Inledning
Det finns två metoder för att utvinna rött P från tändsticksaskar. Den första metoden ger ett smutsigare utbyte medan den andra metoden ger en mycket renare produkt.Inledning
Har du någonsin undrat hur säkerhetständstickor fungerar? Var inte rädd, för idag kommer du att få lära dig det. Hemligheten bakom tändstickan ligger i kaliumklorat och röd fosfor. Kaliumklorat (KClO3), ett mycket starkt oxidationsmedel, är den viktigaste ingrediensen i tändstickshuvudet och utgör ofta cirka 50 viktprocent av tändsticksblandningen. Röd fosfor, som är ett extremt lättantändligt bränsle, är å andra sidan den viktigaste ingrediensen i tändsticksaskens röda slagstift, som också ofta utgör cirka 50 viktprocent av slagsticksdynorna.
När tändstickshuvudet förs med kraft längs slagsticksdynan uppstår en flamma till följd av att en mycket liten mängd av den explosiva blandningen, allmänt känd som Armstrongs blandning, bildas. Den bildas genom att en liten mängd röd fosfor avlägsnas från tändhatten och blandas med kaliumkloratet. Friktionen producerar tillräckligt med värme för att den mycket värmekänsliga Armstrongs blandning ska antändas, vilket leder till en liten låga.
Som du kan se har tändstickor en viss potential för att utvinna användbara kemikalier, men jag måste grusa dina förväntningar. Det finns en så liten mängd av varje kemikalie att du kan gå igenom flera tändsticksaskar och knappast ens få några gram råprodukt. Du bör inte heller vara intresserad av kaliumkloratet eftersom det är farligt oxiderande och hamnar på Storbritanniens lista över reglerade ämnen som en sprängämnesprekursor, vilket kräver en EPP-licens för att ha kemikalien i din ägo.
De andra 50 % som utgör tändkuddarna består mestadels av glas, för att förbättra friktionen när du tänder en tändsticka, och lim, för att hålla fast tändkudden på asken. Vi kommer att använda aceton för att ta bort limmet, men vi kommer att lämna kvar glaset eftersom det inte bör påverka några reaktioner som vi använder den röda fosforn i, även om glaset måste tas med i beräkningen när vi väger ut exakta massor av den röda fosforn. Vanligtvis kommer 25% av den röda fosforblandningen att vara glas.
När tändstickshuvudet förs med kraft längs slagsticksdynan uppstår en flamma till följd av att en mycket liten mängd av den explosiva blandningen, allmänt känd som Armstrongs blandning, bildas. Den bildas genom att en liten mängd röd fosfor avlägsnas från tändhatten och blandas med kaliumkloratet. Friktionen producerar tillräckligt med värme för att den mycket värmekänsliga Armstrongs blandning ska antändas, vilket leder till en liten låga.
Som du kan se har tändstickor en viss potential för att utvinna användbara kemikalier, men jag måste grusa dina förväntningar. Det finns en så liten mängd av varje kemikalie att du kan gå igenom flera tändsticksaskar och knappast ens få några gram råprodukt. Du bör inte heller vara intresserad av kaliumkloratet eftersom det är farligt oxiderande och hamnar på Storbritanniens lista över reglerade ämnen som en sprängämnesprekursor, vilket kräver en EPP-licens för att ha kemikalien i din ägo.
De andra 50 % som utgör tändkuddarna består mestadels av glas, för att förbättra friktionen när du tänder en tändsticka, och lim, för att hålla fast tändkudden på asken. Vi kommer att använda aceton för att ta bort limmet, men vi kommer att lämna kvar glaset eftersom det inte bör påverka några reaktioner som vi använder den röda fosforn i, även om glaset måste tas med i beräkningen när vi väger ut exakta massor av den röda fosforn. Vanligtvis kommer 25% av den röda fosforblandningen att vara glas.
På den vita plattan finns en del av den utrustning och de kemikalier som jag trodde att jag skulle behöva när jag påbörjade experimentet.
Med hjälp av en sax klippte jag sönder tändsticksaskarna så att jag bara fick den kartong som har en yta med slagstift. Jag skrapade på slagdynorna med en metallspatel för att se om den röda sammansättningen var tillräckligt lös för att kunna avlägsnas utan lösningsmedel, men det var mycket svårt. Jag fuktade en bomullstuss med vatten och torkade av den längs slagdynorna i hopp om att mjuka upp dem, men metallspateln kunde fortfarande inte skrapa bort den röda kompositionen effektivt på detta sätt.
