Оглавление Видео опыты по химии На главную страницу


Химия и Химики № 3 2012
Предварительный вариант






Хлористый азот ч.2


Козьма Прутков


Обнаружив ошибку на странице, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter


Получение хлористого азота
Мы выбрали метод, основанный на действии нитрата аммония и соляной кислоты на раствор гипохлорита натрия. Хлористый азот получить удалось, но эксперименты были не слишком удачны.

Исходными веществами служили: 0,5 л продажного технического раствора гипохлорита, 15 мл соляной кислоты и около 3 столовых ложек аммиачной селитры (на глаз). Селитру растворили в небольшом количестве воды, потом приливали 0,5 л белизны. Жидкость превратилась в желтую эмульсию хлористого азота, а через 10-15 минут на дне начали образовываться капли. По мере образования капли хлористого азота собирали пипеткой с длинным носиком [1]. В качестве сосуда служил 5 мл шприц с заплавленным носиком, в который была предварительно налита вода.

Выход составил около 0,3 мл, поэтому количество исходных веществ следует увеличить (взять 1 л раствора гипохлорита, пропорционально увеличив количество других веществ).

Сразу же выяснилось, что работать с хлористым азотом очень неудобно. Жидкость имеет большую плотность и легко испаряется, поэтому она быстро вытекает из пипетки и ее легко пролить, перенося в пипетке. При хранении под слоем воды капли хлористого азота легко всплывают на поверхность (из-за пузырьков выделяющегося газа), в результате создается сильный неприятный запах, который чувствуется на открытом воздухе за несколько метров.

К сожалению, видео снять не получилось, за исключением воспламенения при контакте с маслом: немного хлористого азота капнули в пластмассовую ложечку и коснулись его пером, смоченным маслом. Произошла вспышка с легким звуком.

Таким образом, получить хлористый азот, не разделив при этом судьбу Пьера Дюлонга, удалось, однако вещество оставило неприятные впечатления. Основных причин две: хлористый азот крайне неудобен в работе, а кроме того - малоинтересен (некоторый интерес представляет разве что взрыв при контакте с хлорирующимися веществами). Тот же иодистый азот значительно интереснее и безопаснее. Вряд ли кто-то из начинающих химиков будет получать хлористый азот (разве что по неопытности). Для работы с хлористым азотом однозначно нужен открытый воздух или хороший вытяжной шкаф; вариант с балконом не годится, поскольку жуткий запах попадет в квартиру (а, возможно, и к соседям).
_____________________________________
1 Аптечную ("глазную") пипетку использовать не следует. Во-первых, она имеет тупой носик, что неудобно, во-вторых, соприкосновение хлористого азота с резиной может привести к взрыву.

Для отделения хлористого азота мы использовали самодельную пипетку из длинного куска трубки с оттянутым концом. Из-за разложения с выделением газов капли хлористого азота постоянно плавают на поверхности (и периодически тонут): отделить их от воды трудно. Такой пипеткой удобно дозировать хлористый азот, поскольку в носике-капилляре при выдавливании сначала движется вода, потом хлористый азот.

Эмульсия хлористого азота
Эмульсия хлористого азота

Хлористый азот
Хлористый азот (капля на дне)

Хлористый азот
Хлористый азот

Вспышка хлористого азота при контакте с маслом
Вспышка хлористого азота при контакте с маслом

Вспышка хлористого азота при контакте с маслом

Вспышка хлористого азота при контакте с маслом

Вспышка хлористого азота при контакте с маслом




При попытке провести аналогичный синтез в другой лаборатории образовалась желтая эмульсия хлористого азота, ощущалось некоторое слезоточивое действие, но увидеть крупные капли хлористого азота так и не удалось: через 10-20 минут вещество разложилось с выделением газа - остался только прозрачный раствор с запахом хлора.


Эмульсия хлористого азота
Эмульсия хлористого азота

Эмульсия хлористого азота




Наиболее вероятная причина неудачи: некачественный препарат "Белизна" (раствор гипохлорита натрия). В наше время не существует единого стандарта на это средство, поэтому производители и продавцы нередко разводят его водой. Позже это предположение подтвердилось на опыте.

Удачный эксперимент по получению хлористого азота был проведен с "Белизной" ТУ 2382-001-70722717-2004 (Россия). На подкисление 50 мл этой "Белизны" (до кислой реакции) было необходимо примерно 7,5 мл электролита (разбавленная серная кислота) или столько же соляной кислоты.

Когда мы взяли "Белизну", изготовленную по ТУ 6-40-00209645-56-92, результат был нулевой: получилась лишь вода с запахом хлористого азота! Для подкисления этой "Белизны" потребовалось в два раза меньше кислоты: видимо, производитель безбожно ее разбавляет.

Установив причину, мы сходили на рынок и купили бутылку нужной "Белизны". Целью было повторить (в несколько ином варианте) опыт, описанный в первой части статьи, когда капли хлористого азота, полученные электролизом хлорида аммония, всплывали на поверхность жидкости, где соприкасались со слоем скипидара и взрывались.

Одновременно мы видоизменили процесс получения хлористого азота. Видимо, для этой цели лучше использовать не соляную кислоту, а раствор серной (электролит для свинцовых аккумуляторов), доступный всем желающим. С ним хлористый азот получался ничуть не хуже, но соляную кислоту достать сложнее. Как мы уже отмечали, с раствором "Белизны" могут возникнуть проблемы. Даже если "Белизна" подходящая, препараты разных фирм отличаются по составу, а, следовательно - и по количеству кислоты, необходимой для нейтрализации щелочи. Для синтеза нужен небольшой избыток кислоты - до кислой реакции по индикатору.

Теперь перейдем к эксперименту. На скорую руку мы приготовили смесь в ПЭТФ бутылке и сразу прилили туда подсолнечное масло. Произошел небольшой взрыв, масло частично разбрызгалось.

Выяснилось, что ПЭТФ бутылка не подходит для получения хлористого азота, поскольку он смачивает ее поверхность, распределяясь маленькими капельками. Опыт следует видоизменить: предварительно получить хлористый азот в стеклянном стакане, прилить немного реакционной смеси с капельками хлористого азота (или несколько крупных капель с водой) в ПЭТФ стакан и поверх слоя жидкости налить масла (стеклянный лучше, однако неизвестно, выдержит ли он микровзрывы - в принципе, выдержать должен, но гарантии нет). Делать это следует, пользуясь защитным экраном (чтобы не забрызгало маслом).

Довольно удобно пропитывать хлористым азотом маленькие комочки ваты, держа их пинцетом. Можно испытывать их на удар (взрывает от легкого удара молотком) или касаться промасленной поверхности. Еще проще и безопаснее смазать маслом фанерку или картон и капать оттянутой пипеткой небольшие капли хлористого азота. Заодно можно проверить утверждение Менделеева и пробить взрывом доску.

Взрыв хлористого азота при контакте с маслом
Взрыв хлористого азота при контакте с маслом

Взрыв хлористого азота при контакте с маслом

Взрыв хлористого азота при контакте с маслом



<Литература. В чем опасность хлористого азота? ч.1>
<Перекись ацетона (№3 2011)> <Черный порох (№4 2011)> <Кумулятивный эффект (№5 2011)> <Нитроглицерин (№6 2011)> <Огонь от капли воды (№1 2012)> <Огонь на ладони (№1 2012)>
<Хлористый азот - обсуждение> [Отправить сообщение об ошибке]