Zmešajte glicerin s kalijevim permanganatom. Kemične metode pridobivanja ognja, vključno z uporabo kalijevega permanganata

Scheele Volcano - klasična različica

Vulkan Scheele je eno najpreprostejših in najbolj spektakularnih doživetij. Pred nekaj desetletji, ko so kalijev permanganat ("kalijev permanganat") in glicerin prodajali v kateri koli lekarni, je ta poskus lahko izvedel vsak šolar - tudi tisti, ki niso posebej nagnjeni k izvajanju kemijskih poskusov. Dandanes, ko sta kemija in kemična industrija so pravzaprav prepovedani, je pridobivanje kalijevega permanganata zelo problematično, vendar se v tem članku ne bomo dotaknili teh nezaslišanih vidikov naše realnosti.

Eksperimentalna zasnova je torej izjemno preprosta: kup kalijevega permanganata (običajno nekaj gramov) se vlije na ognjevarno površino. V stekelcu se naredi vdolbina - "vulkanski krater" in vanj kapne nekaj kapljic glicerina. Po določenem času (sekundah, včasih minutah) se začne "vulkanski izbruh". Pojavijo se rumeni, beli in modri plameni, iskre frčijo na vse strani.

Običajno izvedba poskusa ne povzroča težav, vendar še vedno obstajajo nekatere posebnosti. Ko se je avtor prvič odločil za ta poskus (ker ni bil več mlad kemik), je bil razočaran: glicerin se nikoli ni hotel vneti. Glicerin je bil videti gost, očitno ni vseboval večjih količin vode, vendar poskus ni uspel. Vprašal sem svoje kolege: izkazalo se je, da niso imeli takšnih težav. Vzel sem še en glicerin - rezultat ni dolgo čakal: od stika s permanganatom se je glicerin hitro vnel. Najverjetneje je "slab" glicerin vseboval primesi olja (tekočina je bila mastna na otip).

Vendar pa je pogostejši razlog, zakaj poskus ne deluje (ali deluje, vendar slabo), drugačen: glicerin mora biti brezvoden ali vsaj vsebovati manj vode.

Nekaj ​​let po opisanih dogodkih smo se odločili poskus ponoviti. Glicerin, ki je prišel pod roko, je bil nekoliko »redek«: očitno je vseboval veliko vode. Permanganat je bil vzet v obliki velikih kristalov. Prišlo je do vžiga, a na "vulkanski izbruh" je bilo treba počakati nekaj minut. Preden se je mešanica vžgala, je tekočina zavrela, pri čemer je nastala bela para, ko sta voda in glicerin izparela.

Zelo enostavno je odstraniti vodo iz glicerina: morate ga previdno segreti v odprti posodi. Najprej tekočina zavre - iz nje izhlapi voda. Ko se vretje ustavi in ​​se začne tvoriti gosta bela para, je postopek končan: skoraj vsa voda je izhlapela. Stik s plamenom lahko povzroči vžig hlapov glicerina. Če se to zgodi, ugasnite gorilnik in pokrijte odprtino posode, da zrak ne pride do glicerina (za ta namen je primeren kos vezane plošče, kartona ali debelega papirja).

Nikar ne pomislite, da bi v goreči glicerin vlivali vodo! Voda bo takoj izhlapela in s seboj odnesla kapljice glicerina, ki bodo takoj zagorele. Učinek bo verjetno manjši od dodajanja vode v vroče olje, a se lahko vseeno resno poškodujete.

Z uporabo kemičnih reagentov lahko zakurite ogenj brez vžigalic ali drugih sredstev za vžig. Na primer, razmeroma enostavno je narediti ogenj iz sladkorja in kalijevega permanganata, kalijevega permanganata in glicerina - snovi, ki jih pogosto najdemo v turističnem kompletu prve pomoči.

Danes je v Rusiji in Ukrajini kalijev permanganat prepovedan za prodajo brez recepta, zato je nakup za turistične namene težji, a še vedno možen.

