Salpeterzuur Concentreren Options

[pdfbq]

Heb nog een PVC buis van 60cm gemaakt en die met kalk korrels gevuld.
Dit werkt dus prima! Enkel in het begin wordt ie warm en na een visuele inspectie ook enkel aan het begin samengekoekte bruine korrels met een ph van 7.

Heb nu nog problemen met het echt goed dicht krijgen van mijn destillatie opstelling.
Las ergens dat siliconenvet goed is. Voor vacuüm, perfect! maar het kan absoluut niet tegen je HNO3 dus die valt af .
Ik zag speciaal vacuüm vet bij een leverancier. 25 gram voor 125,- euro ex!??

Met PTFE tape lijk ik het ook niet goed dicht te krijgen.
Weet iemand een truc om te kijken waar iets lekt in een vacuüm opstelling?

Iemand een alternatief voor het extreem dure vacuümvet?

edit: Had een idee. Teflonvet? zou dat misschien wel OK zijn?

This post has been edited by pdfbq: Jul 15 2010, 09:14

[SPIDER]

Ik gebruik petroleum jelly ( vaseline ) voor de geslepen randen in te smeren zodat de opstelling goed afsluit.
Normaal gezien wanneer je een vacuüm distillatie opstelling (= alle overgangen met slijp stuk) maakt zou deze niet mogen lekken,
mogelijke lekken worden verholpen door het insmeren van de slijp stukken.
Voor meer info ivm de opstellingen,werkwijzen kijk even in bijgevoegde Pdf.
 Zubrick___Organic_Chemistry_Laboratory_Survival_Manual_2e_HQ.pdf ( 7.8MB ) Number of downloads: 8


Eens de distillatie opgesteld is zal ik soms een overgang extra afdichten door er langs buiten enkele malen met teflon tape rond te gaan.
(zoals zichtbaar is op 1 van vorig geposte foto's)
Wanneer dit gebeurd bij een vacuüm distillatie zal de teflon naar binnen gezogen worden en dan zal het lek goed gedicht zijn.

Nu Vroeg ik me af waarom je in je gaswasfles geen NaOH, KOH of zelfs NaHCO3 oplossing doet, dit zal al een deel van het zuur neutraliseren.

Je vermeld daar dat je een deel van je vacuüm denkt te verliezen door het kookproces. Jij zal je vacuüm moeten onderhouden maar verliezen doe je het niet door het kookproces. Je vloeistof dat uitzet naar gas, koel je toch in je liebigkoeler opnieuw zodat het terug krimpt naar een vloeistof. (natuurlijk laat je niet alle dampen neerslagen, hoe kouder koelwater hoe minder in gasvorm achter blijft.) Maar wanneer je de juiste opstelling gebruikt zou je aan de kook T° en de T° van de dampen kunnen zien of je nog steeds vacuum hebt. Kook T° gaat lager zijn onder vacuum dit zal afhankelijk zijn van hoe sterk het vacuüm is.



In deze opstelling vervang je de maatcillinder door een rondbodemkolf en de kollom met staalwol door een fractioneerkollom (= vigreux)

Ook is het misschien interressant van met terugslag kleppen te werken , op het net kwam ik tegen dat ook regelmatig koelvallen gebruikt worden.




Is je opvangvat ingepakt met ijs?
Van welke verhoudingen ben je gestart? X ml HNO3 ?% + Y ml H2SO4 ?% ===> ?
Op welke T° verwarm je en wat is de T° van je dampen?

Greets,

This post has been edited by SPIDER: Jul 16 2010, 07:56

[pdfbq]

Ik gebruik petroleum jelly

Nitreert dat dan niet? Dat zou mooi zijn.

Eens de distillatie opgesteld is zal ik soms een overgang extra afdichten door er langs buiten enkele malen met teflon tape rond te gaan.

Niet aan gedacht. Goed idee!! Ik had de teflon tape om de kern gewikkeld maar zoals jij het doet ga ik zeker proberen.

Nu Vroeg ik me af waarom je in je gaswasfles geen NaOH, KOH of zelfs NaHCO3 oplossing doet, dit zal al een deel van het zuur neutraliseren.

Ik denk nu dat een buis gevuld met kalk korrels makkelijker is. Geen gevaar voor terugslag van water richting pomp of destillaat.

Je vermeld daar dat je een deel van je vacuüm denkt te verliezen door het kookproces. Jij zal je vacuüm moeten onderhouden maar verliezen doe je het niet door het kookproces. Je vloeistof dat uitzet naar gas, koel je toch in je liebigkoeler opnieuw zodat het terug krimpt naar een vloeistof.

