Химия и Химики № 3 2013. Опыты со ртутью

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

Амальгама калия и амальгама аммония
Приготовление амальгамы калия

Калий, как и многие другие металлы образует амальгаму - сплав со ртутью. Амальгамы могут быть твердыми или жидкими. Получение амальгамы натрия - известный эксперимент, которые раньше входил даже в школьный практикум.

Процедура эта проста на бумаге, но довольно трудоемка на практике. В ступку помещают заданную массу ртути и добавляют к ней навеску натрия (обычно готовят 1%, реже - 2% амальгаму). Потом металлы активно растирают до получения однородной жидкости. В процессе приготовления амальгамы натрия нередко происходят вспышки. Приготовленную амальгаму натрия можно, например, использовать для получения амальгамы аммония. Этот эксперимент уже был описан в журнале [1].

Решил повторить данный эксперимент, используя вместо 1% амальгамы натрия амальгаму калия такой же концентрации. Взвесил 23.3 г ртути, перелил ее в фарфоровую ступку. Достал из ундекана кусочек калия, вытер остатки жидкости ватой и частично счистил пленку супероксида. Взвесил: оказалось 0.37 г. Это больше, чем 1% от массы ртути, но пока сойдет. Поместил калий в ступку и стал растирать содержимое фарфоровым пестиком. Задача оказалась не из легких: калий намного легче ртути, поэтому он постоянно всплывал на поверхность. Попытки прижать его фарфоровым пестиком к дну ступки и "притопить" заканчивались тем, что калий раскатался почти в фольгу, но продолжал всплывать (не следует также забывать, что калий легко реагирует с кислородом воздуха).

Я добавил еще 8.8 г ртути и продолжил растирание. Смесь местами разогрелась, раздалось шипение, образовался серый дым. Вскоре большая часть калия превратилась в кашеобразную массу и растворилась. Образовавшуюся амальгаму перелил в высокий стеклянный цилиндр. Однако в ступке остался серый порошок, я думаю, что это твердая амальгама калия (с более высоким содержанием последнего).

________________________________________________
¹ См. статью Амальгама аммония [ссылка]

Смотреть Видео (223 Мб, .avi )

Образование и разложение амальгамы аммония

Приготовил при минимальном нагревании раствор из 40 г хлорида аммония и 100 г воды и вылил его в цилиндр. Началось выделение газа, слой амальгамы вспучился за счет образования пузырьков. Однако тот "металлический попкорн", который образовался в опыте с амальгамой натрия [1], получить не удалось: объем амальгамы возрос только в пять-десять раз. Со временем выделение газа ослабло и пузырьки ушли из ртути, в результате на дне осталась только компактная капля.

Смотреть Видео (112 Мб, .avi )

Что будет, если ртуть вылить в раковину?

Ответ на этот вопрос я знал, но, к сожалению, пришлось убедиться в его правильности на практике. После опыта в ступке остался серый порошок и несколько капель жидкой амальгамы калия. Я добавил в ступку воду и, когда выделение водорода прекратилось, вылил содержимое в стакан. На дне собралась капля ртути массой несколько грамм. Я попытался аккуратно слить грязную воду в отдельный одноразовый стаканчик [2]. Однако в стакане оказалось несколько кусочков калия. Кусочки вспыхнули и таки умудрились прожечь дырку в пластмассовом стаканчике. Я стал рассматривать стаканчик и удивляться тому, что дырка в дне образовалась, несмотря на то, что воду я добавил очень быстро.

Тем временем машинально вылил содержимое другого стакана в раковину. Спохватился только тогда, когда заметил, что вместе с водой вылилась и ртуть.

Если ртуть вылить в раковину, она, как правило, собирается в сифоне. Там ртуть не только становится источником токсичных паров, но и может привести к тому, что раковина забьется.

Например, в одной из лабораторий киевского политехнического института был случай: забилась раковина. Когда раскрутили колено сифона, оттуда извлекли полтора килограмма ртути (если мне не изменяет память).

От нескольких граммов ртути раковина, разумеется, не забьется, но вдыхать потом пары ртути многие месяцы совсем не хочется. Поэтому я подставил снизу кастрюлю и открутил нижнюю часть сифона раковины. Там оказалась моя ртуть. Я объединил ее с основной порцией ртути, промыл несколько раз дистиллятом и удалил остатки воды фильтровальной бумагой.

Раковину же посыпал полисульфидом натрия (вдыхать сероводород тоже не очень полезно, но полисульфид свяжет остатки ртути).

________________________________________________
² Сливать воду, которая собралась над ртутью напрямую в раковину было недопустимо: во-первых можно случайно вылить и ртуть; во-вторых, жидкие отходы необходимо сначала обработать полисульфидом натрия, чтобы связать остатки ртути в малорастворимый сульфид.