raised the first suspicion. As you know, hydrogen peroxide decomposes over time, especially when exposed to light or in the presence of catalytic compounds. To slow this process, I stored the bottle in the refrigerator. However, this sample had been stored for an exceptionally long period - more than 10 years.

It was necessary to check whether the hydrogen peroxide had decomposed. Fortunately, a potassium permanganate solution was still available. This reagent can be used for a qualitative test to detect hydrogen peroxide.

Incidentally, potassium permanganate was once freely available in pharmacies and was used as a cheap, effective antiseptic. However, like hydrochloric acid, sulfuric acid, and acetone, it has since been heavily restricted due to the theoretical possibility of its use in illegal drug production.

In addition to its medical uses, potassium permanganate is widely employed in analytical chemistry, particularly for titration (volumetric analysis). That's why I had bottles and flasks of it in the lab. Although the solution was no longer suitable for precise quantitative analysis due to the gradual decomposition of potassium permanganate over time (much like hydrogen peroxide), it was still adequate for qualitative tests, such as checking for hydrogen peroxide.

In a neutral solution, potassium permanganate reacts with hydrogen peroxide, producing oxygen and brown manganese dioxide. The manganese dioxide formed in this reaction acts as a catalyst for the further decomposition of hydrogen peroxide, and heat is also released. These two factors accelerate the oxygen release over time.

I poured about 10 mL of the hydrogen peroxide solution into a glass and added a small amount of potassium permanganate. Gas began to form, and brown foam (the color of manganese dioxide) appeared. After adding more permanganate, the reaction intensified: the solution boiled vigorously, brown flakes of manganese dioxide floated in it, and a white fog formed. The beaker became hot.

This confirmed that the hydrogen peroxide had not decomposed during storage, and its concentration was sufficient for the synthesis.

However, I later realized I had forgotten to turn on the video recording, so I had to redo the experiment just to capture it on film. But the important takeaway was that the quality of the hydrogen peroxide was not the reason for the failed synthesis.



Не разложилась ли перекись водорода? (часть 2)
Очевидной и весьма вероятной причиной неудачного синтеза могла быть проблема с исходными веществами. Как минимум, один из реагентов мог быть плохого качества. Первое подозрение вызвал раствор перекиси водорода. Как известно, данное вещество разлагается при хранении, особенно под действием света или в присутствии соединений, которые служат катализаторами данного процесса. Чтобы замедлить разложение перекиси водорода, я хранил бутылку с ним в холодильнике, но данный образец перекиси хранился ОЧЕНЬ долго - больше 10 лет.

Необходимо было проверить, не разложилась ли перекись водорода. К счастью, от предшественников остался раствор перманганата калия. Его можно использовать, чтобы провести тест (качественную реакцию) на перекись водорода.

К слову, перманганат калия раньше свободно продавалось в аптеках и применялся в качестве дешевого и эффективного антисептика. Потом это вещество попало под строгие ограничения наряду с соляной и серной кислотами, а также - ацетоном. Повод был тем же - борьба с нелегальным оборотом наркотических веществ.

Кроме медицины, перманганат калия также широко используется в аналитической химии, в частности для титрования (объемный анализ). Именно поэтому у меня в лаборатории остались бутылки и колбы с раствором перманганата калия. Для количественного химического анализа этот раствор уже не годился, поскольку перманганат калия при хранении раствора тоже постепенно разлагается (его концентрация неконтролируемо уменьшается, аналогично раствору перекиси водорода). С другой стороны, данный раствор перманганата вполне подходит для качественного анализа, в нашем случае - для обнаружения перекиси водорода.

В нейтральном растворе перманганат калия реагирует с перекисью водорода, образуя кислород и коричневый диоксид марганца. Образовавшийся в реакции диоксид марганца является катализатором разложения перекиси водорода; также в ходе реакции выделяется тепло (смесь разогревается). Два названные фактора приводят к тому, что выделение кислорода со временем ускоряется.

Налил в стаканчик примерно 10 мл нашего раствора перекиси водорода. Добавил немного раствора перманганата калия. Началось выделение газа, появилась бурая пена (цвет диоксида марганца). Добавил еще перманганата. Началась активная реакция: раствор бурно "кипел", в нем плавали бурые хлопья диоксида марганца, образовался белый туман. Стакан стал горячим.

Таким образом, перекись водорода не разложилась при хранении, ее концентрация достаточна для проведения синтеза.

