Спасибо Вам за интересный журнал и статьи. Удивительно, как Вы успеваете выполнять такой гигантский объём работ!

О простом способе получения белого фосфора

Сегодня провёл эксперимент по получению белого фосфора из "пистонов". С помощью этого метода удаётся получить очень небольшое количество жёлтого фосфора, (он обходится дорого, цена кусочка около 20 мг. примерно 11 руб) но достаточное для некоторых опытов. Используя простейшее оборудование юные химики могут получить пусть маленький, но кусочек фосфора, а не налёт, в смеси с дёгтем ,как в опыте с "тёрками" спичечных коробков. Я исходил из предположения, что красного фосфора нет в родной школе, а купить его или как-то достать нет возможности. Метод представляет опасность, если недостаточно отмыть "пистонную смесь" от бертолетовой соли. Помните, что текст ниже не инструкция, а лишь набросок. Просьба к Владимиру и участникам форума дать свою оценку этому методу, как и целесообразности проведения таких опытов дома юными химиками.

Возражений по сути у меня нет.
Непринципиальные моменты следующие:
желательно подчеркнуть, что хлорат калия удаляется вместе с промывочной водой, следовательно важно ее слить полностью, а потом сполоснуть осадок свежей порцией. Если просто добавить воды, нагреть и упарить воду - бертолетова соль никуда не денется.
Учителя бывают разные: одни хорошие, другие такие-себе, но, к сожалению, попадаются и учителя, которых нельзя подпускать к детям. Я бы написал: проконсультируйтесь с хорошим учителем.

Материал хорошо подходит для журнала (если, конечно, вы не возражаете).

Планирую также подготовить аналогичный материал по белому фосфору из спичек (вернее, только по визуальному наблюдению его свечения). Пока-что не выходит: темнеет недостаточно рано, в светлое время дня мне трудно затенить лабораторию чтобы можно было снимать свечение фосфора.

Используйте текст, как сочтёте нужным. Я не коснулся многих вопросов, хотел просто поделиться информацией.Буду рад если материал кого-то заинтересует. Как доступный для юных химиков источник красного фосфора спичечные тёрки менее пригодный материал- трудно избавиться от бумаги. Да и фосфора в тёрочной массе меньше наполовину. Насчёт пистонов- других не видел, по-моему эти самые доступные.
Если использовать большие объёмы воды 300-400 мл думаю бертолетова соль хорошо удалится с осадка после первого слива, (смеси Армстронга в пистонах, к сожалению мало, но думаю тайваньцы делают её по-старинке) если, конечно не использовать сразу много пачек пистонов. Но лучше не рисковать, промыть как следует. Фильтрование можно не использовать, декантации достаточно, потери незначительны. Насчёт изготовления трубки школьниками, как Вы считаете возникнут сложности? Я не стал рассматривать изготовление, много популярной литературы посвящено простейшей работе со стеклом. Годится даже спиртовка, но предпочтительнее газовая горелка или паяльная лампа. (саму трубку достать не проблема)
Хотел спросить насчёт опытов с полученным фосфором. Что хотите порекомендовать школьнику в "домашней лаборатории" и в школьном кружке, если таковой имеется? Из опытов-
Можно сделать "фосфорный мел" или раствор в вазелине, так хорошо наблюдать свечение, "блуждающий огонь" над вазелином. Для опыта с фосфином будет маловато, если только в "микроварианте". Самовозгорание бумаги- можно растворить фосфор в бензоле, второй растворитель для фосфора, после сероуглерода. "Холодное пламя" (правда жжёт паром руку, в отличие от углекислотного варианта)- простейший вариант-кипятя в пробирке с газоотводной трубкой фосфор в воде.
Думаю затраты в 50-100 рублей (не знаю ваших цен) на пистоны, если уж нет другой возможности, не проблема для юных химиков. В принципе для большинства опытов много фосфора и не нужно.

Насчет сгибания трубок - думаю пару слов будет сказать нелишним. Конечно, есть достаточно книг по стеклодувному делу, но далеко не каждый юный химик будет их читать, а увлекательную статью - будет.

Насчет экспериментов с фосфором и вообще вопроса ограничений экспериментов из соображений безопасности.
Обратите внимание как "худеют" практикумы - от более старых изданий к более новым. И от этого стало меньше несчастных случаев? Отнюдь.
Как готовить будущие поколения химиков, если "туда нельзя", "это запрещено"? Стоит ли удивляться общему падению уровня образования? (Я молчу, что часто работает принцип "сладок запретный плод").
Разумеется, опасные эксперименты необходимо проводить под присмотром взрослых, но их необходимо проводить.
Насчет фосфора, эксперимент с "холодным огнем" описан в книге Василега Н. Д. Цікава хімія (Занимательная химия)
viewtopic.php?f=15&t=35&p=1071&hilit=%D0%92%D0%B0%D1%81%D0%B8%D0%BB%D0%B5%D0%B3%D0%B0#p1071
которая рассчитана на школьников и учителей (и официально рекомендована мин. образ.). В других аналогичных книгах для средней школы описано воспламенение раствора фосфора в сероуглероде или бензине.
Почему же мы тогда должны нарушать эту традицию и сознательно опускать планку? Только потому, что наши властьпридержащие боятся образованных людей?

