Uvod
Obstajata dve metodi pridobivanja rdečega P iz škatlic vžigalic. Prva metoda daje bolj umazan izkoristek, medtem ko druga omogoča pridobitev veliko čistejšega izdelka.Uvod
Ste se kdaj spraševali, kako delujejo varnostne tekme? Nikar se ne bojte, saj vas bomo o tem poučili danes. Skrivnost vžigalic je v kalijevem kloratu in rdečem fosforju. Kalijev klorat (KClO3), zelo močno oksidativno sredstvo, je najpomembnejša sestavina vžigalne glave, ki pogosto predstavlja približno 50 % mase vžigalne glave. Po drugi strani pa je rdeči fosfor, izjemno gorljivo gorivo, najpomembnejša sestavina rdečih udarnih ploščic vžigalic, ki prav tako pogosto predstavljajo približno 50 % mase udarnih ploščic.
Ko vžigalna glavica s silo teče po udarni ploščici, nastane plamen zaradi tvorbe zelo majhne količine eksplozivne zmesi, splošno znane kot Armstrongova zmes. Ta nastane zaradi majhne količine rdečega fosforja, ki se odstrani z udarne ploščice in se pomeša s kalijevim kloratom. Zaradi trenja nastane dovolj toplote, da se zelo toplotno občutljiva Armstrongova zmes vname, kar povzroči majhen plamen.
Kot lahko vidite, imajo vžigalice nekaj potenciala za pridobivanje nekaterih uporabnih kemikalij, vendar moram vaša pričakovanja razbiti. Vsaka kemikalija ima tako majhno količino, da lahko porabite več škatlic vžigalic in komaj dobite nekaj gramov surovega izdelka. Poleg tega vas kalijev klorat ne bi smel zanimati, saj nevarno oksidira, zaradi česar je na seznamu reguliranih snovi v Združenem kraljestvu kot predhodnik eksploziva, za posedovanje kemikalije pa je potrebno dovoljenje EPP.
Drugih 50 %, iz katerih so sestavljene udarne ploščice, je večinoma steklo, ki izboljša trenje pri udarjanju vžigalice, in lepila, ki držijo udarno ploščico na škatlici. Lepila bomo odstranili z acetonom, steklo pa bomo pustili, saj ne bi smelo vplivati na reakcije, v katerih bomo uporabili rdeči fosfor, čeprav bo pri tehtanju natančnih mas rdečega fosforja treba upoštevati steklo. Običajno je 25 % mešanice rdečega fosforja steklo.
Ko vžigalna glavica s silo teče po udarni ploščici, nastane plamen zaradi tvorbe zelo majhne količine eksplozivne zmesi, splošno znane kot Armstrongova zmes. Ta nastane zaradi majhne količine rdečega fosforja, ki se odstrani z udarne ploščice in se pomeša s kalijevim kloratom. Zaradi trenja nastane dovolj toplote, da se zelo toplotno občutljiva Armstrongova zmes vname, kar povzroči majhen plamen.
Kot lahko vidite, imajo vžigalice nekaj potenciala za pridobivanje nekaterih uporabnih kemikalij, vendar moram vaša pričakovanja razbiti. Vsaka kemikalija ima tako majhno količino, da lahko porabite več škatlic vžigalic in komaj dobite nekaj gramov surovega izdelka. Poleg tega vas kalijev klorat ne bi smel zanimati, saj nevarno oksidira, zaradi česar je na seznamu reguliranih snovi v Združenem kraljestvu kot predhodnik eksploziva, za posedovanje kemikalije pa je potrebno dovoljenje EPP.
Drugih 50 %, iz katerih so sestavljene udarne ploščice, je večinoma steklo, ki izboljša trenje pri udarjanju vžigalice, in lepila, ki držijo udarno ploščico na škatlici. Lepila bomo odstranili z acetonom, steklo pa bomo pustili, saj ne bi smelo vplivati na reakcije, v katerih bomo uporabili rdeči fosfor, čeprav bo pri tehtanju natančnih mas rdečega fosforja treba upoštevati steklo. Običajno je 25 % mešanice rdečega fosforja steklo.
Na beli ploščici je nekaj opreme in kemikalij, za katere sem mislil, da jih bom potreboval, ko sem začel poskus.
S škarjami sem razrezal škatlice vžigalic, da sem dobil le karton, ki ima površino za udarno ploščico. S kovinsko lopatico sem opraskal udarne ploščice, da bi preveril, ali je rdeča sestava dovolj ohlapna, da jo je mogoče odstraniti brez topila, vendar je bilo to zelo težko. Z vodo sem navlažil bombažno kroglico in jo obrisal po udarnih ploščicah v upanju, da jih bom zmehčal, čeprav s kovinsko lopatico na ta način še vedno nisem mogel učinkovito strgati rdeče sestave.