Потом оказалось, что я забыл включить съемку видео - эксперимент пришлось переделывать только ради того, чтобы снять ролик, но это было неважно. Важно, что синтез не получился не по причине плохого качества раствора перекиси водорода.


Download the Video (38 Mb, .avi )

Hydrogen peroxide and potassium permanganate
Hydrogen peroxide and potassium permanganate

Hydrogen peroxide and potassium permanganate

Hydrogen peroxide and potassium permanganate

Hydrogen peroxide and potassium permanganate

Hydrogen peroxide and potassium permanganate

Hydrogen peroxide and potassium permanganate

Hydrogen peroxide and potassium permanganate

Hydrogen peroxide and potassium permanganate

Hydrogen peroxide and potassium permanganate

Hydrogen peroxide and potassium permanganate

Hydrogen peroxide and potassium permanganate

Hydrogen peroxide and potassium permanganate

Hydrogen peroxide and potassium permanganate

Hydrogen peroxide and potassium permanganate

Hydrogen peroxide and potassium permanganate

Hydrogen peroxide and potassium permanganate

Hydrogen peroxide and potassium permanganate

Hydrogen peroxide and potassium permanganate

Hydrogen peroxide and potassium permanganate




Having noticed a mistake in the text, allocate it and press Ctrl-Enter


Is This Really Acetone? (part 3)
А это точно ацетон? (часть 3)
Let's continue investigating the reason for the unsuccessful synthesis of acetone peroxide. As a reminder, there were three starting materials: 30% hydrogen peroxide solution, hydrochloric acid, and acetone. After determining that the issue wasn't the quality of the hydrogen peroxide, suspicion shifted to the hydrochloric acid.

Years ago, I used concentrated hydrochloric acid, but this time I had to use the diluted solution (13.5%). Could that be the cause of the failure? I thought it was unlikely, but this version needed to be checked. To test this, I carried out a synthesis using 30 ml of hydrogen peroxide, 30 ml of concentrated hydrochloric acid, and 30 ml of acetone.

I poured concentrated hydrochloric acid into a graduated cylinder, and the liquid... turned orange! Just like last time, but this time the color was more intense! Before the synthesis, I had thoroughly washed this graduated cylinder, even rinsing it with acetone. Since acetone dissolves most organic impurities, it should have washed any "orange contamination" from the glass surface!

I discarded the colored acid into the sink, measured a new 30 ml of concentrated hydrochloric acid, poured it into a glass, and placed it in an ice bath to cool. Then, I poured acetone into the same graduated cylinder (there was no point in washing it again) to measure out 30 ml. To my surprise, the acetone turned orange as well! Additionally, I noticed stratification between the acetone and residual hydrochloric acid.

At that moment, I realized what was causing the color change. The acetone contained an impurity that reacts with hydrochloric acid, producing the orange coloration. I discarded the colored acetone and measured out a fresh 30 ml. In hindsight, this was irrational - pouring out the colored acetone made no difference, as I would be mixing the acetone with the acid during the synthesis anyway.

I cooled the acetone, hydrogen peroxide, and hydrochloric acid in the ice bath. In the cooled conditions, I added hydrochloric acid and hydrogen peroxide to the acetone, stirring the mixture. As in the previous synthesis, the addition of hydrochloric acid caused the acetone to turn orange, but the color soon disappeared upon adding hydrogen peroxide and stirring. The liquid became cloudy. I was almost relieved, thinking this time acetone peroxide had formed... But, like before, the turbidity vanished, leaving the solution clear and colorless.

But this time, I noticed something I hadn't observed before: a transparent and colorless layer of organic liquid formed above the aqueous solution, and it didn't mix with water. When shaken, the two phases formed an emulsion that quickly separated. As you know, acetone mixes with water in any proportion. The conclusion was clear: an organic solvent had been added to the acetone - one that mixes with acetone but does not mix with water. When water (or rather, the aqueous solution) was added, the acetone dissolved in the water, while this solvent formed a separate layer on top.

The organic solvent layer was especially noticeable when I poured the liquids into a narrower vessel.

I concluded that the manufacturer had deliberately diluted the acetone with some type of petroleum product. Now, it made sense why the acetone peroxide precipitate hadn't formed - it had dissolved in the organic layer. Later, I consulted reference materials and confirmed that acetone peroxide is indeed well soluble in organic solvents.

Since the acetone peroxide had dissolved in the organic liquid, I decided to evaporate the solution. I separated the upper layer of organic solvent and poured it into a disposable plastic cup (this cup was meant for drinks, not lab work). What happened? The bottom of the cup dissolved, and the solution spilled onto the floor. Why didn't I pour it into a glass beaker or Petri dish? I was overly cautious and didn't want to risk evaporating a solution of an explosive substance in a glass container.

And so, the experiment came to an end.

Finally, I read the small print on the acetone label. It turns out the product isn't called "Acetone" but "Acetone +." The description states that it's an organic solvent based on acetone. It's not a pure substance and isn't subject to the restrictions on sale and use that apply to pure acetone.

Everything became clear. I mentioned in the first part that hydrochloric acid with a concentration of 15% or more is strictly regulated in our country. But, for example, 14.9% hydrochloric acid can be sold and used freely. The same, it turns out, applies to acetone. Pure acetone is restricted, but mixtures of acetone with other organic solvents can be sold without issue. However, the fact that this bottle didn't contain pure acetone, but a mixture, was only noted in small print on the label.

The exact composition of the "acetone-based mixture" wasn't listed, nor were its components. There was just a reference to the manufacturer's internal standard. Not only is this document unavailable, but I'm also certain it wouldn't provide much useful information. I suspect it lists a broad range of individual substances and technical mixtures that can be added (or not added) to acetone, with the allowable concentration ranges being quite large - something like "5-95%."

Later, I read in another book, this one on explosives, about different methods for synthesizing acetone peroxide. It mentioned that the formation of an acetone peroxide precipitate can take several days. Unfortunately, I had rushed to discard the reaction mixture… Luckily, I've come up with an idea on how to synthesize acetone peroxide using the "surrogate acetone" that's diluted with petroleum products.



А это точно ацетон? (часть 3)
Продолжим выяснять причину неудачного синтеза перекиси ацетона. Напомню, что исходных веществ было три: 30% раствор перекиси водорода, соляная кислота и ацетон. После того, как выяснилось, что причина неудачи была не в качестве перекиси водорода, подозрение пало на соляную кислоту.

Много лет назад я использовал концентрированную соляную кислоту, но в этот раз вынужденно взял для синтеза разбавленную кислоту (13.5%). Возможно, в этом причина? Я решил, что вряд ли, но было необходимо проверить и данный вариант. Следовало провести синтез, взяв, 30 мл перекиси водорода, 30 мл концентрированной соляной кислоты и 30 мл ацетона.

Наливаю я в мерный цилиндр концентрированную соляную кислоту, а жидкость... становится оранжевой! Опять, как было в прошлый раз, только теперь окраска оказалась интенсивнее! Перед синтезом я тщательно вымыл данный мерный цилиндр, потом даже сполоснул его ацетоном. Ацетон растворяет большинство органических примесей - "оранжевое загрязнение" ацетон должен был смыть с поверхности стекла!

Выливаю окрашенную кислоту в раковину, отмеряю цилиндром новые 30 мл концентрированной соляной кислоты, выливаю в стакан, ставлю охлаждаться на ледяную баню. Потом наливаю в этот же мерный цилиндр ацетон (мыть цилиндр не было смысла), чтобы отмерить 30 мл. Неожиданно обнаруживаю, что ацетон становится оранжевым. Более того, наблюдалось расслоение жидкостей (ацетона и небольших остатков соляной кислоты).

Теперь я понял причину возникновения посторонней окраски. В ацетоне присутствует примесь, которая реагирует с соляной кислотой, образуя оранжевое вещество. Вылил окрашенный ацетон в раковину, отмерил 30 мл нового. Разумеется, это было иррациональное действие: выливать окрашенный ацетон не имело смысла - в ходе синтеза я все равно смешаю ацетон и кислоту.

Охладил льдом ацетон, перекись водорода и соляную кислоту. На ледяной бане прибавил к ацетону соляную кислоту и перекись водорода, перемешал. Аналогично прошлому синтезу, добавление соляной кислоты к ацетону вызвало появление оранжевой окраски, которая вскоре исчезла при добавлении перекиси водорода и перемешивании. Жидкость стала мутной. Я почти обрадовался, думая, что в этот раз образовался осадок перекиси ацетона... Но, аналогично прошлому синтезу, мутность вскоре исчезла. Раствор стал прозрачным и бесцветным.

