Перейти к содержанию
Форум химиков на XuMuK.ru
β

Где преобрести хлороформ в Москве?


Etas

Рекомендуемые сообщения

🚑 Решение задач, контроши, рефераты, курсовые и другое! Онлайн сервис помощи учащимся. Цены в 2-3 раза ниже!
5 часов назад, yatcheh сказал:

Дяденька, научите плохому! :)

Серьёзно - вдруг пригодится...

Скрытый текст

Сразу скажу - не пугайтесь, если вам нужно немного фосфора (с выходом порядка 1/10), то поступайте упрощённо не поднимая температуру за 1000оС, но если вам фосфора нужно много и бюджетно, то лучше воспроизвести всё мной написанное. Учить готовить безводный метафосфат, как и окислять белый фосфор думаю вас не стоит, перейду сразу к самому вкусному - получению белого фосфора:

Если сплавлять метафосфат калия с алюминием нагревом в покачиваемом для перемешивания пропановом баллоне стехиометрической смеси рассчитанной на полное вытеснение фосфора, то до температуры 1200оС реакция пойдёт так: 36KPO3+20Al->16K3PO4+20AlPO4+3P4, и после отгона всего лишь 1/4 фосфора дно прогорит и горящий расплав выльется вниз. Избыточный алюминий реакции с фосфором предпочтёт интенсивное растворение стального сосуда с вытекающими последствиями. В общем такую смесь сильно греть - опасно, а при слабом нагреве в заведомо безопасной области выход оказывается скромным. Отсюда вывод - нужен флюс! Помаявшись с разными вариантами я пришёл к выводу что лучше всего флюс вводить не окисью, а в металлическом виде - борированным силумином. Много бора вводить не стоит - хоть он и лучше кремния снижает температуру плавления шлака, но он существенно повышает температуру плавления восстановителя - в отличии от кремния снижающего её. Лучший из проверенных восстановителей имел такой состав - алюминия 82%, кремния 11,7%, железа 4,5%, бора 1,8%, что соответствует формуле Al36B2Si5Fe. Восстановитель такого состава слабей жрёт сталь, начинает восстановление при более низкой температуре и гораздо полней вытесняет фосфор. Как его получить?

В никелевом тигле плавим коня и помешивая растворяем в нём мелкий песок в расчёте на метасиликат калия, по завершении кипения чего закидываем туда обожжённую буру из расчёта B:Si=1:2 (алюминий усваивает кремний немного лучше бора) - получаем шлак для легирования алюминия. В этот же тигель кидать алюминий нельзя - проест мгновенно ( расплавленный алюминий как выяснилось особенно не любит никель, растворяя его с огромным тепловыделением, с соседями никеля он ведёт себя спокойней), шлак выливаем на стальной лист, даём застыть и измельчаем.

Лучший вариант тигля для выплавки легированных силуминов - фрезерованные кирпичи ШТЛ-0,6 и ШТТ-0,6 (шамотно-тальковый легковес/теплоизоляционный), свёрлами по керамике и диском по камню они легко и в размер точатся/режутся. Но у этих кирпичей есть недостаток - весьма высокая пористость, он исправляется шкурением и последующим втиранием свежеосаждённого гидроксида магния, сушкой и обжигом.

Шлак и алюминий надо смешивать возможно более мелкими - тепловыделение невелико, чтобы шлак не впитался сразу в кирпич, в него надо вложить согнутую из 0,5 мм нержавейки коробочку. Коробочку алюминий сожрёт, но если не ленится перемешивать его, то к тому моменту кремний с бором из шлака он вытянет количественно. В коробочку смесь стружка/шлак подсыпается по мере расплавления, не стоит пытаться  набить сразу всю загрузку. Как только алюминий прожрёт коробочку, кирпич наклоняем и переливаем восстановитель в другой фрезерованный кирпич - изложницу. Шлак с алюминием расстаётся неохотно, на стекание из пор ему потребуется время, очень полезно несколько раз прессануть его кирпичом для выжимания восстановителя.