Ik bedoel het kookproces in je gaswasfles. Je kunt denk ik dan geen hoger vacuum berijken dan de dampdruk van water en ook verlies je wat vacuum aan de waterdruk (bij 20 cm water 20 mbar)

Is je opvangvat ingepakt met ijs?
Van welke verhoudingen ben je gestart? X ml HNO3 ?% + Y ml H2SO4 ?% ===> ?
Op welke T° verwarm je en wat is de T° van je dampen?

Ja ingepakt met ijs. Heb ongeveer 99% HNO3 (1,51 g/cm3) Geen H2SO4
Temperatuur is iets tussen de 35 en 40 C^o

Dank voor de PDF!

[SPIDER]

Bij het insmeren mag je best zuinig zijn, op bijgevoegde foto heb ik aangeduid tot waar in te smeren onderste gedeelte blijft droog.
Je smeert telkens maar 1 kant in en als je ze in elkaar zet maak je erna een draaibeweging.
Automatisch wanneer je de vacuüm pomp aan zet gaat alles uit zich zelf nog beter afsluiten.
Wanneer je teveel gebruikt zou het dus wel in je eindproduct kunnen belanden en mogelijk wel genitreerd worden.





Ik dacht het het probleem aan de gaswasflessen op te lossen met labo terugslag ventielen. Deze zijn van polypropyleen.




Heb je kooksteentjes gebruikt ? Kookte het vlot ?
Je T° heb je wel heel laag gehouden, hoe sterk gaat je vacuümpomp?



Jij doet de vacuum destillatie van HNO3 zonder H2SO4? Wat is de concentratie waar je van start ?

This post has been edited by SPIDER: Jul 15 2010, 12:14

[pdfbq]

Heb je kooksteentjes gebruikt ? Kookte het vlot ?
Je T° heb je wel heel laag gehouden, hoe sterk gaat je vacuümpomp?

Geen kooksteentjes maar een roervlo.
Als je de pomp aanzet kookt het heel snel maar stopt dan weer. Dit gaat hele tijd zo door. Denk dat het komt omdat het door het koken afkoelt, dan weer op temp komt etc.
Pomp gaat zonder 'gasflow' tot 0.13 mbar. Met 2 liter/min 'gasflow' tot 6 mbar.

Jij doet de vacuum destillatie van HNO3 zonder H2SO4? Wat is de concentratie waar je van start ?

Soortelijk gewicht ~1.51 (ruim genomen, zie enkele posts hiervoor) dus hoop iets van 99%.

This post has been edited by pdfbq: Jul 15 2010, 13:45

[Prophet]

Als je vacuüm destilleert moet je inderdaad geen zwavelzuur gebruiken, dat is net het voordeel van een vacuümdestillatie gebruiken in dit geval. Ook de kooktemperatuur daling is een voordeel maar bij atmosferische druk kookt 100% salpeterzuur bij ~82°C wat nu niet echt hoog te noemen is. Daarvoor alleen zou je het imo niet moeten doen.

@Spider: zomaar zeggen dat je kooktemp. 5 à 10°C daalt bij vacuümdestillatie kan je niet. De daling hangt af van welke stof je hebt en onder welk vacuum je werkt. De soort stof is belangrijk omdat het een verschil maakt of je een polaire of apolaire stof hebt.
Het kookpunt onder vacuüm kan je op verschillende manieren te weten komen.
In het CRC bijv. staan voor verschillende stoffen de kooktemperaturen bij verschillende drukken. (vb: bij 1 Torr, 10 Torr, 30 Torr, ...).
In het gebied 10-40 Torr kan je de benadering 1 Torr = 1°C toepassen om de exacte kooktemp. onder een bepaalde druk te weten.

Het kookpunt kan ook berekend worden met de relatie van Clausius-Clapeyron.
ln(p2)-ln(p1)= -q/R * (1/T2 - 1/T1)
q=molaire verdampingswarmte in kJ/mol
T2=kookpunt in K bij p2
T1=kookpunt in K bij p1
R=molaire gasconstante (8,314J/mol.K)

Een derde manier is gebruik maken van speciale nomogrammen. Hierbij ga je het kookpunt grafisch bepalen. Dit is vaak nauwkeurig genoeg en het is ook een snelle en makkelijke methode.

Een laatste manier is gebruik maken van de Antoine vergelijking. Deze maakt echter gebruik van constanten die niet altijd te vinden zijn en daarom vind ik dit zelf niet zo'n goede methode.
log(p)=B - A/(C+T)
Hierbij zijn A, B en C de constanten.