Vodo sem moral zamenjati z drugim topilom, kot sem mislil, da se bo zgodilo, in še eno bombažno kroglico sem navlažil z acetonom v upanju, da bom odstranil vsa lepila. Zdi se, da je to delovalo, vendar je tanka plast nanesenega acetona prehitro izparela, da bi bila uporabna. Odločil sem se, da v stekleno čašo s prostornino 100 ml dodam majhno količino acetona in v aceton namočim polovico udarne blazinice z licem navzdol, dokler se karton vidno ne prepoji. Ugotovil sem, da se rdeča sestava udarne blazinice na ta način zlahka odstrani.
Nato sem na ta način namočil vse udarne blazinice in jih držal nagnjene proti sprejemni posodi, v mojem primeru 100 mL stekleni čaši, ter s kovinsko lopatico strgal rdečo sestavo v sprejemno posodo. Metoda se je dobro obnesla, čeprav se je občasno strgal tudi karton pod površino, kar je onesnažilo rdečo sestavo; to se je dogajalo pogosteje, če so se udarne blazinice posušile, zato je bilo razmeroma pomembno, da sem delal hitro. Prav tako nisem uporabil dovolj velike sprejemne posode in sem na koncu izgubil nekaj rdeče sestave, saj je zgrešila posodo, zato sem jo nadgradil in vse prenesel v 250 ml čašo.
Ko je bila vsa rdeča sestava prenesena v 250 ml čašo, sem dodal majhno količino acetona, da sem prekril rdečo sestavo in zagotovil dodatno izpiranje za odstranitev vseh lepil. Rdečo sestavo sem nekajkrat premešal s kovinsko lopatico, nato pa sem odvečni aceton odlil. Ta postopek sem nekajkrat ponovil, nato pa vlažno rdečo kompozicijo prenesel na nekaj listov tiskarskega papirja in jo pustil, da se posuši.
Vodo sem moral zamenjati z drugim topilom, kot sem mislil, da se bo zgodilo, in še eno bombažno kroglico sem navlažil z acetonom v upanju, da bom odstranil vsa lepila. Zdi se, da je to delovalo, vendar je tanka plast nanesenega acetona prehitro izparela, da bi bila uporabna. Odločil sem se, da v stekleno čašo s prostornino 100 ml dodam majhno količino acetona in v aceton namočim polovico udarne blazinice z licem navzdol, dokler se karton vidno ne prepoji. Ugotovil sem, da se rdeča sestava udarne blazinice na ta način zlahka odstrani.
Nato sem na ta način namočil vse udarne blazinice in jih držal nagnjene proti sprejemni posodi, v mojem primeru 100 mL stekleni čaši, ter s kovinsko lopatico strgal rdečo sestavo v sprejemno posodo. Metoda se je dobro obnesla, čeprav se je občasno strgal tudi karton pod površino, kar je onesnažilo rdečo sestavo; to se je dogajalo pogosteje, če so se udarne blazinice posušile, zato je bilo razmeroma pomembno, da sem delal hitro. Prav tako nisem uporabil dovolj velike sprejemne posode in sem na koncu izgubil nekaj rdeče sestave, saj je zgrešila posodo, zato sem jo nadgradil in vse prenesel v 250 ml čašo.
Ko je bila vsa rdeča sestava prenesena v 250 ml čašo, sem dodal majhno količino acetona, da sem prekril rdečo sestavo in zagotovil dodatno izpiranje za odstranitev vseh lepil. Rdečo sestavo sem nekajkrat premešal s kovinsko lopatico, nato pa sem odvečni aceton odlil. Ta postopek sem nekajkrat ponovil, nato pa vlažno rdečo kompozicijo prenesel na nekaj listov tiskarskega papirja in jo pustil, da se posuši.
Rezultati
Suha rdeča sestava bi morala biti zdaj po mojem mnenju dovolj čista, da jo lahko imenujemo rdeči fosfor, čeprav bo še vedno vsebovala različne nečistoče, kot je karton, strgan iz škatlice vžigalic. Rdeči fosfor smo prenesli na list papirja, da smo ga stehtali, in dobili dobitek spoštljivih 0,506 g.
To je v povprečju dobitek nekaj več kot 0,1 g na škatlico vžigalic, saj smo uporabili pet škatlic, čeprav sumim, da je imela ena od dveh znamk, ki sem ju uporabil, zaradi večjih vžigalnih ploščic precej več rdečega fosforja. Menim, da je to zanesljiva metoda za pridobivanje majhnih količin rdečega fosforja. Vendar se lahko škatlice vžigalic drugih znamk na ta način ekstrakcije z acetonom odzovejo drugače, zato ta metoda morda ne bo izvedljiva, saj nekateri namesto tega priporočajo vodo za razrahljanje udarnih ploščic.
