Synthese von Calciumsulfit Dihydrat und wasserfrei (CAS: 10257-55-3;10035-03-7)

[Höllenfledermaus]

Genau so sieht mein gekauftes Natriumnitrit auch aus.

Das ist gut zu wissen. Ich habe leider keine Möglichkeit, über ein Labor solche Chemikalien zu beziehen, und die ausländischen Shops, die auch an Privat verkaufen, sind leider sehr teuer
Aber zumindest in diesem Fall konnte ich das ja umgehen.

[Höllenfledermaus]

Ach ja, noch was: Kennt jemand hier einen Versuch zur Bildung eines Azofarbstoffes mit HNO₂ aus Nitrit? Ich habe bisher nur den mit Anilin gefunden, leider ist meine Flasche vor kurzem leer gegangen und ich kann im Moment keinen Nachschub besorgen. Gibt es da irgendeinen Farbstoff, der ohne Benzol(derivate) auskommt?

Viele Grüße
-Höllenfledermaus

[Höllenfledermaus]

So, es ist wieder etwas Zeit vergangen und ich habe das Video jetzt fertig: https://youtu.be/lWSVMSTDkn8 Ich hoffe, es ist gut geworden. 
Die Bestimmung des Nitritgehalts werde ich noch bei verschiedeben "Testgruppen" durchführen und vergleichen, das wird spätestens nächtes Wochenende folgen. Außerdem werde ich dann noch einen extra Thread für die Synthese verfassen und dort sowohl den "sauberen" Weg mit Ofen als auch den einfachen mit Bunsenbrenner reinschreiben. Bildmaterial habe ich ja jetzt genug.

Ich hoffe, ihr seid zufrieden mit meinen Beiträgen. Bei Anregungen, Vorschlägen etc. einfach schreiben!

Übrigens war der HCl-Test am Ende des Videos nicht so stark positiv ausgefallen wie bei einem anderen Sample, wo ich länger erhitzt hatte. Das steht auch im Video unter den Additional Notes und ich werde das anhand des Silbertests noch erörtern. Außerdem plane ich noch einen alternativen Syntheseweg über eine ethanolische NaOH-Lösung und Stickoxiden aus Kupfer und HNO₃. Was haltet ihr davon? Ich denke, das wäre auf jeden Fall einen Versuch wert.

EDIT: Vielleicht sollte man das mit der ethanolischen NaOH-Lösung auch verwerfen, da ja Nitrit auch in geringem Maße darin löslich ist. Dann kann ich auch gleich Wasser verwenden, und muß zwar eindampfen, habe aber eine bessere Ausbeute.

[Heuteufel]

Sehr schön! 
Die Bestimmung des Nitritgehalts ist auf jeden Fall noch ein wichtiger Punkt. Ich habe noch ein paar Anregungen. Ich schreibe jetzt mal einfach hin, was mir so durch den Kopf geht, das heisst nicht, dass ich die Sachen nicht gut finde, wie du sie gemacht hast.

- Natriumnitrit ist vor allen für die organische Chemie sehr interessant: Man braucht es zur Diazotierung (Azofarbstoffe, Japp-Klingemann-Reaktion, Sandmeyer-Reaktion etc.), zur Nitrosierung (Bildung von Ketonen oder Aminen nach Nitoso-Oxim Tautomerie z.B. http://forum.lambdasyn.org/index.php/topic,1320.0.html) zur Synthese von Aziden (Hydrazin(derivat) + Nitrit) und noch für viele andere Synthesen (Nitroalkane, Salpetrigsäureester, etc.).

- Wenn du etwas Nitrit vorlegst und dann wenig Salzsäure zutropft, glaube ich, kommt das besser rüber im Video. 

- Ausbeute auch in % nicht nur in Gramm. Ich frage mich: Warum ist sie wohl so niedrig?

Außerdem plane ich noch einen alternativen Syntheseweg über eine ethanolische NaOH-Lösung und Stickoxiden aus Kupfer und HNO3. Was haltet ihr davon? Ich denke, das wäre auf jeden Fall einen Versuch wert.

Ich würde Wasser, nicht Ethanol nehmen, ich befürchte Ethanol könnte dir unter anderem Nebenreaktionen geben. Das was du vorhast ist möglich, aber kompliziert. Um das zu verstehen, musst du dich mit der Chemie der Stickoxide befassen. Nur ein exaktes 1 : 1 Gemisch aus NO und NO₂ ergibt reines Nitrit. Der Grund ist, dass N₂O₃ das Anhydrid der Salpetrigen Säure ist und nicht NO oder NO₂. Falls du damit nicht vertraut bist: Lektüre - https://de.wikipedia.org/wiki/Distickstofftrioxid, https://de.wikipedia.org/wiki/Salpetrige_S%C3%A4ure, http://www.sciencemadness.org/talk/viewthread.php?tid=22988. Leider ergibt Kupfer + Salpersäure ein undefiniertes Gemisch an Stickoxiden (abhängig von der Temperatur und vor allem der Konzentration der Salpetersäure).

[Höllenfledermaus]

Ich würde Wasser, nicht Ethanol nehmen, ich befürchte Ethanol könnte dir unter anderem Nebenreaktionen geben.

Ja, hatte ich ja auch schon hinzugefügt (unter EDIT).

Das was du vorhast ist möglich, aber kompliziert. Um das zu verstehen, musst du dich mit der Chemie der Stickoxide befassen. Nur ein exaktes 1 : 1 Gemisch aus NO und NO2 ergibt reines Nitrit. Der Grund ist, dass N2O3 das Anhydrid der Salpetrigen Säure ist und nicht NO oder NO2.

Leider ergibt Kupfer + Salpersäure ein undefiniertes Gemisch an Stickoxiden

Nun, dass das Nitrit nicht rein sein wird, hatte ich auch schon vermutet. Allerdings könnte man es mit einer Silbernitratlösung vom Nitrat trennen, das AgNO₂ abfiltern und mit einer Natriumacetatlösung wieder zu Natriumnitrit konvertieren. Das nahezu unlösliche Silber(I)acetat kann man abfiltern und mit Salpetersäure wieder zu Silbernitrat "recyclen". Was hältst du davon?

Ich werde die Aubeute in % noch ausrechnen und zum Video sowie zur Synthese hier im Forum (wenn ich sie geschrieben habe) hinzufügen.

Vielen Dank auch für die vielen interessanten Links! Ich wollte schon immer mal die Synthese von Natriumazid über Hydrazinsulfat versuchen, vielleicht finde ich demnächst mal Zeit dazu.

EDIT: Ich habe gerade noch gelesen, dass 25%ige Salpetersäure das beste Gasgemisch für diese Reaktion liefern soll. Ich denke, in Verbindung mit der oben genannten Reinigungsmethode sollte man ganz gute Ausbeuten erhalten.

[Heuteufel]

Nun, dass das Nitrit nicht rein sein wird, hatte ich auch schon vermutet. Allerdings könnte man es mit einer Silbernitratlösung vom Nitrat trennen, das AgNO2 abfiltern und mit einer Natriumacetatlösung wieder zu Natriumnitrit konvertieren. Das nahezu unlösliche Silber(I)acetat kann man abfiltern und mit Salpetersäure wieder zu Silbernitrat "recyclen". Was hältst du davon?

Wiki sagt zu den Löslichkeiten: Silbernitrit: 2,75 g·l−1 bei 15 °C und Silberacetat 10,2 g·l−1 bei 20 °C. Also ähnlich löslich. Wenn du willst, dass deine Idee funktionniert, dann muss die Ag-Verbindung, die du ausfällen möchtest deutlich schwerlöslicher sein als Silbernitrit... alles eine Frage des chemischen Gleichgewichts. Sowas wie Silberiodid wäre gut (30 µg·l−1), vielleicht auch einfach Silberchlorid (1,88 mg·l−1). Das Ag-Halogenid kannst du dann z.B. mit Glucose und NaOH zum Ag reduzieren, und das dann mit Salpetersäure umsetzten. Wie gut sowas theoretisch geht, kann man problemlos mithilfe der Löslichkeitspotentiale berechnen. Ich bin aber zu faul dazu (zumindest im Moment). Vielleicht möchtest du es ja versuchen. 

Es ist auf jeden Fall keine schlechte Idee (abgesehen von den teuren Ag-Salzen, den giftigen NOx und dem allgemein grossen Aufwand). 

[Höllenfledermaus]

Tatächlich, das wäre wohl mit Chlorid oder Iodid besser. Das Chlorid könnte ich auch ohne Glucose-Reaktion einfach unter eine starke Lampe legen und das entstandene Silber in Salpetersäure auslösen. Mal sehen, ob ich das auch mal mache. Wenn ich diesen Versuch hier abgeschlossen habe, wollte ich eigentlich als nächstes Dichromate aus Chrom(III)oxid herstellen, auch ein interessanter Versuch mit vielen schönen Farbwecheln.

Also, am Wochenende kommt noch die Bestimmung des Nitritgehalts von dieser Probe und einer weiteren, die ich länger "brenne". Außerdem schreibe ich dann wie gesagt noch eine detaillierte Synthese als extra Thread. Die Ausbeute habe ich jetzt übrigens ausgerechnet, sie beträgt rund 35% basierend auf Nitrat. Ich habe diese Zahl auch schon zum Video hinzugefügt. Das ist ziemlich wenig, ich hatte meines Wissens nach schon mindestens doppelt so viel, als ich bei früheren Versuchen länger erhitzt habe (vielleicht hätte ich Protokoll führen sollen  ). Werde ich dann auch noch bei der nächsten Probe genauer bestimmen.

Übrigens, danke für den dritten Karma-Punkt!!!

[Höllenfledermaus]

Entschuldigt bitte, dass sich das Ganze noch etwas verspätet, bin leider unerwartet krank geworden (was allerdings nicht mit der Nitritsynthese zusammenhängt  ). Das Silbernitrit trocknet allerdings schon und ich kann es bald wiegen.

[Höllenfledermaus]

Jetzt habe ich endlich die Berechnungen fertig, ich denke die 10g AgNO₃ haben sich rentiert.  Das Nitrit aus dem Video hatte einen relativ geringen Nitritgehalt von ca. 20%, da es nicht lang genug im Ofen war und die Temperatur etwas zu hoch war. Das Nitrit, das ich 2h lang bei einer Temperatur von etwa 300 °C (genau gemessen) "gebrannt" habe, hatte eine Ausbeute von 80% und einen Nitritgehalt von 70%.

Somit ergeben sich folgende Ausbeuten an reinem Nitrit:
-7% beim 1. der oben beschriebenen Versuche
-55% beim 2. Versuch

Die Ausbeute und Reinheit beim Brennerversuch entspricht ebenfalls etwa der des 1. Versuches.

Fazit: Man darf auf keinen Fall zu hoch erhitzen, da die Ausbeute sonst sehr stark sinkt. Ideal sind meinen Versuchen zufolge 2h bei 300 °C. Außerdem muss sehr gründlich gemischt werden.

Ich hoffe, ihr seid mit meiner Arbeit zufrieden.

Viele Grüße
Höllenfledermaus

[Heuteufel]

Das hört sich doch gut an!