用生活用品制取稀硫酸
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gxf_xbd 楼主
说在前头,这不是获得硫酸的最便捷方法,但应该是门槛最低的方法,因为原料及器材全部可以来自日常生活。
关于这个实验,纯粹是为了好玩,另外也是为厨房实验党(即连试管烧杯都没有的同学)提供一个获取药品的途径。
接下来进入正题,产物填楼。
2020年03月22日 17点03分 1
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gxf_xbd 楼主
首先谈谈这个实验的安全性、可行性和效率。
安全方面,因为没有涉及有毒气体、高温高压反应,仅用到了煮沸、电解等操作,应该说是比较安全的。
可行性方面,所需的原料和仪器全部可以来自生活。原料包括粉笔、小苏打、铜电线。仪器包括铁杯子、玻璃器皿、(自制)酒精灯、直流电源等。因此是可行的。
效率方面,有图为证。总体来说会差于正规的化学实验,但不至于很低,对于厨房党是足够的。
2020年03月22日 17点03分 2
图中的各种实验器材需要的 联系我18103176355
2020年06月04日 05点06分
请问这一步蒸发皿中产生黑色划痕正常吗?
2020年10月24日 03点10分
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gxf_xbd 楼主
第一步是制取硫酸钠。
具体而言,首先是粉笔加适量水,装在矿泉水瓶里使劲摇,获得石膏浆。其次加入小苏打粉,并且是保证粉笔是过量的,然后使劲摇并排气。反应得差不多了,倒入铁杯中,煮至不产二氧化碳。
这一过程是吸热的,有条件可以用炉子煮。另外当反应完全后,会起大量的沫子,所以不要装太满,并不断搅拌或喷水。
最后冷却、过滤,所得溶液是近中性的硫酸钠溶液。
操作比较简单,也不要求饱和,这样的溶液最好弄他个1升。
2020年03月22日 17点03分 3
@gxf_xbd 高中这么干过,来自于沉淀转化的猜想,然后拿了学校好多粉笔[滑稽]
2020年08月10日 17点08分
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gxf_xbd 楼主
第二步是关键,制得硫酸铜溶液。具体而言,是通过电解的方法获得带有硫酸钠的硫酸铜溶液。具体原理和原因可以参考我的一篇关于电解食盐水的帖子。
如图所示,以纸桶作为分隔,阳极铜电线,阴极铁杯子,在5伏电压下电解硫酸钠溶液。其结果是阳极溶液含有硫酸铜,阴极溶液含有氢氧化钠,纸壁上附着氧化铜。
关于纸筒,我将一塑料圆罐子分为上下两半,然后包以较硬的纸(我用的水彩纸),双面胶粘合,透明胶加固,做到渗水而不漏水,并且不易被水泡烂。
电源我采用5伏的直流电源,亦可以用充电器等。一般电流2安培以上时电解速率会比较好,此时会有一定程度发热,但没什么影响。对于阴极含氢氧化钠的溶液,可以加入小苏打和粉笔处理,然后循环利用。
最后会得到含有一定量硫酸铜的溶液,但同时存在大量硫酸钠。考虑到家庭实验中钠离子一般不影响,这样的溶液已经可以当稀的硫酸铜使用了。
如果想要纯净的稀硫酸以及硫酸铜(晶体),则需进一步处理。
2020年03月22日 17点03分 4
如果有硫酸铜溶液上面步骤是否可以跳过?
2020年11月07日 06点11分
能不能用电解水装置???
