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化学试剂的自制和代用

来源:未知作者:武群 点击:所属专题: 药品自制 化学试剂
化学实验室中使用到的试剂都是按要求成套购入,或缺什么添什么零星地从化工原料商店或化学试剂门市部临时补充,如果实验中所需的某些试剂一时暂缺,我们可以利用反应原理,选择合适的其它试剂,根据实验方法组装出所需的仪器进行简单的自制。或者利用家中的一些有关物质

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化学实验室中使用到的试剂都是按要求成套购入,或缺什么添什么零星地从化工原料商店或化学试剂门市部临时补充,如果实验中所需的某些试剂一时暂缺,我们可以利用反应原理,选择合适的其它试剂,根据实验方法组装出所需的仪器进行简单的自制。或者利用家中的一些有关物质进行有趣的家庭化学实验,或者利用容易收集到的废旧材料或原料,通过简单的方法,自制出有用的试剂来。这无疑对大家巩固化学知识,开拓视野,锻炼动手能力都会大有稗益,而且会使我们更加热爱自然科学,从而献身于科学事业。

(一)试剂的代用

实验室所使用的不少化学试剂,同样地适用于工业、药用、医用等。若改变一些理化指标甚至可直接用于食品工业食用。反过来,实验室所需的一些试剂当然就容易找到代用品,满足实验要求。下面列出一些试剂的代用品。大家注意观察,随时留心,能选到更多廉价适用的代用品来。

锌→ 废干电池皮

铝 →油漆用“铝银粉”、香烟盒铝箔、电工皮线芯

铜 →铜电线芯

硫 →家用硫磺

碘→ 医用碘酒

氧化钙→ 建筑用生石灰

氢氧化钙→ 建筑洗灰池中石灰乳

氧化铁→ 油漆用铁红(或称铁丹、红丹粉)

碳酸氢钠 →药用苏打片、食用小苏打

碳酸钠→ 白碱

化学试剂的自制和代用硫代硫酸钠 →工业用大苏打、定影剂

高锰酸钾→ 药用锰镪灰或高锰酸钾片

硝酸钾→ 食售火硝

硫酸钙→ 药用石膏、做食用豆花的石膏块

碳酸钙 →石灰石、建筑用方解石、锅垢、蛋壳

结晶硫酸铜→ 农用胆矾

硫酸钠→ 药用芒硝

硫酸铝钾→ 市售白矾

氧化汞→ 药用三仙丹

苯酚→ 药用石炭酸

甲醛 →市售福尔马林

乙酸 →食醋

丙三醇 →市售甘油

果糖 →硬糖溶解

麦芽糖→ 饴糖、白麻糖

淀粉→ 市售豆粉、米汤

聚乙烯→ 食品袋

聚氯乙烯→ 各种导线的有色外套管

(二)试剂的自制

1.溴的制取

原料:溴化钠10 g,二氧化锰4 g,浓硫酸6 mL

原理:2NaBr+MnO2+2H2SO4==Na2SO4+MnSO4+Br+2H2O

 制取:将溴化钠和二氧化锰混合均匀后,装入18×180 mm的有支试管中,再加入浓硫酸。装配好所有仪器,然后向混合物加热,至红棕色气体不再产主为止。在U形管可获得少量液溴,在盛水的试剂瓶中则得到溴水。倒出液溴,按正确的方法存放。用磨口玻璃塞塞紧得到溴水的细口瓶,分别贴上标签待用。

 2.碘的制取

原料:碘化钾0.5 g,二氧化锰0.2 g,浓硫酸1.5 mL

原理:2KI+MnO2+2H2SO4==K2SO4+MnSO4+I2­+2H2O

 装置示意图:用大小2支试管,小试管固定在硬纸板上,再放入大试管中。

 制取:将碘化钾和二氧化锰混匀放入大试管中,加入浓硫酸,小试管中加入约一半冷水,作冷凝蒸气用,微热反应物。大试管中产生紫色蒸气,在小试管外壁冷凝得碘,收集待用。

3.氢氧化钠的制取

原料:纯碱、熟石灰(用量由产量决定)

原理:Na2CO3+Ca(OH)2==CaCO3+2NaOH

此方法又叫苛化法制烧碱。

制取:先将纯碱配或约12%的水溶液,再加入纯碱用量60%的熟石灰,将混合物在铁锅中加热,保持反应温度在80℃~100℃,不断搅拌约2小时。稍冷,滤去沉淀物。滤液即为约10%的氢氧化钠溶液,密度约为1.1 g/cm3。再加热蒸发至干,可得固体烧碱。

其原料可用工业代用品。与此法相似,将纯碱改为碳酸钾,还可以目制出氢氧化钾。

 4.化学试剂的自制和代用碱石灰的制取

 碱石灰是实验室常用的干燥剂,也是实验室制氨气或甲烷的必须原料。

原料,生石灰、烧碱

制备:取1分饱和烧碱溶液盛于铁器或瓷蒸发皿中,再加入2分质量的生石灰,充分混合,搅拌下加热蒸发至干后,再锻烧约2分钟。取出研碎,密封于瓶中,放置在保干器里待用。

这样新制备的碱石灰,用来与无水醋酸钠共热制甲烷的效果特别好。

5.氯酸钾的制取

 取30 g固体氢氧化钾放在锥形瓶或烧杯中,加人70 mL蒸馏水,搅拌,趁热(在75”C以上)逐渐通入氯气(注意在通风橱中进行),直至观察到有结晶析出为止。静止冷却,容器里会有较多量的氯酸钾结晶析出。这是由于发生下述反应:3Cl2+6KOH ==5KCl+KClO3+3H2O。而在低温时氯酸钾的溶解度比氯化钾的小,所以能用此法制得氯酸钾。而上述中的母液处理后,作KC1溶液用于一般实验,切不可弃去。

