Едкий натрий, едкий калий, поташ
В 10 частях кипящей воды растворяют 1 часть кальцинированной (стиральной соды и добавляют 1 часть измельченной гашеной извести при перемешивании. Кипятят около 4 часов, периодически добавляя воду до прежнего объема. Окончание реакции определяют добавлением к отфильтрованной пробе раствора кислоты (уксусной, серной ит. д.). Если углекислота в виде пузырьков газа не выделяется, значит, вся сода превратилась в едкий натрий. Тогда раствор охлаждают, отфильтровывают от осадка и упаривают до нужной концентрации на медленном огне.
Осадок (мел) можно прокалить на сильном огне (при 9000 и выше) и полученную известь использовать повторно. Для получения едкого калия из древесной золы сначала выделяют поташ (карбонат калия). Золу смачивают водой, через сутки. Затем емкость плотно набивают золой на 3/4 объема и заливают водой на 4 часа, потом сливают воду и еще 2 раза заливают водой на 2 часа. Полученный раствор уваривают, образующийся от него осадок (поташ с небольшой примесью других солей) прокаливают.[90]
В 10 частях кипящей воды растворяют 10 частей поташа и добавляют к ней небольшими порциями помешивая 10 частей измельченной гашенной извести.[91] Далее так же как при приготовлении едкого натрия.
Каталитические печи
Состоит из бака-резервуара бензина и каталитической горелки в одном корпусе из железа толщиной 1 мм. Через узкую щель в бак опущены асбестовые фитили. Прямоугольная горелка сделана из уголков, на которых уложены 2 металлические сетки, между которыми равномерная засыпка из асбестового волокна с каталитической пропиткой. Все герметизируют. Засыпку получают так.
1200 г чистого азотнокислого железа (получают растворением в азотной кислоте) разводят в 1,5 л дистиллированной воды при 40-800, добавляют 12,5 окиси кобальта растворенной в азотной кислоте (кобальт содержится во многих радиодеталях — постоянных магнитах, магнитных сердечниках из пермендюра, ножках микросхем и т. д.). Этой смесью пропитывают 300 г асбестовой ваты 1 час при частом перемешивании, охлаждают до 20 °C, добавляют 550 г двуххромовокислого аммония растворенного в 1 л воды, 3–4 раза перемешивают и энергично размешивая, приливают небольшими порциями 380 см3 20 %-ного раствора аммиака. Через 1–1,5 часа вату вынимают, слегка отжимают, сушат тонким слоем при 100–120 °C. Затем теребят до получения мягкого рыхлого волокна и 3 часа прокаливают при 380–400 °C. Все операции делают в резиновых перчатках, на открытом воздухе с респиратором (асбестовая пыль — вызывает рак легких). Коротковолокнистый, листовой и шнуровой асбест не годится. Для розжига каталитической печи на горелку наливают 50-100 см3 бензина, поджигают. Через 3–4 минуты пламя гаснет и начинается беспламенное горение. Возможен беспламенный розжиг печи, если в катализатор заложить нихромовую спираль и включить ее в электрическую сеть.[92]
В литературе приводятся составы менее дефицитных катализаторов, например, алюмо-хромовых (25,1%окиси алюминия; 74,1 % Сr2О3 и 0,8 % СuО). Готовят его аналогично, смешивая азотнокислый алюминий и азотнокислую медь с хромовокислым аммонием (смесь покупного двуххромовокислого аммония и аммиака), пропитывая асбест и затем прокаливая.
Катализаторы дают температуру до 950 — 11500, работают до 1 тыс. часов, а после отравления подлежат замене (концом работоспособности считается снижение температуры до 350 °C). Катализатор надо беречь от воды, масла и грязи.[93]
Кирпич керамический [94]
Предварительно замоченную с 18–25 % воды и выдержанную до 3 суток под пленкой глину разминают слоями 25–40 см ногами в ямах, катком в кольцеобразной канаве (не менее 20 проходов) или в непрерывной вертикальной глиномялке (вал с 6 лопастями и 2 нижними выталкивающими ножами вращается в бочке с боковым отверстием внизу для выхода глины). Формовка ведется на столах в деревянных формах на 2–4 кирпича (размер с учетом на усадку обычно 270x130x65 мм), предварительно смоченных и покрытых песком. После набивки глиной и снятия излишка, форму относят на место сушки кирпича и освобождают встряхиванием (чтобы не ходить далеко, столик с формами перемещают по сушильной площадке). Можно формовать кирпич на глиномялке выдавливанием глины через мундштук (в форме усеченной пирамиды со стенками смачиваемыми водой) с последующей резкой глиняного бруса на кирпичи. Через 1–2 дня сушки под навесом (плотность укладки 15–18 шт/м2 земли) кирпич ставят на ребро. Через 7-10 суток укладывают на ребро в штабель для сушки в сарае до влажности 6–9 % (при нажатии пальцем на нем не должно оставаться знака). Для обжига до 50 тыс. кирпичей складывают в штабель шириной 4–5 м, длиной 10 м, предварительно прокопав под ним 3–4 топочных канавы (шириной 0,3–0,5 м, глубиной 0,2 м). Кирпич укладывают на ребро рядами с зазором 1–2 см., чередуя направления рядов в каждом слое и выкладывая ими свод топочных каналов. Снаружи штабель обмазывается глиной, оставляя на потолке 15–20 отверстий (12x12 см) для регулировки тяги. Первые двое суток топят слабо (до окончания выделения пара), затем 3 суток нагревают до 850–900 °C (ок. 32 часов, красный цвет) и 4 суток медленно охлаждают. Обычно 20 % брака (недожженный и пережженный кирпич), расход дров — до 2 м3 (350–400 кг уел. топлива).
Вместе с кирпичом в штабелях можно получать известь обжигом известняка, мела для замены цемента в кладочных, штукатурных растворах (обжиг до белого пламени с последующим роспуском камня в воде). По сходной с кирпичом технологии получают черепицу (с формовкой на ручном прессе предварительно нарезанных проволокой листов и обжигом совместно с кирпичом)
Кислотность (измерение)
Кислотность измеряется в единицах pH (пропорциональны логарифму числа ионов водорода) в диапазоне от 0 до 14 pH (от кислой до щелочной среды), нейтральная среда соответствует 7 pH.
Способы измерения: С помощью (индикаторов) меняющих окраску: метиловый фиолетовый (меняет цвет с желтого на зеленый при 0,13-0,5 pH, на синий — при 1,0–1,5 pH, на фиолетовый — при 2,0–3,0 pH); метиловый желтый (с красного на желтый — при 2,9–4,0 pH); метиловый оранжевый (с красного на оранжевый — при 3,1–4,4 pH); метилового красного (с красного на желтый — при 4,4–6,2 pH), ализарин (с желтого на фиолетовый — при 5,6–6,8 pH); хинолиновый синий (от бесцветного к фиолетовому при 7,0–8,0 pH); фенолфталеин (в аптеках — пурген) (от бесцветного к розовому — при 8,2-10,0 pH); индигокармин (от синего к желтому — при 11,6-14,0 pH)[95]
Индикаторные бумажки (продаются в школьных коллекторах, магазинах химреактивов) или делаются самостоятельно пропиткой полосок бумаги раствором индикатора и потом сушка.
Самодельные индикаторы из сока свеклы, вишни, красной капусты, малины, ежевики, черники, голубики, зеленых листьев, настоев цветов и т. д. Для длительного хранения сырье сушат и перед использованием готовят отвар (отвары долго не хранятся). Чувствительность таких индикаторов определяют опытным путем по специально составленным титрам растворов кислот и щелочей.[96] При 25 °C раствор 0,1 н соляной кислоты имеет 1,085 pH, 0,1 н НСl + 0,09 н КСl — 2,075 pH; 0,1 н уксусной кислоты + 0,1 н уксусно кислого натрия — 4,643 pH; 0,025 м фосфата калия + 0,025 м фосфата натрия — 6,855 pH; 0,05 м буры (Na2В4O7 10Н2O) — 9,18 pH.[97]
Индикаторные приборы измерения кислотности почвы (диапазон от 3 до 7 pH), продаются в садово-огородных магазинах (цена 5-10 $).
Лабораторные рН-метры со стеклянным электродом (диапазон 0-14,0 pH), можно купить в больницах, фотомастерских, заводских химлабораториях (цены 100–200 $)