khimie.ru

Пирофоры — вещества, самопроизвольно воспламеняющиеся на воздухе. Они состоят из очень мелких частиц, способность которых окисляться кислородом воздуха при комнатной температуре гораздо больше, чем у частиц крупных размеров. Есть несколько путей приготовления таких веществ.

Все приведенные ниже опыты безопасны, но нельзя приготавливать большое количество (более 0,3 г) пирофорных веществ. Работать нужно в защитных очках. Если опыт по каким-то причинам  не удался, то нужно уничтожить смесь (растворить в воде и вылить), чтобы она самопроизвольно не воспламенилась.

А. Пирофорное железо впервые получил и описал в прошлом веке немецкий физик Г. Магнус. Приготовьте раствор сульфата железа (II) в воде и добавляйте к нему щавелевую кислоту до тех пор, пока не перестанет выпадать осадок. Если осадок не выпадает, добавьте к смеси немного раствора гидроксида калия для нейтрализации образующейся серной кислоты. Уравнение реакции:

Fе₃O₄ + Н₂С₂O₄ = FеС₂O₄ + Н₂SO₄.

Осадок оксалата железа (II) отфильтруйте, высушите, разотрите в ступке. Поместите полученную соль в пробирку из тугоплавкого стекла, снабженную газоотводной трубкой. Осторожно нагрейте осадок в пламени горелки. Когда влага испарится, сильно прогрейте пробирку. Оксалат разлагается:

Fе₂С₂O₄ = Fе + 2СO₂↑.

Когда разложение закончится (о чем можно судить по полному почернению осадка), нагревание прекратите. После охлаждения пробирки извлеките пробку и осторожно вытряхните на керамическую плитку небольшое количество порошка — он сгорит яркими искрами.

Б. Смешайте хорошо измельченный сульфат калия и сажу в отношении 2:1. Смесь поместите в трубку из тугоплавкого стекла, через которую непрерывно пропускайте слабый ток азота (чистый азот можно получить разложением нитрита аммония NН₄NO₂, хранить в газометре). Трубку со смесью раскалите до красного каления на газовой горелке и нагревайте в течение часа. После охлаждения высыпьте содержимое трубки на керамическую плитку, порошок воспламенится и сгорит яркими искрами (осторожно!). При прокаливании сульфата калия и сажи после реакции, уравнение которой можно записать так:

К₂SO₄ + 4С = К₂S + 4СО↑,

образующаяся  смесь сульфида калия  и избытка сажи становится пирофорной.

В. Смесь равных количеств тонкоизмельченных алюмокалиевых квасцов и сахара нагрейте в железной ложке, перемешивая. Смесь плавится, частично обугливается, выделяются пары воды. Когда вся вода испарится, охладите массу, разотрите ее в мелкий порошок, пересыпьте в пробирку из тугоплавкого стекла, закройте пробкой с газоотводной трубкой и сильно нагрейте на песчаной бане. При этом выделяется густой белый дым (опыт проводите под тягой!). Когда выделение дыма прекратится, пирофорная смесь, состоящая из К₂S и угля (вместе с Аl₂О₃), готова.

Г. Свинец тоже может обладать пирофорными свойствами. Получить его можно из тартрата свинца (II), который синтезируется из раствора нитрата свинца (II) и тартрата калия или натрия. Осадок отфильтруйте и высушите. В пробирке, закрытой ватным тампоном, нагрейте порошок сухого тартрата свинца (II) до прекращения выделения паров. При этом образуется пирофорный свинец, который при соприкосновении с воздухом дает красные вспышки.