2020年11月12日 14点11分
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gxf_xbd 楼主
第三步是分离硫酸铜与硫酸钠,并且得到较高浓度的硫酸铜。
首先,蒸发稀溶液是非常不经济的,另外大量的硫酸钠可能导致复盐析出而无法分离。
为此有两种方法,一是电镀浓缩,二是碱式硫酸铜分离。
在此先说说第一种,即电镀浓缩。具体而言,是利用浓度差导致的密度差来分离和浓缩。
如图所示,阳极处会产生高浓度的铜离子,并因为密度大开始下沉。当溶液无扰动时,就能形成较稳定的下沉液流,不易扩散。同样,阴极的低铜离子浓度,因低密度而上浮。一段时间后,底部溶液铜离子浓度大而钠离子浓度小,上层溶液反之。
关于上层低密度溶液,可以简单地吸取掉,再补充新溶液。也可以利用密度和沉浮,直接倒置一个细口瓶子,收集低密度溶液。
2020年03月22日 18点03分 5
能说一下碱式硫酸铜怎么弄的吗
2021年09月15日 11点09分
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gxf_xbd 楼主
第四步,结晶提纯。上一步得到的溶液浓度较高,所含硫酸铜较多,硫酸钠较少,此时蒸发浓缩相对经济。
蒸发到出现蓝色固体时停止,取上清液冷却结晶。若在蒸发时出现浅蓝至白色固体,则是含硫酸钠的混合结晶,说明溶液的钠离子比较多,需要继续蒸发,直至出现蓝色晶体。滤渣可以加水溶解后用于第三步。
图为冷却结晶得到的纯净硫酸铜晶体。
2020年03月22日 18点03分 6
图中的各种实验器材需要的 联系我18103176355
2020年06月04日 05点06分
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gxf_xbd 楼主
最后,得到纯净的硫酸铜,可以养晶体,也可以电解法制稀硫酸。
阳极当然采用石墨,来自3号电池。电极会损耗,但这个量对于厨房党,完全是可以接受的。
关于铜离子难除净的问题,可以增大阴极表面积,如果可以,用铁杯子;另外是不断搅拌,如果可以,杯底放块磁铁,电磁效应能帮你自动搅拌。
2020年03月22日 18点03分 7
图中的各种实验器材需要的 联系我18103176355
2020年06月04日 05点06分
吧务
level 11
支持[真棒],不过相对简单的还是直接购买硫酸铜,不管制
2020年03月23日 03点03分 8
嗯嗯,还有电池液也是比较方便。 不过主要还是为厨房党着想,他们可能连硫酸铜都买不到。
2020年03月23日 06点03分
level 1
可以,牛 逼,同时阴极产生的铜可以再次生产硫酸铜,理论上铜是不消耗的,感谢楼主,回头我要试试生产高 氯 酸了
2020年03月23日 11点03分 9
厉害了,不过要小心,安全第一!
2020年03月23日 13点03分
@gxf_xbd 谢谢老哥,会注意的
2020年03月23日 14点03分
@贴吧用户_7PUtC1X 高氯酸出来别忘记发帖子
2020年03月23日 17点03分
@贴吧用户_7PUtC1X 出高氯酸开贴细说[滑稽]
2020年03月25日 06点03分
level 4
浓缩电解液才是最有效最实际的方法。家庭实验党用化学方法制取的不是一堆杂质就是浓度感人,要想做好难度不小。[黑线][喷]
2020年03月24日 02点03分 10
浓缩电解液太危险啦!另外这个实验是为厨房党着想,所以要求不必太高嘛。 还有就是杂质多的观点不敢苟同,电解浓缩加上重结晶,纯度还是有的。
2020年03月24日 06点03分
@Helium💧 这个实验可没有说要做浓硫酸啊! 我说的电解浓缩不是指最后的制硫酸,而是用来浓缩硫酸铜和减少硫酸钠的。通过这一步以及重结晶,可以得到比较纯的硫酸铜。 说白了就是通过生活用品制取纯净硫酸铜吧,制硫酸只是最后一小步。
2020年03月24日 08点03分
@gxf_xbd 不危险的,只要装置合格就行。而且那么多步骤引入的杂质会比蒸发浓缩小?[黑线] 电解本来就慢,到后期电解出的水可能还没有硫酸吸的水多。。。。
2020年03月24日 08点03分
@Helium💧 最后电解制硫酸当然是稀硫酸,要浓的一样得蒸发。 关于铜离子的问题,关键是阴极表面积。上面的图片已经可以看到,没有肉眼可见的蓝色了,这对于厨房党足够了。 另外,厨房党不可能有这么多正规仪器的,要是有,也不用背厨房党的锅了。
2020年03月24日 08点03分
level 5
gxf_xbd 楼主
图为刚制得的硫酸铜晶体(说点不正经的,硫酸根来自文具店,铜离子来自五金店[呵呵]
说实话,自己做药品相比于使用买来的药品,心理还是不一样的,可能这算是家庭实验的一个意义吧。
2020年03月24日 06点03分 11
level 12
真的厉害[真棒]
2020年03月25日 06点03分 12
level 5
gxf_xbd 楼主
关于电解浓缩硫酸铜这个方法,理论上可以在不蒸发的情况下得到饱和溶液。
图为我用来浓缩的装置,底部用铜屑作为阳极,并接了导管方便引出液体。
比较意外的是,昨天放了一晚没管,今早发现导管堵了,拆开发现阳极处已经结晶,这侧面说明了电镀浓缩的可能性。
2020年03月25日 10点03分 13
level 5
gxf_xbd 楼主
2020年03月25日 10点03分 14
level 1
电极用的什么材料?
2020年03月27日 09点03分 15
电极也是铜
2020年03月27日 09点03分
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