Het is bij een vacuümdestillatie belangrijk om op voorhand te controleren bij welke temperatuur je stof gaat koken. Dit natuurlijk om zuivere fracties te kunnen opvangen maar ook om de kooktemperatuur boven de kamertemperatuur te houden. Anders kan het zijn dat je problemen krijgt met het opvangen (kan eventueel verholpen worden door koelvaten e.d.). Voor laagkokende stoffen (zoals zuiver salpeterzuur) heb je dus vaak niet een heel sterk vacuüm nodig.

Ik raad trouwens aan om bij eender welke destillatie gebruik te maken van een soort vet/vaseline om je slijpstukken in te smeren. Zo gaan ze makkelijker in mekaar en ook terug uit elkaar en gaan ze in ieder geval nooit vastzitten.

EDIT: Ik heb het even bepaald op een nomogram dat ik hier heb liggen. Salpeterzuur kookt bij een druk van ~100mbar al bij 30°C.
Voor je dichtheid/concentratie: 1,51g/mL is bij 20°C ~100%, bij 15°C ~98% en bij 10°C ~95%. Bij 30°C heeft 100% salpeterzuur een dichtheid van ~1,50g/mL. Als je dus je concentratie a.d.h. van de dichtheid wil bepalen is het belangrijk om dit nauwkeurig te doen en dat je weet bij welke temperatuur.

[SPIDER]

Thx Prophet , ik was hier inderdaad fout. Blijkbaar had ik een bepaald deel niet zo goed gelezen... (Ik heb men post gecorrigeerd)

Ik had onlangs een discussie, hierdoor ben ik aan enkele dingen beginnen twijfelen. ( zo ook of bij een vacuum distillatie H2SO4 nodig was)

Wat ik me eigenlijk wel afvroeg is :

* Start je met een azeotroop van 69% HNO3 ?
* Laat je de hele distillatie je vacuum bron aanstaan of klem je de darm toe wanneer het vacuum bereikt is ?

[pdfbq]

Ik doe deze na:
http://www.youtube.com/watch?v=CtdX5YmOdcs

Hier wordt pas de vacuüm destillatie gestart met het resultaat van een HNO3/H2SO4 destillatie.
Waarom je niet gelijk met vacuüm destillatie kan beginnen weet ik eigenlijk niet.

Doel is in ieder geval de opgeloste NOx gassen uit je HNO3 oplossing te krijgen. Dat gaat dan allen goed als je de temperatuur laag weet te houden want anders wordt er weer NOx gemaakt.

Ik denk trouwens dat de temperatuur van de HNO3 in de vacuum opstelling lager is dan de ~35-40 C^o die ik in mijn vorige post aangeef.
Die temperatuur is de temperatuur van het waterbadje waarin de kolf gedompeld is.
Opstelling:
Magneetroerder, dan bak met lauw water en dan de kolf met vlo.
Ik gebruik bak met lauw water omdat ik anders m'n vlo niet kan gebruiken (toch maar eens kijken of ik een computerfan in de frifri kan inbouwen).

edit 17 juli:
Heb vandaag destillatie run gedaan: Hier klein filmpje
 mov.wmv ( 7.04MB ) Number of downloads: 21

Met als resultaat:

150.08 bij 22C^o kom ik op iets van 99%
Is nog wel licht gelig. Kan dat denk ik nog wel weghalen met ureum maar is misschien ook wel zonde.


This post has been edited by pdfbq: Jul 17 2010, 17:47

[SPIDER]

Mooie opstelling en resultaat.
Ik zou misschien enkel distillaties doen en deze resultaten verzamelen voor deze nog eenb laatste keer de destilleren.
Wanneer je dit traag doet en zorgt dat de opstelling is afgeschermd van licht zou er normaal een mooi helder resultaat moeten opgevangen worden.

film: MIT vacuüm Distillation

[pdfbq]

Heb er toch wat klein beetje ureum bij gedaan. Er zat dus nog heel weinig NOx in denk ik. Je ziet ook helemaal geen rode NOx dampen verschijnen wat wel gebeurt als ik mijn knalgele niet vacuüm gedestilleerde HNO3 met ureum bewerk.

Resultaat:

150.20 gram voor 100 ml bij ~20.5 C^o
Kom ik op iets van ~98.5%
Mwah.. doe ik het voor

edit: Ow ja... vergeet ik steeds. @SPIDER: Geweldig boekje die Organic_Chemistry_Laboratory_Survival_Manual_2e_HQ.pdf!!
Ik smeerde inderdaad gewoon veel te veel vet op de verbindingen. Tnx!

