Введение
Здесь вы найдете подробную информацию об амальгаме алюминия, руководствах по ее получению из нитрата ртути или хлорида ртути. Есть руководство по синтезу нитрата ртути с видеоинструкциями. Синтез хлорида ртути не описан по той причине, что он получается из нитрата ртути. Амальгама алюминия - одна из множества металлических амальгам, которая не описана здесь по той причине, что только амальгама алюминия в основном используется в синтетических способах производства запрещенных наркотиков.
Что такое амальгама
Амальгама - это сплав ртути с другим металлом. Она может быть жидкой, мягкой пастой или твердым веществом, в зависимости от доли ртути. Эти сплавы образуются благодаря металлической связи, когда электростатическая сила притяжения электронов проводимости связывает все положительно заряженные ионы металла вместе в структуру кристаллической решетки. Почти все металлы могут образовывать амальгамы с ртутью, исключение составляют железо, платина, вольфрам и тантал. Серебряно-ртутные амальгамы важны в стоматологии, а золото-ртутная амальгама используется при извлечении золота из руды. В стоматологии используются сплавы ртути с такими металлами, как серебро, медь, индий, олово и цинк.
Алюминий может образовывать амальгаму в результате реакции с ртутью. Алюминиевая амальгама может быть приготовлена либо путем измельчения алюминиевых гранул или проволоки в ртути, либо путем реакции алюминиевой проволоки или фольги с раствором хлорида ртути/серного купороса. Эта амальгама используется в качестве реагента для восстановления соединений, например, для восстановления нитросоединений до аминов. Алюминий является конечным донором электронов, а ртуть служит посредником при переносе электронов. Сама реакция и ее отходы содержат ртуть, поэтому необходимы специальные меры предосторожности и методы утилизации. В качестве более экологичной альтернативы для достижения того же синтетического результата часто используются гидриды или другие восстановители. Еще одна экологически чистая альтернатива - сплав алюминия и галлия, который аналогичным образом делает алюминий более реакционноспособным, препятствуя образованию оксидного слоя.
Алюминий в воздухе обычно защищен тонким молекулярным слоем собственного оксида. Этот слой оксида алюминия служит защитным барьером для самого алюминия и предотвращает химические реакции с металлом. Ртуть, контактирующая с ним, не причиняет вреда. Однако если элементарный алюминий попадает на поверхность (даже в результате недавней царапины), ртуть может соединиться с ним и образовать амальгаму. Этот процесс может продолжаться далеко за пределами непосредственно открытой поверхности металла, потенциально вступая в реакцию со значительной частью основного алюминия, прежде чем он наконец закончится.
Присутствие воды в растворе, как сообщается, необходимо; богатая электронами амальгама будет окислять алюминий и восстанавливать H+ из воды, создавая гидроксид алюминия (Al(OH)3) и газообразный водород (H2). Электроны из алюминия восстанавливают ртутный ион Hg2+ до металлической ртути. Затем металлическая ртуть может образовывать амальгаму с обнаженным металлом алюминия. Затем амальгама алюминия окисляется водой, превращая алюминий в гидроксид алюминия и высвобождая свободную металлическую ртуть. Образовавшаяся ртуть проходит эти два последних этапа до тех пор, пока запасы металлического алюминия не будут исчерпаны.
Присутствие воды в растворе, как сообщается, необходимо; богатая электронами амальгама будет окислять алюминий и восстанавливать H+ из воды, создавая гидроксид алюминия (Al(OH)3) и газообразный водород (H2). Электроны из алюминия восстанавливают ртутный ион Hg2+ до металлической ртути. Затем металлическая ртуть может образовывать амальгаму с обнаженным металлом алюминия. Затем амальгама алюминия окисляется водой, превращая алюминий в гидроксид алюминия и высвобождая свободную металлическую ртуть. Образовавшаяся ртуть проходит эти два последних этапа до тех пор, пока запасы металлического алюминия не будут исчерпаны.