Jag var tvungen att byta ut vattnet mot ett annat lösningsmedel, som jag trodde skulle hända, och en annan bomullstuss fuktades med aceton i hopp om att ta bort eventuella lim. Detta verkade fungera, men det tunna lagret aceton som applicerades avdunstade för snabbt för att vara användbart. Jag bestämde mig för att tillsätta en liten mängd aceton i en 100 ml glasbägare och blötlägga en halv strikerpad med framsidan nedåt i acetonen tills kartongen var synligt blötlagd. Jag fann att den röda sammansättningen på slagdynan var lätt att avlägsna på detta sätt.
Jag blötlade sedan alla slagdynor på detta sätt och höll dem sedan snett mot en mottagningsbehållare, i mitt fall en 100 ml glasbägare, och skrapade den röda sammansättningen i mottagningsbehållaren med en metallspatel. Metoden fungerade bra, även om kartong under ytan ibland också skrapades bort och förorenade den röda kompositionen; detta var en mer frekvent händelse om strikerkuddarna fick torka, så det var relativt viktigt att arbeta snabbt. Jag använde inte heller en tillräckligt stor mottagningsbehållare och det *****ade med en liten förlust av den röda kompositionen, eftersom den missade behållaren, så jag uppgraderade och överförde allt till en 250 ml bägare.
När all den röda kompositionen hade överförts till 250 ml bägaren tillsatte jag en liten volym aceton för att täcka den röda kompositionen och ge ytterligare en tvätt för att avlägsna eventuella lim. Jag rörde om i den röda kompositionen med metallspateln några gånger och dekanterade sedan bort överflödig aceton. Jag upprepade denna process ett par gånger och förde sedan över den fuktiga röda kompositionen till några ark tryckpapper och lät den torka.
Jag var tvungen att byta ut vattnet mot ett annat lösningsmedel, som jag trodde skulle hända, och en annan bomullstuss fuktades med aceton i hopp om att ta bort eventuella lim. Detta verkade fungera, men det tunna lagret aceton som applicerades avdunstade för snabbt för att vara användbart. Jag bestämde mig för att tillsätta en liten mängd aceton i en 100 ml glasbägare och blötlägga en halv strikerpad med framsidan nedåt i acetonen tills kartongen var synligt blötlagd. Jag fann att den röda sammansättningen på slagdynan var lätt att avlägsna på detta sätt.
Jag blötlade sedan alla slagdynor på detta sätt och höll dem sedan snett mot en mottagningsbehållare, i mitt fall en 100 ml glasbägare, och skrapade den röda sammansättningen i mottagningsbehållaren med en metallspatel. Metoden fungerade bra, även om kartong under ytan ibland också skrapades bort och förorenade den röda kompositionen; detta var en mer frekvent händelse om strikerkuddarna fick torka, så det var relativt viktigt att arbeta snabbt. Jag använde inte heller en tillräckligt stor mottagningsbehållare och det *****ade med en liten förlust av den röda kompositionen, eftersom den missade behållaren, så jag uppgraderade och överförde allt till en 250 ml bägare.
När all den röda kompositionen hade överförts till 250 ml bägaren tillsatte jag en liten volym aceton för att täcka den röda kompositionen och ge ytterligare en tvätt för att avlägsna eventuella lim. Jag rörde om i den röda kompositionen med metallspateln några gånger och dekanterade sedan bort överflödig aceton. Jag upprepade denna process ett par gånger och förde sedan över den fuktiga röda kompositionen till några ark tryckpapper och lät den torka.
Resultat
Den torra röda kompositionen bör nu vara tillräckligt ren för att kallas röd fosfor enligt min mening, även om den fortfarande kommer att innehålla olika föroreningar som kartong som skrapats bort från tändsticksasken. Den röda fosforn överfördes till en bit papper för att vägas, vilket gav ett utbyte på respektabla 0,506 g.
Detta gav i genomsnitt ett utbyte på drygt 0,1 g per tändsticksask eftersom vi hade använt fem tändsticksaskar, även om jag misstänker att ett av de två märkena jag använde hade betydligt mer röd fosfor på grund av större tändkuddar. Jag kan se detta som en pålitlig metod för att extrahera små mängder röd fosfor. Andra märken av tändsticksaskar kan dock reagera annorlunda på denna extraktionsmetod med aceton och därför kanske det inte är genomförbart eftersom vissa människor rekommenderar vatten för att lossa slagkuddarna istället.
