Форум Химиков - Энтузиастов. Химия и Химики
http://chemistry-chemists.com/forum/

"гремучий порошок"
http://chemistry-chemists.com/forum/viewtopic.php?f=7&t=677
Page 1 of 5

Author:  Иван Николаевич [ 10 Sep 2010 17:48 ]
Post subject:  "гремучий порошок"

Однажды в 2007 году в университетской библиотеке я наткнулся на дореволюционную "Большую энциклопедию" Южакова. В ней была статья о гремучем порошке, который "при плавлении взрывает с сильным треском". Состав его по массе 1 часть серы, 3 части нитрата калия, 2 части карбоната калия. (В статье был упомянут именно сухой поташ, хотя, в принципе можно наверное использовать кальцинированную соду, но я не пробовал и наверняка не скажу, можете попробовать и сравнить) Выпросив у лаборантки немного поташа я решил повторить опыт. Приготовив смесь я насыпал немного в старую железную ложку и нагревал над пламенем. Ложка была в лапке штатива, нагревал пожигая кусок ваты смоченный спиртом, лежащий под ложкой. Понятно, что после поджига нужно отойти подальше. Через некоторое время после плавления раздаётся "взрыв", довольно громко. Смеси я брал примерно 0,5 чайной ложки. Понятно что в данном случае идёт лишь высокоскоростная реакция окисления образовавшихся полисульфидов расплавом селитры, сопровождаемая громким хлопком. Детонации нет. Однако много смеси брать не следует, опыт проводите на открытом воздухе в защитных очках, отойдя на безопасное расстояние.Кстати, подобную смесь рекомендовали фокусники 18-начала 19 века для имитации грома. Например из книги
ФОКУС-ПОКУС
или
ВОЛШЕБНЫЕ ИГРЫ
СЛАВНОГО ПИНЕТТИ. 1847 г.
ПРОИЗВЕСТЬ ГРОМ В КОМНАТАХ.
16.
Возьми серы сколько заблагорассудишь, прибавь в оную в два раза больше сухой постоянной щелочной соли, а в три раза больше селитры, — потом смешав все хорошенько вместе, положи в железную ложку — и держи на легком огне, или жару не давая оному вспыхнуть, от чего произойдет ужасный гром подобно пушечному выстрелу. (Насчёт "ужасного грома" малость преувеличил,хотя в комнате,да ещё полная ложка, будет громко!)

Author:  Антон [ 10 Sep 2010 17:58 ]
Post subject:  Re: "гремучий порошок"

А можно заменить поташ карбонатом натрия?

Author:  ДДТ [ 10 Sep 2010 18:43 ]
Post subject:  Re: "гремучий порошок"

Антон wrote:
А можно заменить поташ карбонатом натрия?

Иван Николаевич wrote:
В статье был упомянут именно сухой поташ, хотя, в принципе можно наверное использовать кальцинированную соду, но я не пробовал и наверняка не скажу, можете попробовать и сравнить

Author:  Антон [ 10 Sep 2010 18:44 ]
Post subject:  Re: "гремучий порошок"

Действительно,не заметил.

Author:  Иван Николаевич [ 10 Sep 2010 18:47 ]
Post subject:  Re: "гремучий порошок"

Попробуйте. В теории должно получится, я не пробовал. Если нет, попросите в школе поташ. Это безопасное вещество, Вам не откажут.

Author:  Некто [ 30 Dec 2010 22:17 ]
Post subject:  Re: "гремучий порошок"

Как - то мне приходилось заниматься полисульфидами и в заданных древними условиями, они невозможны. При наличии щелочей, без воды, сера не диспропорционирует. Реакция мне показалась интересной и я решил поковыряться в ней.
Через ряд промежуточных относительно более простых реакций, я пришел к суммарной:
12КNO3 + 5K2CO3 + 10S ---> K2O + 10K2SO4 + 6N2 + 5CO2
Стехиометрическое соотношение исходных (округляя): 1200 : 700 : 320.
В отличие от пороха, данная смесь не содержит основного восстановителя - углерода, поэтому до сульфида дело не доходит.
В качестве промежуточных соединений мелькают такие: KNO2, K2SO3, SO2, O2, K2O.

Author:  Volodymyr [ 31 Dec 2010 10:28 ]
Post subject:  Re: "гремучий порошок"

Некто wrote:
Как - то мне приходилось заниматься полисульфидами и в заданных древними условиями, они невозможны. При наличии щелочей, без воды, сера не диспропорционирует. Реакция мне показалась интересной и я решил поковыряться в ней.
Через ряд промежуточных относительно более простых реакций, я пришел к суммарной:
12КNO3 + 5K2CO3 + 10S ---> K2O + 10K2SO4 + 6N2 + 5CO2
Стехиометрическое соотношение исходных (округляя): 1200 : 700 : 320.
В отличие от пороха, данная смесь не содержит основного восстановителя - углерода, поэтому до сульфида дело не доходит.
В качестве промежуточных соединений мелькают такие: KNO2, K2SO3, SO2, O2, K2O.