Obstajajo tudi drugi načini pridobivanja kemični požar z uporabo različne snovi, ki jih je preprosto koristno poznati. Na primer:

• Kalijev permanganat + žveplova kislina+ etanol. Če želite zanetiti ogenj s kalijevim permanganatom, kapnite nekaj kapljic koncentrirane žveplove kisline na suh prah kalijevega permanganata. Če zdaj v mešanico položite vato, prepojeno etilni alkohol, se bo vata vnela.
• Kromov trioksid + etanol. Na vato, navlaženo z etilnim alkoholom, vlijemo malo kromovega trioksida. V trenutku stika reagentov se vata vname.
• Natrij ali kalij + voda. Ko ena od teh kovin pride v stik z vodo, pride do burne reakcije in se vname.
• Kalijev klorat + sladkor + žveplova kislina. Za ustvarjanje ognja se sladkor v prahu zmeša s kalijevim kloratom in nato nakapa na nastalo mešanico. koncentrirana kislina. V trenutku, ko mešanica pride v stik z žveplovo kislino, pride do požara.
• Aluminij + jod. Za to metodo boste morali izvesti kemijski poskus s kristalnim jodom. Zmešamo z aluminijevim prahom in končani mešanici dodamo malo vode - po kratkem času zmes zasveti.

Pravzaprav jih je veliko več načinov zakurite ogenj s kemičnimi reagenti, vendar skoraj nobeden od njih ni primeren za turista, ki se znajde v izrednih razmerah, saj je največ reagentov ne le na pohodu, ampak tudi v kraj Ni vedno mogoče kupiti.

Kalijev klorat se v stiku z žveplovo kislino in sladkorjem vname, vendar ga poskusite kupiti. Še več, priznajte: ga boste nosili v nahrbtniku skupaj z žveplovo kislino?

Menijo celo, da je z vodikovim peroksidom mogoče zanetiti ogenj. Vendar to ni res: ta reakcija dejansko ne povzroči gorenja, lahko pa ga podpira. Torej, če vodikovemu peroksidu dodate kalijev peroksid, se bo začelo hitro sproščanje kisika. In v okolju s kisikom, kot je znano, se tudi tleči drobec takoj vname.

V pogojih preživetja ne vidim smisla v uporabi vodikovega peroksida na ta način: bolj uporaben bo, če se uporablja za predvideni namen, to je za razkuževanje ran in prask.

Poznam samo nekaj kemičnih metod za zanetitev ognja brez vžigalic in drugih vžigalnih naprav, ki jih je mogoče uporabiti v divje živali, na primer v gozdu, z javno dostopnimi reagenti, ki jih najdemo v turističnem kompletu prve pomoči. To so metode z uporabo mešanic kalijevega permanganata + glicerina in kalijevega permanganata + sladkorja.

Te metode temeljijo na dejstvu, da kalijev permanganat pri segrevanju (v našem primeru zaradi trenja) in včasih pri sobni temperaturi aktivno sodeluje z različnimi organske snovi, na primer z omenjenim glicerinom in sladkorjem.

Zanetiti ogenj s kalijevim permanganatom in glicerinom

Kalijev permanganat in glicerin lahko shranite v potovalnem kompletu prve pomoči. Kalijev permanganat se običajno uporablja za pripravo antiseptičnih raztopin, glicerin pa za različne kozmetične in nekatere druge medicinske postopke.

Glicerin za vžig mora biti brezvoden ali vsaj vsebovati minimalno količino vode.

Opomba

Kalijev permanganat (znan tudi kot kalijev permanganat) v Ruski federaciji in Ukrajini je bil priznan kot predhodnik in vključen na seznam narkotične snovi. Vendar ga je v nekaterih lekarnah še vedno mogoče kupiti, čeprav v majhnih količinah in po visoki ceni.

Če želite s to metodo pridobiti ogenj, morate na kalijev permanganat spustiti nekaj kapljic glicerina. Čez nekaj časa bo mešanica reagirala, sproščala dim in se nato vžgala. Videti je takole:

Varnostni ukrepi pri uporabi te metode:

1. Izogibajte se stiku kalijevega permanganata s kožo, sluznicami (možne so opekline) in oblačili (lahko ostanejo madeži).
2. Takšnega požara ne gasite z vodo. Vdor vode povzroči brizganje mešanice.
3. Tako je treba ogenj kuriti na prostem, saj pregrevanje glicerina spodbuja sproščanje akroleina, strupene snovi 1. razreda nevarnosti.