Но в этот раз я заметил нечто, чего не заметил в прошлый раз. Над прозрачным и бесцветным водным раствором образовался прозрачный и бесцветный слой органической жидкости, которая не смешивалась с водой. При встряхивании она образовывала эмульсию, которая быстро расславилась. Ацетон, как вы знаете, смешивается с водой в любых пропорциях. Вывод: в ацетон был добавлен органический растворитель, который смешивается с ацетоном, но не смешивается с водой. При добавлении воды (точнее, водного раствора) ацетон растворился в воде, а этот растворитель образовал отдельный слой сверху.

Особенно хорошо верхний слой органического растворителя был заметен, когда я перелил жидкости в более узкий сосуд.

Пришел к выводу, что производитель сознательно разбавил ацетон каким-то нефтепродуктом. Теперь понятно, почему осадок перекиси ацетона не выпал - вещество растворилось в органическом слое. Позже я посмотрел справочники - действительно перекись ацетона хорошо растворима в органических растворителях.

Перекись ацетона растворилась в органической жидкости, значит, раствор можно было упарить. Отделил верхний слой органического растворителя и перелил его в одноразовый пластиковый стаканчик (такой стаканчик предназначен для напитков, а не для лабораторного использования). В результате дно стаканчика растворилось - содержимое вылилось на пол. Вопрос: почему я не перелил раствор в стеклянный стакан или чашку Петри? Я проявил излишнюю осторожность, поскольку я не хотел выпаривать раствор взрывоопасного вещества в стеклянной посуде.

Эксперимент окончен.

В заключение прочитал, что было написано на этикетке с ацетоном мелким шрифтом. Оказывается, что товар называется не "Ацетон", а "Ацетон +". В описании указано, что это - органический растворитель на основе ацетона. Он не является индивидуальным веществом и не подлежит ограничениям на продажу и использование, под которые подпадает чистый ацетон.

Все стало очевидно. Я ведь не зря рассказал в первой части, что соляная кислота с концентрацией 15% и более находится под строгими ограничениями в нашей стране. Зато, например, 14.9% соляная кислота может свободно продаваться и использоваться. Как видите, аналогично и с ацетоном. Чистый ацетон фактически находятся под запретом, зато смеси ацетона с органическими растворителями можно свободно продавать. Вот только факт, что в бутылке содержится не чистый ацетон, а смесь, указан на этикетке мелким шрифтом.

Состав "смеси на основе ацетона" или хотя бы ее компоненты не были приведены, присутствовала только ссылка на внутренний стандарт производителя. Мало того, что этот документ недоступен, я уверен, что он содержит мало полезной информации. Не сомневаюсь, что там приведен длинный список индивидуальных веществ и технических смесей, которые могут быть добавлены (или не добавлены) к ацетону. Диапазоны концентраций каждой добавки наверняка допускаются максимально широкие (что-то вроде "5-95%").

Немного позже почитал методики синтеза перекиси ацетона, приведенные в другой книге. Это была уже не книга по химическим демонстрациям, но по взрывчатым веществам. Там было указано, что образование осадка перекиси ацетона может занять несколько дней. Увы, поспешил я вылить полученную реакционную смесь... Зато появилась идея, как синтезировать перекись ацетона, используя мой "суррогатный ацетон", разбавленный нефтепродуктами.


Failed Synthesis of Acetone Peroxide
Failed Synthesis of Acetone Peroxide

Failed Synthesis of Acetone Peroxide

Failed Synthesis of Acetone Peroxide

Failed Synthesis of Acetone Peroxide

Failed Synthesis of Acetone Peroxide

Failed Synthesis of Acetone Peroxide

Failed Synthesis of Acetone Peroxide

Failed Synthesis of Acetone Peroxide

Failed Synthesis of Acetone Peroxide

Failed Synthesis of Acetone Peroxide

Failed Synthesis of Acetone Peroxide

Failed Synthesis of Acetone Peroxide

Failed Synthesis of Acetone Peroxide

Failed Synthesis of Acetone Peroxide

Failed Synthesis of Acetone Peroxide

Failed Synthesis of Acetone Peroxide

Failed Synthesis of Acetone Peroxide

Failed Synthesis of Acetone Peroxide




Комментарии
К1 Говорят, что сероацетон является самым вонючим веществом, но, что он легко образует тример, который не столь опасен.


[ Acetone Peroxide, HMTD, Organic Peroxides ] [ Oxygen, water, hydrogen peroxide, ozone, inorganic peroxides ]

Acetone peroxide, HMTD (and other peroxides) - Discussion on the forum
Oxygen, water, hydrogen peroxide, ozone, inorganic peroxides - Discussion on the forum
[Submit a Comment / Error Message - Отправить Комментарий / Сообщение об ошибке]