В таких случаях необходимо провести полный количественный анализ продуктов реакции (твердых и газообразных), а не писать уравнения исходя только из произвольной гипотезы и условий материального баланса.

Полисульфиды образуются при нагревании серы с поташем или содой, что давно известно. Если нагреть смесь соды или поташа с серой, образуется желтое или оранжевое вещество, которое активно выделяет сероводород с кислотами.

При отсутствии углерода роль восстановителя выполняет сера. В ходе реакции серы с селитрой образуются вещества основного характера, которые затем дают с серой сульфид (или полисульфиды) - это даже при отсутствии поташа. Не даром, горение серы в расплаве селитры во многих практикумах описывают уравнением:
2KNO3 + 4S = K2S + N2 + 3SO2
___________________________
Ваше уравнение никак не объясняет едкий запах сернистого ангидрида и дым серного ангидрида. Кроме того, оксид калия ни за что не образуется в присутствии углекислого газа. Вообще, получить оксид калия непросто, для этого приходится нагревать гидроксид калия с металлическим калием.

Author:  Некто [ 01 Jan 2011 15:18 ]
Post subject:  Re: "гремучий порошок"

Vladimir wrote:
Некто wrote:
Как - то мне приходилось заниматься полисульфидами и в заданных древними условиями, они невозможны. При наличии щелочей, без воды, сера не диспропорционирует. Реакция мне показалась интересной и я решил поковыряться в ней.
Через ряд промежуточных относительно более простых реакций, я пришел к суммарной:
12КNO3 + 5K2CO3 + 10S ---> K2O + 10K2SO4 + 6N2 + 5CO2
Стехиометрическое соотношение исходных (округляя): 1200 : 700 : 320.
В отличие от пороха, данная смесь не содержит основного восстановителя - углерода, поэтому до сульфида дело не доходит.
В качестве промежуточных соединений мелькают такие: KNO2, K2SO3, SO2, O2, K2O.

В таких случаях необходимо провести полный количественный анализ продуктов реакции (твердых и газообразных), а не писать уравнения исходя только из произвольной гипотезы и условий материального баланса.

Полисульфиды образуются при нагревании серы с поташем или содой, что давно известно. Если нагреть смесь соды или поташа с серой, образуется желтое или оранжевое вещество, которое активно выделяет сероводород с кислотами.

При отсутствии углерода роль восстановителя выполняет сера. В ходе реакции серы с селитрой образуются вещества основного характера, которые затем дают с серой сульфид (или полисульфиды) - это даже при отсутствии поташа. Не даром, горение серы в расплаве селитры во многих практикумах описывают уравнением:
2KNO3 + 4S = K2S + N2 + 3SO2
___________________________
Ваше уравнение никак не объясняет едкий запах сернистого ангидрида и дым серного ангидрида. Кроме того, оксид калия ни за что не образуется в присутствии углекислого газа. Вообще, получить оксид калия непросто, для этого приходится нагревать гидроксид калия с металлическим калием.


Бумага многое может стерпеть. Такая сложная реакция, судя по коэффициентам, идет с разветвлениями и запахи могут быть. Кроме того, если соблюсти пропорции времен крепостного права, то приличный избыток селитры оправдывает появление сульфатов (я не зря привел весовые пропорции для сравнения), что легко проверить, и снижает долю реакций до сульфидов. В данный момент я не имею возможности всё это проверить.
А то, что в правой части уравнения затесался К2О, так это от избытка труда и спешки. Просто выкинем избыток К2СО3 и всё устаканится.
6KNO3 + 2K2CO3 + 5S ----> 5K2SO4 + 3N2 + 2CO2
Мелочь, типа сульфида, вместе с оксидами серы, тоже могут малость пожить. Естественно, что тут мелочь: K2SO4 или K2S, неплохо было бы проверить.
И не нужно преувеличивать трудности получения оксида калия. В своё время, я легко получал его на кухне коммунальной квартиры. Реакция легко идет в пробирке при нагревании на газовой горелке согласно уравнению:
6KNO3 + 10Fe ---> 3K2O + 5Fe2O3 + 3N2
Реакция идет красиво, в конце, правда, в пробирке образуется дырка. Эту реакцию я частенько предлагаю страждущим юным химикам, которые нервничают из-за отсутствия щелочи. Ежели взять некоторый избыток железа, то чистота щелочи обещает быть приличной. Если, конечно, закрыть глаза на чистоту железного порошка, достать который тоже непросто, а сделать - грязно.
В связи с этим, позвольте всех вас поздравить с Новым годом и пожелать на будущее подходить к проблемам с целью их разрешения, а не подавления. :ax:

Author:  Volodymyr [ 01 Jan 2011 16:37 ]
Post subject:  Re: "гремучий порошок"

Некто wrote:
Мелочь, типа сульфида, вместе с оксидами серы, тоже могут малость пожить. Естественно, что тут мелочь: K2SO4 или K2S, неплохо было бы проверить.

В ХиЖ семидесятых-восьмидесятых была по этому поводу статья. Если мне не изменяет память, там утверждалось (на основе экспериментальных данных), при реакции серы с калиевой селитрой образуется в основном сульфид, а с натриевой - сульфат.
Насчет железа и селитры, там образуется феррат ( Fe(VI) ) или феррит (Fe (III) ) железа.

Author:  Иван Николаевич [ 04 May 2011 18:18 ]
Post subject:  Re: "гремучий порошок"

Проверил можно ли заменить дефицитный поташ содой, как оказалось нет. Для успешного опыта ("взрыва") нужен именно безводный карбонат калия.
Смесь из 1,4 ч. серы, 4,1 ч. селитры, 2,1 ч. кальцинированной соды
Attachment:
PIC_0009.JPG
PIC_0009.JPG [ 230.39 KiB | Viewed 26479 times ]
, при медленном нагреве в железной ложке (около 5 минут) в пламени таблетки сухого горючего вспыхнула и сгорела жёлтым пламенем.
Attachment:
PIC_0010.JPG
PIC_0010.JPG [ 194.01 KiB | Viewed 26479 times ]

Attachment:
горение смеси.mp4 [836.24 KiB]
Downloaded 963 times

Второй опыт с небольшим количеством смеси дал тот же результат.

Author:  Trel [ 04 May 2011 18:23 ]
Post subject:  Re: "гремучий порошок"

Я на выходных тоже пытался сделать опыт с карбонатом натрия. Тоже ничего не получилось. Тогда где можно взять карбонат калия? Или как его получить?

Author:  герман [ 04 May 2011 18:25 ]
Post subject:  Re: "гремучий порошок"

Интересное видео. Перед горением смеси слышно как птица поет :)

Author:  Иван Николаевич [ 04 May 2011 18:32 ]
Post subject:  Re: "гремучий порошок"

Карбонат калия должен быть в школе, я брал в университете. С ним получалось.
Птицы поют. Весна. :)

Author:  Trel [ 04 May 2011 19:54 ]
Post subject:  Re: "гремучий порошок"

У меня химичка постоянно спрашивает "А зачем?" Что ей сказать? Какие есть безопасные реакции в которых без карбоната калия не обойтись?

Author:  Volodymyr [ 04 May 2011 19:55 ]
Post subject:  Re: "гремучий порошок"

Окрашивание пламени (с каплей солянки).

Author:  Trel [ 04 May 2011 19:57 ]
Post subject:  Re: "гремучий порошок"

Vladimir wrote:
Окрашивание пламени (с каплей солянки).

А если она скажет: "Возьми хлорид или нитрат"? Что ей сказать?

Author:  Иван Николаевич [ 04 May 2011 20:01 ]
Post subject:  Re: "гремучий порошок"

Карбонат калия вещество безопасное, нужно его мало, продают же кальцинированную соду в магазинах. Только нужно его предварительно прокалить.
Нитрат не дадут, все учителя наслышаны о порохе.
Скажите, хочу сварить жидкое мыло, если не прокатит легенда о окраске пламени. :ap:

Author:  Trel [ 04 May 2011 20:05 ]
Post subject:  Re: "гремучий порошок"

Спасибо. А насчёт безопасности: мне даже Cr2O3 не дали, хотя он и безопасен.

Author:  Иван Николаевич [ 04 May 2011 20:12 ]
Post subject:  Re: "гремучий порошок"

Разумная перестраховка. Кто его знает, что на уме у учеников, они часто замышляют взрывы и другие нехорошие вещи.
Только смесь греть нужно медленно, на улице постоянно мешает ветер, отклоняя пламя. При этом опыте у меня разбилась спиртовка с пришлифованной крышкой, т.к. ложка была совсем слабо зажата в штативе и при "взрыве" она ударила вниз и разбила горло спиртовки. Жалко было тогда :ak: . Берите сухое горючее или плитку. В квартире понятно делать нельзя и желательно отойти подальше.

Author:  Trel [ 04 May 2011 20:13 ]
Post subject:  Re: "гремучий порошок"

Неужели взрыв такой силы? Тогда почему "взрыв" в кавычках?

Page 1 of 5 All times are UTC [ DST ]
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
http://www.phpbb.com/