Opomba

Enaka snov se sprosti, ko maščoba med kuhanjem zgori. Mimogrede, približno negativen vpliv akrolein načloveško telo

Dokazuje tudi dejstvo, da so ga med prvo svetovno vojno uporabljali kot kemično orožje.

Zanetiti ogenj s kalijevim permanganatom in sladkorjem Ta metoda je po mojem mnenju bolj univerzalna za turiste kot prejšnja, saj za razliko od glicerina večina ljubiteljev s seboj vzame sladkor aktivna rekreacija

Opomba

v divjini. Čeprav v resnici sploh lahko brez sladkorja, z uporabo samo kalijevega permanganata, bomo obravnavali najbolj priljubljeno možnost. Kalijev permanganat se pogosto imenuje mangan, čeprav je to napačno, saj sta to dva različne snovi

. Prva je temno vijolična sol, druga pa srebrno bela kovina. Kalijev permanganat je pravilnejše ime za kalijev permanganat.

1. Algoritem za pridobivanje ognja na ta način je naslednji:
2. Vzemite vnetljiv prah, na primer vato ali suho travo.
3. Majhna palica je narejena iz suhe, a močne veje in na koncu zašiljena.
4. V brunu ali leseni deski se izreže majhna vdolbina po premeru preseka pripravljene palice.
5. Konico palčke položimo v vdolbino in jo podrgnemo.
6. Kalijev permanganat zmešamo s sladkorjem v razmerju 9:1 in damo v vdolbino.
7. Mešanico s palico pritisnemo na dno vdolbine, nad njo po obodu položimo tinder.

Drgnjenje mešanice kalijevega permanganata in sladkorja povzroči blisk, ki povzroči, da se iglica vname. Toda, kot že omenjeno, uporaba sladkorja pri tej metodi ni potrebna: bolje je, da ga pustite za gastronomske namene.

POZOR! Nesprejemljivo je pripravljati in shranjevati že pripravljene mešanice s kalijevim permanganatom vnaprej: zaradi močnih oksidacijskih lastnosti kalijevega permanganata se lahko takšne mešanice spontano vžgejo ali eksplodirajo. V nahrbtniku ne nosite že zmešanega kalijevega permanganata in sladkorja – takšno zažiganje lahko pripravite le tik pred kurjenjem. Pri uporabi ta metoda

Ko zanetite ogenj brez vžigalic, ne pozabite, da lahko med izbruhom presežek kalijevega permanganata odleti in pride na osebo in njegova oblačila.

Na splošno je kalijev permanganat nujna stvar pri kampiranju in ne samo za kurjenje ognja. Z njim lahko razkužujemo vodo, zdravimo zastrupitve z nekaterimi alkaloidi, izpiramo rane in, kot vidimo, kurimo ogenj. Zato je smiselno kupiti kalijev permanganat in ga nositi ne le v kompletu za prvo pomoč, ampak tudi v NAZ. Na primer, v svoji zapestnici za vrvico nosim majhno količino kalijevega permanganata: tam je zaprt v zaprti upogljivi posodi in se nahaja med tkanji vrvice.

Zanimiv video: 10 najpogostejših načinov za ustvarjanje ognja s kemičnimi reakcijami:

Samo dve kapljici glicerina - in kalijev permanganat spremeni svojo barvo!

Kompleksnost:

Nevarnost:

Naredite ta poskus doma

Zakaj raztopina najprej postane modra?

Če pozorno opazujete kameleona, boste opazili, da bo v nekaj sekundah po dodajanju glicerina raztopini postal moder. Modra barva nastane z mešanjem vijolične (iz MnO 4 - permanganata) in zelene (iz MnO 4 2-manganata) raztopine. Se pa dokaj hitro obarva zeleno - v raztopini je vedno manj MnO 4 - in več MnO 4 2-.

Dodatek

Znanstveniki so lahko odkrili, v kakšni obliki je mangan sposoben obarvati raztopino modra. To se zgodi, ko tvori hipomanganatni ion MnO 4 3-. Tukaj je mangan v oksidacijskem stanju +5 (Mn +5). Vendar je MnO 4 3- zelo nestabilen in za njegovo pridobitev potrebujete posebni pogoji, zato tega ne bomo mogli videti v naših izkušnjah.

Kaj se zgodi z glicerinom v našem poskusu?

Glicerol medsebojno deluje s kalijevim permanganatom in mu daje svoje elektrone. Glicerol smo v naši reakciji vzeli v velikem presežku (približno 10-krat več kot kalijev permanganat KMnO4). V pogojih naše reakcije se glicerol sam spremeni v gliceraldehid in nato v glicerinsko kislino.

Dodatek

Kot smo že ugotovili, se glicerol C 3 H 5 (OH) 3 oksidira s kalijevim permanganatom. Glicerin je zelo kompleksen organska molekula, zato so reakcije, ki vključujejo njega, pogosto težke. Oksidacija glicerola je kompleksna reakcija, med katero nastane veliko različnih snovi. Mnogi od njih obstajajo le kratek čas in se spremenijo v druge, nekatere pa lahko najdemo v raztopini tudi po končani reakciji. To stanje je značilno za vse organska kemija na splošno. Običajno tiste snovi, ki nastanejo največ kot posledica kemijske reakcije, imenujemo glavni produkti, ostale pa so stranski produkti.

V našem primeru je glavni produkt oksidacije glicerola s kalijevim permanganatom glicerinska kislina.

Zakaj raztopini KMnO 4 dodajamo kalcijev hidroksid Ca(OH) 2?

IN vodna raztopina Kalcijev hidroksid Ca(OH) 2 razpade na tri nabite delce (ione):

Ca(OH) 2 → Ca 2+ (raztopina) + 2OH - .

V prevozu, trgovini, kavarni ali v šolski razred– Povsod smo obkroženi z različnimi ljudmi. In na takih mestih se obnašamo drugače. Tudi če počnemo isto – na primer beremo knjigo. Obdan z različni ljudje naredimo malo drugače: nekje počasneje, nekje hitreje, včasih si dobro zapomnimo prebrano, drugič pa se že naslednji dan ne spomnimo niti vrstice. Prav tako se kalijev permanganat, obdan z OH ioni, obnaša na poseben način. Glicerolu jemlje elektrone »bolj nežno«, ne da bi se nikamor mudilo. Zato lahko opazimo spremembo barve kameleona.

Dodatek

Kaj se zgodi, če ne dodate raztopine Ca(OH) 2?

Kadar je v raztopini prisoten presežek OH - ionov, se taka raztopina imenuje alkalna (ali rečemo, da ima alkalno reakcijo). Če je, nasprotno, v raztopini presežek H + ionov, se taka raztopina imenuje kisla. Zakaj "nasprotno"? Ker skupaj ioni OH - in H + tvorijo molekulo vode H 2 O. Če pa sta iona H + in OH - enakomerno prisotna (to pomeni, da dejansko imamo vodo), se raztopina imenuje nevtralna.

IN kisla raztopina aktivni oksidant KMnO 4 postane skrajno nevzgojen, celo nesramen. Zelo hitro odvzame elektrone glicerolu (kar 5 naenkrat!), mangan pa se spremeni iz Mn^+7 (v permanganatu MnO 4 -) v Mn 2+:

MnO 4 - + 5e - → Mn 2+

Slednji (Mn 2+) vodi ne obarva. Zato se bo v kisli raztopini kalijev permanganat zelo hitro razbarval in kameleon se ne bo izkazal.

Podobna situacija se bo zgodila v primeru nevtralne raztopine kalijevega permanganata. Samo ne bomo "izgubili" vseh barv kameleona, kot v kisli raztopini, ampak samo dve - zeleni manganat MnO 4 2 ne bo pridobljen, kar pomeni, da bo tudi modra barva izginila.

Ali je mogoče izdelati kameleona s čim drugim kot KMnO 4?

Lahko! Kromov (Cr) kameleon bo imel naslednjo barvo:

oranžna (dikromat Cr 2 O 7 2-) → zelena (Cr 3+) → modra (Cr 2+).

Še en kameleon - iz vanadija (V):

rumena (VO 3+) → modra (VO 2+) → zelena (V 3+) → vijolična (V 2+).

Le veliko težje je doseči, da raztopine kromovih ali vanadijevih spojin tako lepo spremenijo svojo barvo, kot se to zgodi v primeru mangana (kalijevega permanganata). Poleg tega boste morali mešanici nenehno dodajati nove snovi. Pravega kameleona, ki bo »sam« spremenil barvo, torej lahko dobimo le iz kalijevega permanganata.

Dodatek

Mangan Mn sta tako kot krom Cr in vanadij V prehodni kovini - velika skupina kemični elementi, ki ima cel komplet zanimive lastnosti. Ena od značilnosti prehodnih kovin je svetla in raznolika barva spojin in njihovih raztopin.

Na primer, kemično mavrico je enostavno dobiti iz raztopin spojin prehodnih kovin:

Vsak lovec želi vedeti, kje sedi fazan:

Rdeča (železov (III) tiocianat Fe(SCN) 3), železo Fe;

Oranžna (dikromat Cr 2 O 7 2-), krom Cr;

Rumena (VO 3+), vanadij V;

Zelena (nikeljev nitrat, Ni(NO 3) 2), nikelj Ni;

Modra (bakrov sulfat, CuSO 4), baker Cu;

Modra (tetraklorokobaltat, 2-), kobalt Co;

Vijolična (permanganat MnO 4 -), mangan Mn.

Razvoj eksperimenta

Kako spremeniti kameleona naprej?

Ali je mogoče obrniti reakcijo in ponovno dobiti vijolično raztopino?

Nekatere kemične reakcije lahko potekajo v eni ali nasprotni smeri. Takšne reakcije imenujemo reverzibilne in v primerjavi z skupno število kemične reakcije, jih ni preveč znanih. Reakcijo lahko obrnete tako, da ustvarite posebne pogoje (na primer visoko segrevanje reakcijske zmesi) ali dodate nekaj novega reagenta. Oksidacija glicerola s kalijevim permanganatom KMnO 4 ni reakcija te vrste. Poleg tega je v okviru našega eksperimenta to reakcijo nemogoče obrniti. Zato kameleona ne bomo mogli prisiliti, da spremeni barvo v obratnem vrstnem redu.

Dodatek

Poglejmo, ali obstaja način, kako spremeniti našega kameleona?

Najprej preprosto vprašanje: ali lahko oksidirani glicerol (glicerinska kislina) pretvori manganov dioksid MnO 2 nazaj v vijolični kalijev permanganat KMnO 4? Ne, ne more. Tudi če mu zelo pomagamo (npr. raztopino segrejemo). In vse zato, ker je KMnO 4 močan oksidant (s tem smo se ukvarjali nekoliko višje), medtem ko ima glicerinska kislina šibko oksidativne lastnosti. Šibko oksidacijsko sredstvo Neverjetno težko je karkoli zoperstaviti močnemu!

Ali je mogoče pretvoriti MnO 2 nazaj v KMnO 4 z drugimi reagenti? Da, lahko. Toda za to boste morali delati v pravem kemijskem laboratoriju! Ena od laboratorijskih metod za proizvodnjo KMnO 4 je interakcija MnO 2 s klorom Cl 2 v prisotnosti presežka kalijevega hidroksida KOH:

2MnO 2 + 3Cl 2 + 8KOH → 2KMnO 4 + 6KCl + 4 H 2 O

Takšne reakcije ne morete izvesti doma - hkrati je težko (potrebovali boste posebno opremo) in nevarno. In sama bo imela malo skupnega s svetlim in lepim kameleonom iz naših izkušenj.