思考

蒸馏发烟硝酸如果使用某个99.4%纯度硝酸钾需要25元1KG 不纯的硝酸钾又需要重结晶然后炒干水分 比较麻烦 

而反观硝酸铵钙低至4.4元 1KG 不需要什么提纯步骤  如果不是必须需要发烟硝酸,而是只需要68%或者更高一些 很显然硝酸铵钙是个不错的选择(我记得etn合成是可以使用68硝)

百度百科写到硝酸铵钙化学式为5Ca(NO3)2·NH4NO3·10H2O 但是你买到的硝酸铵钙大概率是不会符合这个化学式的比例

氯酸盐/高氯酸盐的电解制备 - 科创网 (XXXXXXXXXXXX)

这里我有必要说明一下复分解投料的问题。如果这种CAN肥料是百度上的十水合CAN即5Ca(NO3)2·NH4NO3·10H2O的话，那么我应该投入10mol碳酸氢铵(790克)将钙离子转化为铵根离子，但在实际复分解中当我投入600克碳酸氢铵(7.6mol)时溶液便不再产生气泡，继续增加只会导致蒸发浓缩时产生大量氨气。计算得硝酸钙质量623.2克，该品牌含量57.7％，与十水合CAN75％的含量不同，说明AN含量实际上比上述化学式算出来的更高，品牌不同、大包装和散装均有差异但总体上都是AN含量偏高。

不过之前我尝试制取少量铵的时候投入的碳酸氢铵和理论值比较类似 我就直接带入计算了,可以通过分段添加碳酸氢铵 添加一些碳酸氢钠 听一下有没有气体放出 然后静置或丢去磁搅一段时间 再用耳朵凑近听看看还有没有气体放出 如果没有了代表添加的碳酸氢钠都反应完了 再次重复添加碳酸氢铵 直至添加碳酸氢铵没有声音 来自行判断硝酸钙的含量 其实由于硝酸铵钙几乎不要钱,加少或加多造成的产率变化也没什么关系

单纯把硝酸铵钙自带的结晶水带入计算可知理论浓度 41.692G硝酸 10.836G水  =79%的硝酸  

(一般不会认为93%浓硫酸会'提供'水 反而是脱水 所以就没有带入计算  硫酸氢铵/钙 分解也会生成水 硫酸氢铵是需要350度才会分解可以忽略不计 但是硫酸氢钙110℃就会分解了 生成水 硫酸钙 二氧化硫,后面那个白雾有可能就是硫酸氢钙分解产生的二氧化硫)

(实际要严谨一点应该带入百分比计算出硝酸铵/硝酸钙各自的质量,然后再分别带入对应化学式,测量各自占比的方法就像上面说的一样)

硫酸:  64.9G / 93% *110%  =76.76G

硝酸铵钙:65G 

我发现开封过的KK放久了,快接近无色了,倒出来是浅黄透明的液体,而没开封的两瓶的从最开始的粉色变为了深红色,类似黑色了(是瓶内壁变黑了,倾斜瓶子发现黑色固定在那里了,也许是色素附着在瓶壁了)

(1月买了三瓶 现在第一瓶都没用完,可见我是不爱干'坏事'的)

实践

(这个电炉妥妥的老古董了,电线外皮还是用线编织而成的)

只有底下的冷凝管与接收瓶之间需要用保鲜膜包裹,其他两个磨砂口接好了都不会漏气

用铝箔给瓶子和冷凝管裹起来以及关灯/避光可以增加产率,减少硝酸分解

由于温度计不好固定我就并未进行实时的测量温度

开始蒸馏的时候瓶内几乎是无色的,再过一些时间可以看到一点点的黄色的二氧化氮,馏出速度也很快  

V40609-205145.mp4 点击下载 ‎

蒸馏到后面的时候瓶内会充满的白雾,瓶内液体一直都在沸腾状态,馏出明显慢了许多

到最后无法馏出液体的时候白雾也一直存在,并且蒸馏瓶底下的液体也还在沸腾(沸腾有可能是硫酸氢钙融化分解了)

我看到没有液体馏出的时候我还继续蒸了二十多分钟,因为溶液一直在沸腾,我想看看能不能蒸馏到不沸腾,不过并未有任何变化

(最后没有液体馏出的时候我去测量一下圆球上半部分外壁温度 达到了280度以上了,我怀疑白雾是三氧化硫,又或者是硫酸氢钙分解生成的二氧化硫,这个雾经过冷凝管是不会变成液体的,依然是雾,有可能就是二氧化硫,这个温度我还怀疑有一部分硫酸也被我蒸出来了)

停止加热后白雾就会自行消失,蒸馏完的残留物还有明显液体,白色残留物也不溶于水应该是硫酸氢钙 分解后的硫酸钙 倒出一点来可以在纸巾上'融'出一个洞 还留有一部分浓硫酸, (纤维素在稀酸中难以溶解,而在较低温度下就可以溶于72%的硫酸,)

最终成功获得了浓度76.7%的硝酸,在馏出放缓后直接停止接收应该能获得更高的浓度或添加更多的硫酸也可行,大部分的高浓度硝酸都在最开始蒸馏出来了,只有小部分的低浓度硝酸在后面慢慢的馏出

量筒重20.16G  密度1.44

扭开盖子会冒烟,我之前看过一个蒸馏南科的,68硝酸或是更低好像就会冒烟了

我一开始忘记测量瓶子重量了,开始蒸馏了一段时间后才想起来,所以就无法给出具体的数据了

就象征性的取一个数  40ML* 1.44 *76.7% 计算得 44.1792G硝酸 105.6%的产率

理论价格计算

0.01元/1G KK硫酸 (一瓶800G 6瓶 48元)  0.0044元/1G 硝酸铵钙

500ML 68硝酸 500*1.405*68% ≈ 478G

只需 744/ 93% *110%=硫酸8.8元+ 745G硝酸铵钙3.3元 = 500ML 68%硝酸12.1元 

与'奸商'的价格相比简直=不要钱

总之这是个不错的制取68%以上硝酸的方法,算是比硝酸盐制取发烟硝酸更廉价的代替品