Насчёт бензина - думаю растворимость фосфора для этого опыта в нём мала, с бензолом удавалось часто (там примерно 5 % раствор) в тёплых помещениях, в прохладном классе часто отказывал. Классический вариант со свечой удаётся, но не всегда.
Я не умею хорошо работать со стеклом. (резка тонких трубок , сгибание и оттягивание, с грехом пополам, часто с дефектами, этим и ограничивается моё "мастерство") Может лучше стоит описать рекомендации более опытному "стеклодуву"?
Самые интересные и опасные опыты можно найти только в старых или дореволюционных книгах.
Скажите, Владимир, действительно ли так опасны пары фосфора, в литературе читал, что очень ядовиты? Сильно ли их влияние на организм при опытах с белым фосфором?

Думаю, та же история, как и со ртутью - с той разницей, что с большими количествами белого фосфора никто дела иметь не будет. Хорошая тяга + прямые руки должны сделать такие опыты относительно безопасными.

Из современных химиков это мало кто умеет. Мне приходилось кое-что делать, но мало. "Наибольшее достижение" - запаял бутылку из-под вина. С другой стороны, там ничего сложного. Хорошая горелка это 90% успеха.
Когда буду верстать материал - добавлю пару предложений про трубку, тем более, китайские переносные горелки общедоступны.


При хроническом действии - да, при нерегулярном действии - не думаю. В отличие от той же ртути, фосфор опасен только в форме P4. Ни сам белый фосфор (по понятным причинам), ни вызванные им патологии не накапливаются.
Судя по всему, ситуация примерно как с угарным газом: опасно получить или большую дозу сразу или умеренные, но постоянно. Зато нерегулярное действие умеренных доз не представляет опасности.

"Фосфорный мел"
Продолжая тему фосфора и опытов с ним, хотел поделиться с юными химиками опытом.
Как-то в областной библиотеке попалась старая книга по занимательной химии. (название не могу вспомнить, переводная 50-х годов, буду в Воронеже обязательно найду её) Там, наряду с другими интересными сведениями, вычитал опыт с фосфором, который захотелось повторить. Суть его - раствор фосфора в парафине (при 15 С парафин растворяет 1,47 % фосфора) можно использовать в качестве рисовального "мелка". При рисовании фосфор в наружном слое парафина, окисляясь светится, при этом парафин защищает фосфор от быстрого окисления. Захотелось повторить этот эксперимент. Дома в пробирке я растворил в расплавленном парафине кусочек белого фосфора, горло пробирки было закрыто ватным тампоном (так делать опыт не рекомендую, потом трудно отделить парафин). После охлаждения разбил пробирку и попытался отделить парафин от осколков. Но они прочно прилипли и было не просто отделить крупные кусочки парафина. Привезя с собой в общагу "фосфорный мел" решили с другом ночью порисовать им на кусках старого стекла, лежавшего в нашей комнате. Зрелище было любопытным. Светящийся след при рисовании вначале довольно яркий с зеленоватым оттенком, через несколько секунд постепенно тускнел, становясь похожим по цвету и характеру свечения на "фосфоросодержащую массу" при перегонке "спичечных тёрок". Рисунки тускнели и начинали любопытно "переливаться" волнами свечения, хотелось вновь и вновь рисовать. Довольно долго мы просидели в темноте заворожённые этим зрелищем.
Однако мне пришла мысль как проще выполнить этот опыт.
С вчерашнего опыта описанного выше осталось небольшое зёрнышко фосфора и я решил использовать его. Купив шприц на 2 мл. я постепенно наполнил его стружками парафина (хорошо подойдёт свечка), вынимая поршень я постепенно утрамбовывал парафин,при этом игла с чехлом плотно надета на носик шприца. Когда утрамбовал до 0,5 мл я достал пинцетом кусочек фосфора, осторожно обсушил его фильтровальной (хорошо подходит также туалетная) бумагой. При этом не допускайте трения и прикосновения пальцев. Фосфор очень легко загорается. Имейте наготове сосуд с водой для тушения! Быстро бросив в шприц фосфор (он при этом "хотел" загореться внутри шприца) я сразу засыпал его парафиновой стружкой и затрамбовал поршнем. Парафина было примерно 0,9 г., до отметки 1 мл., по справочнику на 1 г парафина требуется 15 мг. фосфора, так что хватит фосфора полученного из одной упаковки пистонов.Затем налив из чайника крутого кипятка в большую консервную банку я помести туда шприц, постоянно помешивая им воду и периодически встряхивая раствор, парафин расплавился и над поршнем образовался пузырёк воздуха, позволяющий перемешивать смесь встряхиванием. Растворяйте несколько минут (4-5 мин.) Затем шприц поставьте вертикально, чтобы парафин затвердел. После затвердевания аккуратно срежьте лезвием или канцелярским ножом верх шприца (осторожно могут быть нерастворившиеся маленькие капельки фосфора, но при тщательном растворении их не будет) Выдавив поршнем "мел" на несколько миллиметров, подравняйте лезвием край, срезав его, теперь можно при рисовании удобно регулировать его количество и не трогать руками парафин. После опытов втяните оставшийся мелок и шприц с ним поместите в воду для хранения. Рисовать хорошо на куске стекла или ещё лучше на ксероксном листе бумаги, закрепленном на ипровизированном "планшете". Рисовать следует в тёмном помещении после адаптации глаз в течении 5 минут, свечение довольно слабое, как и свечение чистого фосфора. Помните, что хотя фосфора в парафине немного, и "мел" относительно безопасен, не допускайте попадания его на кожу!

Сделать такое реально, разнесет ли колбу на куски - не знаю (нужна как минимум дымящая азотка).
Смесь перманганат - конц. серная кислота при контакте с красным фосфором сильно взрывается.
В любом случае такой опыт никто не станет демонстрировать перед аудиторией (это демонстративное нарушение ТБ).


Решил сегодня проделать опыт взаимодействия красного фосфора с оксидом марганца (7). (смесью перманганата калия и концентрированной серной кислоты) Конечно, опыт провёл с микроколичествами, т.к. при больших количествах провести эксперимент безопасно технически сложнее и возрастает опасность, да и не нужно это. Для опыта использовал защитное стекло, т.к. остатки агрессивной смеси после взрыва разбрызгиваются во все стороны и могут выжечь глаза и испортить оптику фотоаппарата. Оказалось фосфор, насыпанный на смесь перманганата калия и концентрированной серной кислоты, вначале видимо не реагирует (может из-за небольших количеств реактивов), но стоит прикоснуться к смеси палочкой или проволокой -взрывает со вспышкой. Количество красного фосфора по объёму - примерно 2 спичечные головки.

Aversun рассказывал, что как-то капнул пипеткой смесь конц. серная кислота-перманганат на красный фосфор. Сразу же произошел взрыв, оторвало носик пипетки.

Возможно порядок смешения имеет значение. Насчёт носика пипетки -такое было со мной при экспериментах с хлористым азотом- капал его пипеткой с оттянутым носиком на вату, пропитанную маслом, после взрыва носик пипетки "исчез".

Владимир, подскажите пожалуйста, насчёт опыта "деревце Дианы". Хотел поставить опыт на работе, там у нас используется 1% раствор нитрата серебра. Я хотел упарить его по объёму в 10 раз, по описанию ведь нужен 10% раствор. Хватит ли для опыта 10 мл такого раствора? Капля ртути нужна с горошину или меньше?

Честно говоря, этого эксперимента в живую не видел. Судя по видео, берется одна или несколько капель размером с крупную горошину. 10 мл 10% раствора содержит примерно 1 г нитрата серебра. По идее этого должно хватить, но думаю, что желательно взять раствора больше. У меня был видеоролик, скачанный с сайта одного американского университета, но пока не могу найти.

Какой объём раствора Вы порекомендуете? Ртутную каплю я думаю поместить в стеклянную чашечку из отрезанной заплавленной трубки. Завтра, надеюсь, попробую.

Думаю, стакан просто заполняют до верху этим раствором не задумываясь об точном количестве. Я бы взял миллилитров 20, но это гадание на кофейной гуще.

Таки нашел видео:
Серебряное дерево Дианы

Нашлась также книга
J. L Comstock Elements of chemistry: In which the recent discoveries in the science are included and its doctrines familiarly explained (1831), С 208 и 209.
viewtopic.php?f=15&t=35&p=12224#p12224
В ней рекомендуют брать смесь нитратов серебра и ртути, но думаю это перебор.

Спасибо за информацию, попробую сделать.

Книга Василеги любопытна, к сожалению нет в русском переводе, конечно в основном понятно, но можно было перевести её и переиздать. Интереснейших руководств по проведению химических экспериментов книг Фоулза и Верховского нет даже в электронном виде.

У меня была мысль перевести и выложить, но это займет слишком много времени: все-таки хочется писать что-то новое, а не переводить уже имеющееся. Как частичный выход думаю стоит перевести и дать в журнале некоторые рассказы и опыты.
Если бы попались практикумы Верховского - сразу бы отсканировал, но пока что такой возможности не было.

см. viewtopic.php?f=15&t=35&p=1607#p1607

поиск в сети кое-что дал

Есть! там выложены ещё 2 книги:
'Техника и методика химического эксперимента в школе. Том 1. Приборы, материалы, приемы работы и описание опытов.1959. Издание 6-е , переработанное и дополненное' и
'Техника и методика химического эксперимента в школе. Том 2.1960. Издание 5-е , переработанное и дополненное'.