This post has been edited by pdfbq: Jul 18 2010, 21:18

[Lontje]

Wow ziet er wel heel profi uit pdf en 99 % resultaat. Netjes.

[sjeef1]

Heel nice pdfbq, was je begonnen met 53% of met die mooie 67%?

[pdfbq]

@Sjeef1
KNO3 + H2SO4 destillatie

[pyrobass]

Nooit geweten dat je zoveel salpeterzuur uit KNO3/H2SO4 mengsels kan krijgen! Ik moet maar eens opzoek naar een vacuumalonge en een nieuwe liebigkoeler dan kan ik dezelfde setting nabouwen! (Mijn oude koeler heeft een kapot slijpstuk )

[pdfbq]

Je hebt wel veel KNO3 nodig.
Om iets van 75 ml rood rokend HNO3 te maken heb je ongeveer 200 gram KNO3 nodig en minimaal 110 gram H2SO4 96% maar meer is beter geloof ik, omdat als alle zwavelzuur weg gereageerd is je alsnog die 4% water over gaat destilleren.

Wat ik zeker eens ga proberen is onmiddellijk vacuüm destilleren van KNO3 en H2SO4. Scheelt misschien een heleboel werk.

This post has been edited by pdfbq: Jul 20 2010, 10:04

[pdfbq]

OK Heb nu vacuüm gedestilleerd met als start KNO3/H2SO4. Kolf in oliebad gedaan en na aanzetten vacuümpomp oliebad op 60C^o gezet.
Je krijgt lichtgele HNO3 die na wit maken met ureum nog een dikke 99% overhoud. Werkt dus gewoon, of eigenlijk nog beter, maar echt snel is het niet en je yield is ook lager.
Als je gewoon destilleert kun je de boel zo heet maken dat de KNO3 oplost in de H2SO4. Dat lukt nu niet.

Wat ik het probleem vond bij vacuüm destilleren van RFNA is dat de eerste slok van het vacuüm destillaat nog steeds knalgeel is, dus die kun je niet gebruiken.
Heb net nog een sloot RFNA gemaakt (pondje KNO3 ). Ga morgen of zo deze vacuüm destilleren maar dan op een iets hogere temperatuur zodat het wat rapper verloopt allemaal.

Buis met kalk korrels werkt uitstekend. Heb na de run met een ph papiertje de uitgang uitgepoetst en deze gaf zelfs licht basisch aan!

This post has been edited by pdfbq: Jul 21 2010, 19:07

[pdfbq]

OK. Vooralsnog laatste post in dit topic.
Voor mij is nu de beste manier om 99+% WFNA te maken:

Neem 500 gram KNO3 en 500 gram H2SO4 96% (~300ml), meng dit en destilleer dit zonder vacuüm.
Opbrengst is 200ml RFNA.

Dan dit wit maken met ureum. Heb helaas niet opgelet hoeveel je dan overhoudt na het wit maken.

Per 100ml witte HNO3 50ml H2SO4 96% erbij
Dit vacuüm destilleren. Dit leverde mij 82 ml 99+% WFNA op (ik meet gewoon 100% maar weet niet of dat kan)

[High Density]

Knap werk hoor.
M'n handen jeuken bij het zien van die WFNA
Daar kun je een hoop leuke dingen mee.

[pdfbq]

Even om verwarring te voorkomen. 100ml witgemaakte HNO3 + 50ml H2SO4 vacuüm destilleren leverde mij 82ml 100% HNO3 op.
Ik denk nu dat je van 500 gram KNO3 en 350ml HNO3 uiteindelijk zo'n 150 ml 100% HNO3 kan maken. (50 euro de liter, hele goede whiskey )

This post has been edited by pdfbq: Aug 1 2010, 13:33

[Chemical Pyro]

pdfbq,

Zijn zulke Vacuüm pompjes duur? of kan ik beter een water vacuüm pomp gebruiken ?

[Prophet]

Nieuwe vacuümpompen zijn vrij duur. Maar als je wat zoekt zie je soms op ebay wel eentje verschijnen voor 50-100 euro. Als je handig bent kan je er zelf eentje maken van een compressor van een koelkast.
Een waterstraalpomp is een goedkoop alternatief. Het nadeel hiervan is dan weer dat het veel water verbruikt.

[Chemical Pyro]

Ik zal wel ff kijken voor een vacuümpomp 2de hands.

Ja dat is het probleem bij zoon waterstraalpomp .

En zelf 1 maken daar ga ik niet aan beginnen, kost me te veel moeite .