 6.硫酸亚铁的制取

取铁屑约15 g于烧杯中,加水100 mL,再分数次加入浓硫酸10 mL,过程中可见有气体缓慢放出。直至看不到气泡产生时,将液体加热煮沸,待溶剂蒸发掉一半时,把烧杯移在石棉网上,稍冷趁热过滤,滤液中加几段光壳饮丝,用表面皿盖住烧杯,冷却后即有硫酸亚铁晶体(FesSO4•7H2O)析出。母液为硫酸亚铁溶液,加入少许稀硫酸及铣屑后,转至试剂瓶贮存待用。

7.碱式碳酸铜的制取

在500 mL的烧杯中,注入1 mol / L硫酸铜溶液,在搅拌下加入1 mol / L碳酸钠溶液,并随加随用红色石蕊试纸检验,直至加到能使红色试纸变蓝为止。用化学试剂的自制和代用布氏漏斗化学试剂的自制和代用吸滤瓶抽滤。用蒸馏水分数次洗涤沉淀,直到用氯化铜溶液检验滤液不含后,取出沉淀,先用滤纸吸干,再风干(注意不能加热)后,即得具有美丽孔雀绿色的碱式碳酸铜。

8.催化剂的制作

工业生产或实验室中研究工业生产原理的多种实验,为加快反应速率,常需使用多种催化剂。而为了提高催化剂的活性,又常将催化剂附在各种“载体”上使用。若选择实验室里容易获得的物质制成“载体一催化剂”,不仅能满足实验的需要,而且效果不差地代替昂贵又不易找到的铂、铑等材料。

 所谓载体,就是能分散催化剂、具有较大表面积和一定强度的稳定材料。如酸洗石棉绒,浮石、硅藻土,耐火砖、氧化铝、白土、化学试剂的自制和代用硅胶、活性炭,甚至碎瓷块,经烧制的动物骨灰等等。都能满足作载体而分散催化剂。下面介绍几种效果较佳,适用性强,制备方法简单的载体一催化剂,供大家制作时参考。

(1)石棉一银催化剂

 取一洁净小烧杯(50 mL),盛2%硝酸银溶液20 mL。向烧杯中再逐滴滴入2%的稀氨水,边滴边搅拌,至褐色沉淀刚消失后,再过量3~5滴稀氨水,制成银氨溶液。向此银氨溶液加入10%的葡萄糖溶液2 mL,搅勺后,再把少许作载体的石棉绒放入烧杯申,使其完全被溶液浸没。在水浴中加热,数分钟后,观察到溶液颜色转深,旦烧杯壁上可明显看到光壳的银析出为止,此时银也沉积于载体上。倾去溶液,用蒸馏水冲洗催化剂2~3次,先挤干水分,然后放在石棉网上用酒精灯或电炉供干即成。石棉一银催化剂可用于二氧化硫的接触氧化,氨的催化氧化以及低级醇氧化为醛等多项实验中。

(2)石棉一三氧化二铬催化剂

将少许石棉浸入重铬酸铵饱和溶液或重铬酸钾与氯化铵的混合溶液中,达到最大吸附量后,取出在铁丝网上烧至表面成绿色,(此时不再产生气体为止)即成。其应用范围与石棉—银相同。

(3)石棉一一铁催化剂

 将少许石棉浸入饱和氯化铁溶液中,5分钟左右,使其达到最大吸附量。取出石棉置于铁丝网上,用酒精灯或电炉烧至表面成红棕色后,再在通氢气的条件下,加热使之还原成黑色的铁(即还原铁)即成。它适用于合成氨。

若将石棉换为其它载体,同样可作成有不同载体的催化剂。更简便的方法是,将石棉与现成的粉状三氧化二铬或二氧化锰等混匀直接使用,其效果也相当不错。

 倘若善于观察,勤于动脑,我们还可利用废干电池,破碎暖水瓶胆等制出多种有用的试剂或物质来。本来化学的用途之一就是利用废物,变废为宝嘛。

 9.简易指示剂的自制

实验室中,虽然常用石蕊、酚酞等酸碱指示剂。我们也可以在不同的自然季节,利用植物体内的色素,在酸碱溶液中颜色的变化自制出多种简易指示剂。

其制作方法是:将采集的鲜花或其它器官,去掉花蕊,剪取花瓣,用水洗净后,在研钵中研成糊状,加酒精或白酒浸泡一段时间,再加入造量的蒸馏水调成一定颜色(称原液色),过滤后,滤液即可粗略测定溶液的酸碱性。但简易指示剂易变性,故应在棕色瓶内密闭存放。

(责任编辑:化学自习室)
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