Концентрированная азотка через P2O5

[Виноградов С]

А можно ли вообще заменить оксид фосфора - 85% ортофосфорной кислотой (или 100%-й, выпарив при 158 гр до твердого состояния - она, насколько пишут, не образует азеотроп) для получения того же эффекта, что и у Карякина? То есть, для того, чтобы при перегонке не получался азеотроп азотной кислоты с водой, и при температуре около 120 градусов (именно при этой температуре начиналось кипение в колбе с прореагировавшей смесью 5 частей азотной кислоты и 1 части пятиокиси фосфора) уходила только азотная кислота?

Изменено 12 Мая, 2013 в 13:45 пользователем Виноградов С

[Гость Ефим]

А можно ли вообще заменить оксид фосфора - 85% ортофосфорной кислотой (или 100%-й, выпарив при 158 гр до твердого состояния - она, насколько пишут, не образует азеотроп) для получения того же эффекта, что и у Карякина? То есть, для того, чтобы при перегонке не получался азеотроп азотной кислоты с водой, и при температуре около 120 градусов (именно при этой температуре начиналось кипение в колбе с прореагировавшей смесью 5 частей азотной кислоты и 1 части пятиокиси фосфора) уходила только азотная кислота?

Если посчитать состав начальной и конечной смеси, то 100%-й H3PO4 надо взять 800 г (на те же 1450 г HNO3). При этом выход кислоты уменьшится до 75%.

Если брать 85%-ю кислоту, то её надо взять 2.2 кг (на 1450 г HNO3), а выход кислоты (99%-ой) уменьшится до 50%

 

Но можно брать и серную кислоту. В тех же соотношениях она однозначно лучше будет работать. Если, конечно, нет особых требований по сульфат-иону в азотной кислоте.

[Виноградов С]

Но можно брать и серную кислоту. В тех же соотношениях она однозначно лучше будет работать. Если, конечно, нет особых требований по сульфат-иону в азотной кислоте.

Я хотел попробовать с пятиокисью фосфора, ибо думал, что с ней будет менее вредно для здоровья, чем с серной кислотой. Пока что единственное преимущество, которое я заметил - это температура кипения 120, а не около 200 градусов, как при серной (так как Карякин пишиет: "следует брать реторту хорошего прочного стекла"). Но из-за утечки азотных паров, похоже, с пятиокисью фосфора получается более опасно для здоровья.

[Виноградов С]

И еще, думал что с пятиокисью фосфора будет дешевле: на 1 кг 67% азотной по Карякину требуется 200 гр пятиокиси, а она идет по 300 руб, то есть 60 руб.

А по Брауэру на 1 л азотной 1.4 требуется 2 л концентрированной серной, то есть на 1 кг азотной - 2.57 кг серной, которая идет около 100 руб за кг - то есть 257 руб.

Если не заниматься регенерацией серной кислоты, то 60 руб всяко меньше 257 рублей и через пятиокись получать концентрированную азотную кислоту выгодней.

[Гость Ефим]

И еще, думал что с пятиокисью фосфора будет дешевле: на 1 кг 67% азотной по Карякину требуется 200 гр пятиокиси, а она идет по 300 руб, то есть 60 руб.

А по Брауэру на 1 л азотной 1.4 требуется 2 л концентрированной серной, то есть на 1 кг азотной - 2.57 кг серной, которая идет около 100 руб за кг - то есть 257 руб.

Если не заниматься регенерацией серной кислоты, то 60 руб всяко меньше 257 рублей и через пятиокись получать концентрированную азотную кислоту выгодней.

У Брауэра методика основана на банальной отгонке кислоты. Если взять длинный дефлегматор (как у Карякина) и использовать серную кислоту вместо фосфорной в расчете 800 г серной кислоты на 1.5 кг азотной - выйдет даже дешевле. А результат будет тот же. И условия те же. Надо только контролировать скорость перегонки и температуру наверху.

[Виноградов С]

Спасибо, Ефим. Так, наверное и сделаю.

 

Но меня еще мучает 3-й способ получения концентрированной азотной по Брауэру. Там сказано:

"Способ 3. KNO3+H2SO4 -> HNO3+KHSO4.

Чистую, безводную HNO3 получают взаимодействием нитрата калия с конц. H2SO4 в вакууме водоструйного насоса."

Про перегонку при этом способе ничего не сказано у Брауэра. Неужели просто реакция при низком давлении с последующей фильтрацией (чтобы удалить гидросульфат калия)? Или Брауэр - любитель недосказывать?

[Гость Ефим]

Спасибо, Ефим. Так, наверное и сделаю.

 

Но меня еще мучает 3-й способ получения концентрированной азотной по Брауэру. Там сказано:

"Способ 3. KNO3+H2SO4 -> HNO3+KHSO4.

Чистую, безводную HNO3 получают взаимодействием нитрата калия с конц. H2SO4 в вакууме водоструйного насоса."

Про перегонку при этом способе ничего не сказано у Брауэра. Неужели просто реакция при низком давлении с последующей фильтрацией (чтобы удалить гидросульфат калия)? Или Брауэр - любитель недосказывать?

Нет, тут тоже перегонка - только под вакуумом (водоструйник - это примерно 15-20 мм рт. ст. остаточного давления). Методика основана не реакции

KNO3 + H2SO4 --(t)--> HNO3↑+ KHSO4

Образующаяся кислота отгоняется. Поскольку в смеси нет воды - нет необходимости делить что-то, единственное летучее вещество - азотная кислота. В вакууме водоструйного насоса она будет кипеть очень низко, нужен длинный холодильник и вода ледяная для охлаждения. Правило нам гласит, что понижение давления в два раза снижает температуру кипения примерно на 10С, Для HNO3 при 20 мм рт. ст. - получается около 35С. Поймать можно .

Надо только иметь водоструйник и аппаратуру для вакуумной перегонки (и ещё - с горячей серной кислотой под вакуумом работать положено только с защитным экраном, очками тут не обойдёссе ).

[SMV]

Лет сто назад, когда никакого интернета ещё не было (и подходящей литературы тоже), занимался подобной ерундой

Реакция P2O5 с азоткой протекает весьма спокойно по сравнению с водой. Т.к. фосфорный ангидрит уже был малость сыроват, поэтому сыпал его в азотку на глаз, с периодическим остыванием смеси. Конец реакции был хорошо заметен по прекращению бурления очередной порции P2O5.

Полученную смесь не перегонял, т.к. она и в таком виде была пригодна к использованию.

Изменено 14 Мая, 2013 в 02:37 пользователем SMV

[1cancer]

смысл вакуума тут - понизить температуру кипения азотки, т.к. при атмосферном давлении t кипения высока и потери высоки из-за разложения азотки. серной к-ты небольшой избыток, и все. сильного вакуума не нужно, градусов 60 хватит (0,2-0,3 бар)

[Каловар.]

До скольких процентов можно сконцентрировать азотку с помощью электролиза ?