Salpeterzuur Concentreren

[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:

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
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.

[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:

 

Distillation II _ MIT Digital Lab Techniques Manual.mp4

[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!

[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.

Edited July 20, 2010 by pdfbq

[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!

Edited July 21, 2010 by pdfbq

[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 )

Edited August 1, 2010 by pdfbq

[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 .

[Methodologisch]

Mooie opstellingen allemaal, een stuk professioneler als ik het destijds aanpakte!

Bij mijn eerste opstelling had ik zelfs een TL buis gebruikt als condensor! Met een tangetje de pinnetjes eraf getrokken en daarna voorzichtig met handschoenen aan (!) een gaatje maken in de beide zijkanten. Ook kun je prima destileren met een 316 roestvrijstaal opstelling. (standaard keuken RVS) Het RVS slaat zwart uit, maar er treed nauwelijks corrosie op.
Zelf durfde ik het alleen niet aan om de kolf met een oliebad te verwarmen, ik gebruikte daarom meestal een zandbad en gasbrander. Met een beetje tweaken kun je de temperatuur redelijk constant krijgen. Meestal destileerde ik op zo'n 90-100 graden (zonder vacuum), waarbij decompositie van de HNO3 vrij beperkt blijft (Al duurt het wel ontiegelijk lang). Dan hing ik wat natte doeken over de condensor, waarover ik af en toe weer wat ijswater goot. Met een langere condensor wil het zonder enige koeling ook wel aardig.

Meestal bubbelde ik zon 15 min lucht door de RFNA (van donkergeel naar heel licht geel) en dan een klein beetje ureum, deze manier levert 95-97%. Als je uitgaat van AN meestal iets lager, al lost dit het beste op in de H2SO4. NaNO3 werkt daarna het beste, KNO3 vormt van de grote brokken op die nauwelijks willen oplossen. Ik dacht dat je voor het destileren uitgiing van de volgende reactie: 1 KNO3 + 1 H2SO4 <--> 1 HNO3 + 1 KHSO4. Om te destileren uit bisulfaat heb je dacht ik veel hogere temperaturen nodig, waarbij veel NOx gevormt wordt. Ik gebruikt dus meestal 1:1 xNO3:H2SO4. (~100g KNO3 op 100g H2SO4 --> 38 ml RFNA HNO3)

[dna]

Wat zo'n waterstraalpomp betreft, ik heb er een waar door een motor water wordt rondgepompt door 2 waterstraalpompen. Zo vul je de bak 1x en kost het je niet veel water. Kan wel een foto posten als daar interesse in is.

[Prophet]

Daar is zeker interesse voor, maar dat kan je dan beter in dit topic plaatsen.

[Snooby]

https://www.ebay.com/itm/1000ML-Distillation-Apparatus-Lab-glassware-kit-Brand-New-Distillation-kit/132416150318?hash=item1ed49e1b2e:g:XZkAAOSwdIFXyYYo

 

Ik vond deze des opstelling. Lijkt mij geschikt om 98 % hno3 te maken. Of zie ik iets over t hoofd? Grtzzz

 

 

Edit:.  Deze lijkt me wat praktisxher..

https://m.nl.aliexpress.com/item/32766862587.html?pid=808_0009_0105&amp;spm=a2g0n.search-amp.list.32766862587&amp;aff_trace_key=&amp;aff_platform=msite&amp;m_page_id=220tGU17oiFrHYaQcjvcD0FqQIFhVam8tVrY0_dh2E_h8wiTiAfExVTz-BG-4O3N2fj1566331124383

Alleen kun je hier niet de temperatuur meten. Maar bij een hno3 destillatie beginnend met kno3 en zwavelzuur maakt dat niet uit toch? Zo lang t spul maar kookt.  Edit: da's natuurlijk niet waar, om decompositie te voorkomen is de temp wel belangrijk! Rond de 8o graden meen ik.

Edited August 21, 2019 by Snooby

[High Density]

Beetje laat met deze reactie, maar houd er rekening mee dat je deze 2 niet vacuum kan trekken, je gaat op die 80 graden toch wat decompositie krijgen verwacht ik.

Maar goed je kunt de HNO3 nog met ureum behandelen en dat soort kunst en vliegwerk, het gaat er meer om dat je weet wat je koopt

Wil je echt vacuum kunnen trekken moet je opvangkolf ook een RBF zijn en alles met slijpstuk, en heb je een opzetstuk nodig met een afzuigpunt waar je een waterstraal pomp oid op kunt aansluiten.

[Tyneman]

Wat goed / sneller schijnt te werken is de H2SO4 / KNO3 op hogere temperatuur destilleren. Dan de verkregen RFNA vacuumdestilleren op veel lagere temp. Decompositie gebeurt toch wel. Ik heb afgelopen week wat verschillende opties uitgeprobeerd. Maar heb nog niet de perfecte truuk gevonden ben ik bang.

Extractie met DCM ging best netjes, maar ik kan je vertellen dat je ECHT 100% glaswerk moet gebruiken. Had zo gauw geen glazen topstop voor mn opstelling, dus een chemieresistente dop gebruikt. Dat ging lang goed, tot de concentratie meegekomen HNO3 te hoog werd en mijn mooie WFNA een soort dropwater werd.

Volgende week nog een keer, maar dan met alles glas, glazen stop inmiddels gevonden.

We geven niet op tot ik 100mL WFNA heb potjandoossies!!

 

[edit] https://www.ebay.com/itm/1000ml-24-40-Glass-Distillation-Apparatus-New-Lab-Vacuum-Distill-Glassware-Kit/262814098952?_trkparms=aid%3D555018%26algo%3DPL.SIM%26ao%3D2%26asc%3D20160323102634%26meid%3D3cad9af961a7446ea8cc9f2fc342f981%26pid%3D100623%26rk%3D1%26rkt%3D6%26sd%3D132416150318%26itm%3D262814098952%26pmt%3D1%26noa%3D0%26pg%3D2047675&amp;_trksid=p2047675.c100623.m-1

Deze kan wel vacuum [/edit]

[High Density]

Wat aardig resistent is (ik neem je niet in de maling) is zo'n nep wijnfles kurk met aluminium folie er omheen en daarna wat laagjes van die teflon tape, dat gebruikte ik om mijn WFNA fles mee af te dichten.

edit: Ja dat setje ziet er netjes uit, prijs ook.

Tip: je fles 100 ml WFNA niet laten vallen als je een zak frieten uit de vriezer trekt.

Edited September 8, 2019 by High Density

[Tyneman]

10 hours ago, High Density said:

Tip: je fles 100 ml WFNA niet laten vallen als je een zak frieten uit de vriezer trekt.

Ervaring mee?
Dat zal wel een berg rotzooi geven in de keuken.