Suha rdeča sestava bi morala biti zdaj po mojem mnenju dovolj čista, da jo lahko imenujemo rdeči fosfor, čeprav bo še vedno vsebovala različne nečistoče, kot je karton, strgan iz škatlice vžigalic. Rdeči fosfor smo prenesli na list papirja, da smo ga stehtali, in dobili dobitek spoštljivih 0,506 g.
To je v povprečju dobitek nekaj več kot 0,1 g na škatlico vžigalic, saj smo uporabili pet škatlic, čeprav sumim, da je imela ena od dveh znamk, ki sem ju uporabil, zaradi večjih vžigalnih ploščic precej več rdečega fosforja. Menim, da je to zanesljiva metoda za pridobivanje majhnih količin rdečega fosforja. Vendar se lahko škatlice vžigalic drugih znamk na ta način ekstrakcije z acetonom odzovejo drugače, zato ta metoda morda ne bo izvedljiva, saj nekateri namesto tega priporočajo vodo za razrahljanje udarnih ploščic.
Druga metoda
Uvod
Izvedel sem poskuse s pridobivanjem rdečega fosforja iz vžigalic, najprej iz 10 škatlic, nato pa iz 50 škatlic. Sprva sem poskušal to fosforno zmes postrgati s skalpelom, vendar je bil izplen zelo majhen. Našel sem zelo preprost način za pridobivanje fosforja iz njih z dobrim izkoristkom!
Uvod
Izvedel sem poskuse s pridobivanjem rdečega fosforja iz vžigalic, najprej iz 10 škatlic, nato pa iz 50 škatlic. Sprva sem poskušal to fosforno zmes postrgati s skalpelom, vendar je bil izplen zelo majhen. Našel sem zelo preprost način za pridobivanje fosforja iz njih z dobrim izkoristkom!
Način je naslednji. Vzeli smo škatlice vžigalic, ki se lahko uporabljajo, in s škarjami odrezali iz njih stavčne blazinice ter jih čez noč postavili v kozarec z vodo. Zjutraj jih vzamemo ven in oboroženi z nožem iz njih s tanko plastjo papirja odstranimo fosfor; preprosto ga odstranimo. Odstranimo polovico udarne blazinice, na enak način odstranimo tudi drugo polovico. Sškarjami odrežemo stranske koščke papirja in jih posušimo.
Vzamemo epruveto in stekleno skodelico ali čašo, ki se umaže in je ne moremo umiti. Za drugi poskus sem vzel 50 škatel (to je 100 udarnih ploščic, in ker je vsaka udarna ploščica razdeljena na dva dela, je le teh 200 kosov). Vse udarne blazinice damo v epruveto in jo stisnemo, epruveto obrnemo in jo postavimo v kozarec z vodo (grlom navzdol).
Gremo ven in začnemo epruveto segrevati z gorilnikom. Na notranji strani epruvete, ki je pod vodo, se kondenzirajo fosforjevi hlapi. Zaradi dviga temperature se zrak razširi in se iz epruvete izvije v mehurčke. Včasih s seboj odnese zrnce fosforja, ki se, ko je v zraku, takoj zažge (to lahko opazimo, tudi če sije Sonce): zato poskusa ne moremo izvesti doma (oziroma ga lahko izvedemo pod kapuco).
Steklo s epruveto (epruvete ne izvlecite!) postavimo v vodno kopel. Ko se voda segreje, začnemo epruveto stresati, kmalu bodo vse velike kapljice fosforja stekle navzdol, manjše pa ne bodo odtekle (potem jih lahko raztopimo v bencinu in uporabimo za poskuse). Zdaj lahko vzamete epruveto.
Če vzamete deset škatlic naenkrat (oziroma dvajset udarnih ploščic), bo košček fosforja velik kot pol majhnega graha [ni količinskega izkoristka, žal].
Če vzamete petdeset škatlic, košček fosforja ne bo velik kot dva in pol majhnega graha (kot ste mislili), ampak manj: dejstvo je, da fosfor, ki je čisto na vrhu, ostane v zoglenelih udarnih ploščicah. Na levi je košček, pridobljen iz 10 škatel, na desni pa iz 50 škatel.
Če vzamete petdeset škatlic, košček fosforja ne bo velik kot dva in pol majhnega graha (kot ste mislili), ampak manj: dejstvo je, da fosfor, ki je čisto na vrhu, ostane v zoglenelih udarnih ploščicah. Na levi je košček, pridobljen iz 10 škatel, na desni pa iz 50 škatel.
Menim, da je optimalno uporabiti približno 25-30 škatel (50-60 udarnih ploščic). Za opisano izkušnjo sem vzel približno 10 do 15 uporabljenih škatel (udarne blazinice) in 35 do 40 neuporabljenih. Izrabljenih blazinic za udarce bo donos fosforja za polovico manjši.
Last edited by a moderator:
