Получить ПХА просто:
Надо через раствор соли пропустить ток и потом добавить НА. И ПХА выпадет в осадок.
Но есть некоторые тонкости.
Дефицитные материалы, без которых не обойтись:
1. Платиновый анод;
2. Дихромат натрия или калия;
3. Соляная кислота разбавленная (8%);
4. Иодистый калий;
5. Сульфит натрия (водный или безводный).
Солянку можно получить перегонкой из электролита для свинцовых аккумуляторов и соли.
Иодистый калий можно получить из аптечного "иода" путём "нейтрализации" его раствором сульфита натрия.
Сульфит — это НЕ сульфат.
Электролизёр:
Вспомогательное оборудование, реактивы, материалы Vl [Xan#13.10.11 18:03]Вспомогательное оборудование, реактивы, материалы Vl [Xan#23.01.12 19:39]Вспомогательное оборудование, реактивы, материалы Vl [Xan#29.01.12 12:42]
По литературе, катодом может быть нержавейка или обычная железка, но нельзя его оставлять в электролите без тока, заржавеет.
Тонкость:
В электролит надо добавлять дихромат натрия (около 5 г/л) для предотвращения восстановления продукта на катоде обратно в хлорид. Иначе процесс не идёт до конца.
Анализ на хлорат:
(Где-то я уже писал, но не нашёл.)
Делается в конце процесса, когда прошло 100% теоретического заряда или завоняло озоном.
Надо:
1. 1% раствор хлората — как эталон и для начальной тренировки;
2. 8% соляная кислота;
3. раствор иодистого калия (примерно 10%);
4. 3.55% раствор сульфита натрия (хранить без доступа воздуха).
Концентрация сульфита выбрана такая для того, чтоб 1 мл 1% хлората титровался 1 мл сульфита. Чтоб меньше считать.
В небольшую колбу помещается около 10 мл солянки и немного (1 мл или меньше) раствора иодистого калия.
Туда же вливается 1 мл анализируемого электролита.
При этом сразу (при комнатной температуре) за счёт окисления дихроматом выделается иод.
Его надо оттитровать раствором сульфита до точно исчезновения окраски. Но не более.
Потом колба затыкается ватой и нагревается почти до кипения. Или до появления значительной окраски. Это при высокой температуре хлорат начинает окислять иод.
Вот тут и начинается целевое титрование (удобно капать инсулиновым шприцем). Если получилось убрать окраску, нужно ещё раз подогреть. Если окраска появилась, опять титровать.
Когда окраска больше не появляется, подсчитывается количество израсходованного раствора сульфита — результат.
При заряде около 102% от теоретического у меня (если всё гладко) конценрация хлората уменьшается до 0.03...0.04%.
И тогда меняю банку с электролитом на новый.
Вот график концентрации хлората от заряда:
Вспомогательное оборудование, реактивы, материалы Vl [Xan#24.12.10 22:14]
123% — это я ещё без дихромата делал, восстановление на катоде всё-таки было и немаленькое.
Обработанный электролит сначала фильтрую, потом нагреваю и частично упариваю. Туда же выливаю всякие отходы, содержащие ПХА, от предыдущей порции.
И вливаю 0.75 л насыщенного при 22.7 градусах раствора НА. Это как раз 1:1 по молям получается, мне проще температуру измерить, чем взвешивать грязный, фильтровать, а потом гадать, сколько ж там его было/осталось.
Подогреваю до кипения и выливаю в 3-литровую банку, теплоизолирую её. И крышкой закрываю, чтоб не испарялось. Объём около 2.2 литра.
Вот там на дне кристаллы и растут здоровенные.
Начало кристаллизации ПХА из горячего маточного раствора:
Вспомогательное оборудование, реактивы, материалы Vl [Xan#31.10.11 15:50]
Если дело происходит зимой, то когда остынет, выношу на улицу, чтоб там до минус 18 градусом заморозилось. И полученный кристаллы отжимаю, а фильтрат — в канализацию.
Если летом, то ставлю в холодильник (около плюс 5), и тогда фильтрат не выбрасываю, а в пластиковой бутылке сую в морозильник. Там ещё граммов 150 выжимается. Эти 150 граммов получаются более грязные, чем основная масса, поэтому их на перекристаллизацию не пускаю, а в следующий раз бросаю в кипящий электролит.
Отжималка и перекристаллизатор:
Вспомогательное оборудование, реактивы, материалы Vl [Xan#31.01.12 21:54]
Отжим так происходит:
Часть раствора сразу сливаю мимо отжималки, а остальное вместе с кристаллами — в неё.
Банку споласкиваю раствором, чтоб все кристаллы смыть в отжималку.
Раствор из отжималки быстро сливаю.
Потом на кристаллы сверху добавляю или толчёный лед, или холодную воду.
Лёд хорош тем, что охлаждает весь кристаллизатор и ПХА меньше растворяется. И можно насыпать и забыть.
Воду надо добавлять несколько раз в течение, примерно, полусуток, граммов по 30...50, равномерно поливая верхний слой.
Когда вытекающий из ожималки раствор станет менее интенсивной окраски, начинаю его собирать в отдельную банку, чтоб в следующий раз добавить его в кипячёный электролит. Миллилитров 200...300 получается.
Потом отжималка может постоять сутки-двое. Кристаллы в конце процесса получаются слегка желтоватые.
Не суша отправляю кристаллы на хранение.
Перекристаллизация:
Заполняю его раствором, который получается при мокром размоле ПХА. Примерно полтора литра. Если не хватает, добавляю воды.
Когда на дне нарастает сантиметра два кристаллов (по краю банки, не в центре), выключаю нагрев, даю остыть ему несколько часов, потом охлаждаю ниже комнатной градусов на 5...10, при этом кристаллы ещё подрастают.
А потом даю нагреться до комнатной.
Такой хитрый зигзаг для того, чтоб получить в банке немного недосыщенный раствор — чтоб при выковыривании кристаллов и возни с ними из раствора не выпадали мелкие кристаллы.
Мешок с нагревателем — в отдельный стакан, слой кристаллов аккуратно расковыриваю и высыпаю в отжималку.
Неплохо кристаллы промыть — плеснуть на них пару раз водой. Так как в кристаллизаторе раствор постепенно становится всё более грязным.
Раствор из отжималки возвращается в кристаллизатор, кристаллизатор запускается в работу.
За счёт промывки количество жидкости в кристаллизаторе постепенно растёт.
После примерно 3..4 кг раствор из кристаллизатора упариваю и кристаллизую их него ПХА.
После промывки и отжима получаются кристаллы, которые отправляются на перекристаллизацию в первую очередь, поскольку они чище обычных.
А раствор после отжима отправляется в кипящий электролит.
А можно раствор из перекристаллизатора использовать для промывки первичных кристаллов.
Размол:
Килограмм кристаллов охлаждаю в морозильнике.
А в холодильнике охлаждаю 400 мл воды.
Воду — в блендер, полкило кристаллов туда же, секунд 20 вращение, до получения хорошего перемешивания.
Потом в один или два захода добавляю остальные кристаллы.
И 10 минут на маленькой скорости.
И — в отжималку.
Блендер споласкиваю вытекающим раствором, чтоб все кристаллы вылить.
Фильтруется это медленно, так как мелкая фракция забивает тряпичный фильтр.
Когда капли падают реже, чем раз в десять секунд, отправляю на сушку.
Сушка:
На эмалированный противень кладу в 4 сложения хб-тряпку. Так, что края тряпки свисают сантиметров на восемь по периметру.
Туда вываливаю кристаллы из отжималки, довольно плотный комок. Его долблю и распределяю неравномерным слоем по противню — в основном по периметру, так как там лучше сохнет.
Лучше всего получается, когда противень с тряпкой стоит на табуретке, а табуретка в ванне. Потому что и с тряпки, и вообще летит пыль ПХА. А в ванне её легко смывать.
За ночь почти высыхает.
Теперь надо раздавить комки (на тряпке они получаются непрочные, а без тряпки — каменные!), просеять и высыпать с тряпки на голый противень.
(Тряпка у меня всё более пропитыватся ПХА, надеюсь, что не пыхнет!!! Когда-нибудь прополощу её, чтоб извлечь ПХА.)
Потом сушка в духовке пару часов при температуре 100...120.
Потом охлаждение градусов до 50. Чтоб конвективные потоки не разносили пыль ПХА по квартире.
Опять раздавливание комков (их уже немного) и сеяние.
Упаковка.
Это получается крупная фракция, в которую надо добавлять более мелкие.