Полученный легированный силумин фрезеруется и им восстанавливается смесь метафосфата калия и метафосфата натрия в молярном отношении 2:1. Эта смесь легче плавится и восстанавливается чем чистые метафосфаты. Лучший сосуд для восстановления - пятилитровый пропановый баллон, это одноразовый реактор, поэтому его набивать надо до наибольшей плотности, но оставить сверху 0,5 литра свободного места напротив отверстия вентиля. Борированный силумин после фрезерования очень полезно размолоть для большей насыпной плотности, но надо помнить что цена его хрупкости - абразивность, а потому лучший способ размола - ударный.

Борированный силумин с метафосфатами замешивается стехиометрически (в расчёте на полное окисление силумина, уход всего алюминия и железа в ортофосфат и щелочных в ортофосфат, ортоборат и ортосиликат), нормальный выход фосфора в температурном диапазоне 600-1000оС - 1/3, если греть сильнее - можно ещё извлечь фосфор, но я не рискую. Горячий пар фосфора жрёт сталь, поэтому любые стальные конструкции будут одноразовыми, фосфорный пар надо охлаждать продувкой в воду и лучший способ это сделать - согнутая кварцевая трубка уплотнённая асбестом.

По завершении процесса на дне сосуда с кипящей водой у вас получится слой расплавленного чёрного белого фосфора. Извлекать его безопасно только после застывания нарезая ножом под водой, перчатки обязательны - в воде будет мельчайшая взвесь фосфора.

Нормальным бело-жёлтым он станет после дистилляции.

Пробовал также добавлять песок и борный ангидрид к шихте, песок до 1000оС растворятся отказывается, а у борного ангидрида напротив, вязкость при рабочей температуре оказывается столь низкой, что он стремительно всплывает вверх и после распиливания баллона виден толстый слой буры сверху - КПД по использованию бора выходит низким.

Для дальнейшего подъёма выхода фосфора нужно добавлять заранее сплавленный кварц с борным ангидридом, но для этого потребуется пылевидный кварц или высокая температура.

 

Изменено пользователем Максим0
  • Спасибо! 1
Ссылка на комментарий
1 час назад, Максим0 сказал:
  Скрыть содержимое

Сразу скажу - не пугайтесь, если вам нужно немного фосфора (с выходом порядка 1/10), то поступайте упрощённо не поднимая температуру за 1000оС, но если вам фосфора нужно много и бюджетно, то лучше воспроизвести всё мной написанное. Учить готовить безводный метафосфат, как и окислять белый фосфор думаю вас не стоит, перейду сразу к самому вкусному - получению белого фосфора:

Если сплавлять метафосфат калия с алюминием нагревом в покачиваемом для перемешивания пропановом баллоне стехиометрической смеси рассчитанной на полное вытеснение фосфора, то до температуры 1200оС реакция пойдёт так: 36KPO3+20Al->16K3PO4+20AlPO4+3P4, и после отгона всего лишь 1/4 фосфора дно прогорит и горящий расплав выльется вниз. Избыточный алюминий реакции с фосфором предпочтёт интенсивное растворение стального сосуда с вытекающими последствиями. В общем такую смесь сильно греть - опасно, а при слабом нагреве в заведомо безопасной области выход оказывается скромным. Отсюда вывод - нужен флюс! Помаявшись с разными вариантами я пришёл к выводу что лучше всего флюс вводить не окисью, а в металлическом виде - борированным силумином. Много бора вводить не стоит - хоть он и лучше кремния снижает температуру плавления шлака, но он существенно повышает температуру плавления восстановителя - в отличии от кремния снижающего её. Лучший из проверенных восстановителей имел такой состав - алюминия 82%, кремния 11,7%, железа 4,5%, бора 1,8%, что соответствует формуле Al36B2Si5Fe. Восстановитель такого состава слабей жрёт сталь, начинает восстановление при более низкой температуре и гораздо полней вытесняет фосфор. Как его получить?

В никелевом тигле плавим коня и помешивая растворяем в нём мелкий песок в расчёте на метасиликат калия, по завершении кипения чего закидываем туда обожжённую буру из расчёта B:Si=1:2 (алюминий усваивает кремний немного лучше бора) - получаем шлак для легирования алюминия. В этот же тигель кидать алюминий нельзя - проест мгновенно ( расплавленный алюминий как выяснилось особенно не любит никель, растворяя его с огромным тепловыделением, с соседями никеля он ведёт себя спокойней), шлак выливаем на стальной лист, даём застыть и измельчаем.

Лучший вариант тигля для выплавки легированных силуминов - фрезерованные кирпичи ШТЛ-0,6 и ШТТ-0,6 (шамотно-тальковый легковес/теплоизоляционный), свёрлами по керамике и диском по камню они легко и в размер точатся/режутся. Но у этих кирпичей есть недостаток - весьма высокая пористость, он исправляется шкурением и последующим втиранием свежеосаждённого гидроксида магния, сушкой и обжигом.

Шлак и алюминий надо смешивать возможно более мелкими - тепловыделение невелико, чтобы шлак не впитался сразу в кирпич, в него надо вложить согнутую из 0,5 мм нержавейки коробочку. Коробочку алюминий сожрёт, но если не ленится перемешивать его, то к тому моменту кремний с бором из шлака он вытянет количественно. В коробочку смесь стружка/шлак подсыпается по мере расплавления, не стоит пытаться  набить сразу всю загрузку. Как только алюминий прожрёт коробочку, кирпич наклоняем и переливаем восстановитель в другой фрезерованный кирпич - изложницу. Шлак с алюминием расстаётся неохотно, на стекание из пор ему потребуется время, очень полезно несколько раз прессануть его кирпичом для выжимания восстановителя.

Полученный легированный силумин фрезеруется и им восстанавливается смесь метафосфата калия и метафосфата натрия в молярном отношении 2:1. Эта смесь легче плавится и восстанавливается чем чистые метафосфаты. Лучший сосуд для восстановления - пятилитровый пропановый баллон, это одноразовый реактор, поэтому его набивать надо до наибольшей плотности, но оставить сверху 0,5 литра свободного места напротив отверстия вентиля. Борированный силумин после фрезерования очень полезно размолоть для большей насыпной плотности, но надо помнить что цена его хрупкости - абразивность, а потому лучший способ размола - ударный.

Борированный силумин с метафосфатами замешивается стехиометрически (в расчёте на полное окисление силумина, уход всего алюминия и железа в ортофосфат и щелочных в ортофосфат, ортоборат и ортосиликат), нормальный выход фосфора в температурном диапазоне 600-1000оС - 1/3, если греть сильнее - можно ещё извлечь фосфор, но я не рискую. Горячий пар фосфора жрёт сталь, поэтому любые стальные конструкции будут одноразовыми, фосфорный пар надо охлаждать продувкой в воду и лучший способ это сделать - согнутая кварцевая трубка уплотнённая асбестом.

По завершении процесса на дне сосуда с кипящей водой у вас получится слой расплавленного чёрного белого фосфора. Извлекать его безопасно только после застывания нарезая ножом под водой, перчатки обязательны - в воде будет мельчайшая взвесь фосфора.

Нормальным бело-жёлтым он станет после дистилляции.

Пробовал также добавлять песок и борный ангидрид к шихте, песок до 1000оС растворятся отказывается, а у борного ангидрида напротив, вязкость при рабочей температуре оказывается столь низкой, что он стремительно всплывает вверх и после распиливания баллона виден толстый слой буры сверху - КПД по использованию бора выходит низким.

Для дальнейшего подъёма выхода фосфора нужно добавлять заранее сплавленный кварц с борным ангидридом, но для этого потребуется пылевидный кварц или высокая температура.

 

 

Фигасе, алхимия... Если я это предложу в цехе делать - главный инженер застрелиццо.  

Ссылка на комментарий
1 час назад, yatcheh сказал:

Фигасе, алхимия... Если я это предложу в цехе делать - главный инженер застрелиццо.  

Зато температура на 500 градусов ниже чем в промышленности.

Ссылка на комментарий

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйте новый аккаунт в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти
  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    • Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу
×
×
  • Создать...