Методы приготовления
Амальгама Al/Hg из раствора HgCl2 в MeOHУстановите двухлитровую трехгорлую колбу с плоским дном и закупорьте одно из горлышек пробкой. В центральное отверстие установите рефлюкс-конденсатор. Аппарат поместили на мешалку/горячую плиту. Нарежьте алюминиевую фольгу Reynolds Heavy Duty на квадраты размером около 1 дюйма, чтобы получить в общей сложности 27,5 г.
5 г фольги в 1-дюймовых квадратах и 5 г фольги и фольга после 8-10 секунд измельчения в кофемолке Braun
Крупный план шариков из фольги и 27,5 г фольги в плоскодонной колбе емкостью 2000 мл.
Положите порции по 5 г в маленькую кофемолку Braun и измельчайте фольгу в течение 8-10 секунд. Фольга не перемалывается, а превращается в маленькие шарики. Это работает удивительно хорошо. Может показаться странным класть фольгу в кофемолку, но это, без сомнения, прорыв в подготовке алюминия для Al/Hg. Затем 400 мг HgCl2 растворили в 750 мл лабораторного MeOH. Когда MeOH был готов (вся HgCl2 растворилась), его также вылили в колбу и поставили конденсатор. Перемешивали в течение 5-10 секунд каждую минуту или около того. Менее чем через 10 минут стало заметно слабое бульканье, раствор стал серым, а алюминий стал заметно меньше блестеть. Некоторые кусочки начали плавать. Когда амальгама готова, выделение газа прекращается.
Амальгама готова
Сухая амальгама Al/Hg из Hg(NO3)2
Возьмем 14 г алюминиевой фольги и разорвем ее руками на кусочки размером 2x2, 3x3 см. Обязательно рвем, а не режем, чтобы увеличить площадь поверхности. Поместите их в трехгорлую круглодонную колбу и полностью залейте фольгу водой.
Теперь готовим ртутную соль. Берем ртутный термометр из аптеки, заворачиваем его в бумагу, отламываем у нижнего кончика. Выливаем всю ртуть (~1-2 г) в стакан, куда затем добавляем 4 мл азотной кислоты (70%). Не забывайте, что пары ртути опасны для здоровья! Чтобы запустить реакцию, стакан нужно нагреть примерно до 50 градусов, периодически помешивая. Вся ртуть растворилась примерно за 30 минут, и из стакана выделился оранжевый газ - оксид азота (IV). Уравнение реакции выглядит следующим образом .
Отберите 2 мл раствора и поместите его в круглодонную колбу с фольгой. Примерно через 5 минут фольга потеряла блеск, стала тусклой, а на дне колбы собрался небольшой слой серого осадка (гидроксид алюминия). Через 10-15 минут реакция прекращается, это можно заметить по прекращению выделения газа.
Сливаем жидкость и промываем фольгу водой 3 раза.
Для получения водорода часто используют уксусную эссенцию, но я "запускаю" реакцию получения водорода с помощью воды. Меньше кислотная среда, а значит, меньше щелочи нужно добавлять в дальнейшем. Многие задают вопрос: "Как удалить эту воду?" Удалять воду никуда не нужно, она реагирует с алюминием и получается водород: 2Al + 6H2O ---> 2Al (OH)3 + 3H2
Как использовать
Амальгама Al (Al/Hg) широко используется в органических реакциях восстановления нитросоединений до аминов. Реакция восстановления - это одномоментная экзотермическая реакция Al/Hg с органическим ненасыщенным соединением. Алюминий, вода и ртуть выделяют газообразный водород (H2) в реакционной смеси и насыщают органические соединения. Восстановление Al/Hg можно встретить в большинстве популярных реакций, таких как синтез амфетамина из P2NP с помощью Al/Hg (видео), полный синтез MDMA из масла сассафраса, синтез и извлечение d-амфетамина (Nabenhower, 1942) и т.д.
Last edited:
).