Den torra röda kompositionen bör nu vara tillräckligt ren för att kallas röd fosfor enligt min mening, även om den fortfarande kommer att innehålla olika föroreningar som kartong som skrapats bort från tändsticksasken. Den röda fosforn överfördes till en bit papper för att vägas, vilket gav ett utbyte på respektabla 0,506 g.
Detta gav i genomsnitt ett utbyte på drygt 0,1 g per tändsticksask eftersom vi hade använt fem tändsticksaskar, även om jag misstänker att ett av de två märkena jag använde hade betydligt mer röd fosfor på grund av större tändkuddar. Jag kan se detta som en pålitlig metod för att extrahera små mängder röd fosfor. Andra märken av tändsticksaskar kan dock reagera annorlunda på denna extraktionsmetod med aceton och därför kanske det inte är genomförbart eftersom vissa människor rekommenderar vatten för att lossa slagkuddarna istället.
Andra metoden
Inledning
Jag utförde experiment med röd fosfor som erhålls från tändsticksdynor, först från 10 lådor, sedan nådde jag 50. Först försökte jag skrapa bort denna fosforblandning med en skalpell, men utbytet var mycket lågt. Jag hittade ett mycket enkelt sätt att få fosfor från dem med ett bra utbyte!
Inledning
Jag utförde experiment med röd fosfor som erhålls från tändsticksdynor, först från 10 lådor, sedan nådde jag 50. Först försökte jag skrapa bort denna fosforblandning med en skalpell, men utbytet var mycket lågt. Jag hittade ett mycket enkelt sätt att få fosfor från dem med ett bra utbyte!
Här är sättet. Vi tog tändsticksaskar som kan användas och klippte av strikerkuddar från dem med sax, lägg dem i en burk med vatten över natten. Vi tar ut dem på morgonen och, beväpnade med en kniv, tar bort fosfor från dem med ett tunt lager papper; det tas helt enkelt bort. Hälften av stridsdynan är borttagen, vi tar också bort den andra halvan på samma sätt. Vi skär av sidobitarna av papper med sax och torkar.
Vi tar ett provrör och en glaskopp eller bägare, det blir smutsigt, och du kan inte tvätta bort det. För det andra experimentet tog jag 50 lådor (det vill säga 100 striker pads, och eftersom varje striker pad är uppdelad i två delar finns det bara 200 stycken). Vi lägger alla slagdynor i ett provrör och trycker på det, vänder provröret och lägger det i ett glas vatten (halsen nedåt).
Vi går ut och börjar värma provröret med en brännare. Fosforånga kommer att kondensera på insidan av provröret, som är under vatten. På grund av temperaturhöjningen expanderar luften och bubblar ut ur provröret. Ibland tar den med sig ett fosforkorn, som när det väl är i luften omedelbart fattar eld (detta kan ses även om solen skiner): därför kan experimentet inte utföras hemma (eller snarare, det kan göras under huva).
Vi lägger vårt glas med ett provrör (dra inte ut provröret!) i ett vattenbad. När vattnet värms upp börjar vi skaka provröret, snart rinner alla de stora fosfordropparna ner, men de mindre lossnar inte (då kan de lösas i bensin och användas för experiment). Nu kan du skaffa ett provrör.
Om du tar tio lådor åt gången (eller snarare tjugo stridsdynor), kommer en fosforbit att vara lika stor som en halv liten ärta [det finns inget kvantitativt utbyte, tyvärr].
Om du tar femtio lådor, kommer en fosforbit inte att vara två och en halv liten ärta (som du trodde), utan mindre: faktum är att fosforn, som är högst upp, förblir i de förkolnade stridsdynorna. Här, till vänster, en bit erhållen från 10 lådor och till höger från 50.
Om du tar femtio lådor, kommer en fosforbit inte att vara två och en halv liten ärta (som du trodde), utan mindre: faktum är att fosforn, som är högst upp, förblir i de förkolnade stridsdynorna. Här, till vänster, en bit erhållen från 10 lådor och till höger från 50.
Jag tror att det är optimalt att använda en last på cirka 25 - 30 lådor (50 - 60 striker pads). För den beskrivna erfarenheten tog jag cirka 10 - 15 använda (striker pads) lådor och 35 - 40 inte används. Från använda striker pads kommer utbytet av fosfor att vara hälften så mycket.
Last edited by a moderator:
