Introducción
Existen dos métodos de obtención de P rojo a partir de cajas de cerillas. El primer método da un rendimiento más sucio, mientras que el segundo permite obtener un producto mucho más puro.Introducción
¿Alguna vez se ha preguntado cómo funcionan las cerillas de seguridad? Pues no tema, porque hoy aprenderá a hacerlo. El secreto de la cerilla se reduce al clorato potásico y al fósforo rojo. El clorato potásico (KClO3), un agente oxidante muy potente, es el ingrediente más importante de la cabeza de la cerilla, y a menudo constituye alrededor del 50% de su peso. Por otra parte, el fósforo rojo, un combustible extremadamente inflamable, es el ingrediente más importante de los fulminantes rojos de las cajas de cerillas, que también suelen componer alrededor del 50% en peso de los fulminantes.
Cuando la cabeza de la cerilla se desliza con fuerza por el fulminante, la llama resultante se debe a la formación de una cantidad muy pequeña de la mezcla explosiva, comúnmente conocida como mezcla de Armstrong. Se forma debido a que una pequeña cantidad de fósforo rojo se desprende de la pastilla percutora y se mezcla con el clorato potásico. La fricción produce suficiente calor como para que la mezcla de Armstrong, muy sensible al calor, se encienda, dando lugar a una pequeña llama.
Como puede ver, las cerillas tienen cierto potencial para extraer algunas sustancias químicas útiles, pero debo aplastar sus expectativas. Hay una cantidad tan pequeña de cada sustancia química que puedes pasar por varias cajas de cerillas y apenas obtener unos gramos de producto bruto. Además, no debería interesarte el clorato potásico, ya que es peligrosamente oxidante, lo que lo sitúa en la lista de sustancias reguladas del Reino Unido como precursor de explosivos, y requiere una licencia EPP para tener el producto químico en tu posesión.
El otro 50% que compone los fulminantes es principalmente vidrio, para mejorar la fricción al encender una cerilla, y adhesivos, para sujetar el fulminante a la caja. Utilizaremos acetona para eliminar los adhesivos, pero dejaremos el vidrio, ya que no debería afectar a las reacciones en las que utilicemos el fósforo rojo, aunque al pesar las masas exactas de fósforo rojo habrá que tener en cuenta el vidrio. Normalmente, el 25% de la mezcla de fósforo rojo será vidrio.
Cuando la cabeza de la cerilla se desliza con fuerza por el fulminante, la llama resultante se debe a la formación de una cantidad muy pequeña de la mezcla explosiva, comúnmente conocida como mezcla de Armstrong. Se forma debido a que una pequeña cantidad de fósforo rojo se desprende de la pastilla percutora y se mezcla con el clorato potásico. La fricción produce suficiente calor como para que la mezcla de Armstrong, muy sensible al calor, se encienda, dando lugar a una pequeña llama.
Como puede ver, las cerillas tienen cierto potencial para extraer algunas sustancias químicas útiles, pero debo aplastar sus expectativas. Hay una cantidad tan pequeña de cada sustancia química que puedes pasar por varias cajas de cerillas y apenas obtener unos gramos de producto bruto. Además, no debería interesarte el clorato potásico, ya que es peligrosamente oxidante, lo que lo sitúa en la lista de sustancias reguladas del Reino Unido como precursor de explosivos, y requiere una licencia EPP para tener el producto químico en tu posesión.
El otro 50% que compone los fulminantes es principalmente vidrio, para mejorar la fricción al encender una cerilla, y adhesivos, para sujetar el fulminante a la caja. Utilizaremos acetona para eliminar los adhesivos, pero dejaremos el vidrio, ya que no debería afectar a las reacciones en las que utilicemos el fósforo rojo, aunque al pesar las masas exactas de fósforo rojo habrá que tener en cuenta el vidrio. Normalmente, el 25% de la mezcla de fósforo rojo será vidrio.
En elazulejo blanco aparecen algunos de los equipos y productos químicos que pensé que necesitaría al empezar el experimento.
Con unas tijeras, corté las cajas de cerillas para obtener sólo el cartón que tiene la superficie de la pastilla de percusión. Rasqué las almohadillas con una espátula metálica para ver si la composición roja estaba lo suficientemente suelta como para eliminarla sin disolvente, pero fue muy difícil. Humedecí un algodón con agua y lo pasé por las almohadillas de los delanteros con la esperanza de ablandarlas, aunque la espátula metálica seguía sin poder rascar la composición roja de forma eficaz de esta manera.
Tuve que cambiar el agua por otro disolvente, como pensé que podría ocurrir, y humedecí otro algodón con acetona con la esperanza de eliminar cualquier adhesivo. Esto pareció funcionar, pero la fina capa de acetona aplicada se evaporó demasiado rápido para ser útil. Decidí añadir un pequeño volumen de acetona a un vaso de precipitados de vidrio de 100 ml y sumergir media almohadilla de punzón boca abajo en la acetona hasta que el cartón estuviera visiblemente empapado. Comprobé que la composición roja de la almohadilla se eliminaba fácilmente de esta forma.
A continuación, empapé todas las almohadillas de esta forma y las mantuve inclinadas hacia un recipiente receptor, en mi caso un vaso de precipitados de vidrio de 100 ml, y raspé la composición roja en el recipiente receptor utilizando una espátula metálica. El método funcionó bien, aunque de vez en cuando se raspaba también el cartón de debajo de la superficie, contaminando la composición roja; esto era más frecuente si se dejaban secar las almohadillas delanteras, por lo que trabajar rápido era relativamente importante. Además, no utilicé un recipiente receptor lo suficientemente grande y acabé con una pequeña pérdida de la composición roja, ya que se perdió el recipiente, por lo que mejoré y transferí todo a un vaso de precipitados de 250 ml.
Una vez transferida toda la composición roja al vaso de precipitados de 250 ml, añadí un pequeño volumen de acetona para cubrir la composición roja y proporcionar un lavado adicional para eliminar cualquier adhesivo. Agité la composición roja con la espátula metálica unas cuantas veces y luego se decantó el exceso de acetona. Repetí este proceso un par de veces, y luego transferí la composición roja húmeda a unas hojas de papel de impresión y la dejé secar.
Tuve que cambiar el agua por otro disolvente, como pensé que podría ocurrir, y humedecí otro algodón con acetona con la esperanza de eliminar cualquier adhesivo. Esto pareció funcionar, pero la fina capa de acetona aplicada se evaporó demasiado rápido para ser útil. Decidí añadir un pequeño volumen de acetona a un vaso de precipitados de vidrio de 100 ml y sumergir media almohadilla de punzón boca abajo en la acetona hasta que el cartón estuviera visiblemente empapado. Comprobé que la composición roja de la almohadilla se eliminaba fácilmente de esta forma.
A continuación, empapé todas las almohadillas de esta forma y las mantuve inclinadas hacia un recipiente receptor, en mi caso un vaso de precipitados de vidrio de 100 ml, y raspé la composición roja en el recipiente receptor utilizando una espátula metálica. El método funcionó bien, aunque de vez en cuando se raspaba también el cartón de debajo de la superficie, contaminando la composición roja; esto era más frecuente si se dejaban secar las almohadillas delanteras, por lo que trabajar rápido era relativamente importante. Además, no utilicé un recipiente receptor lo suficientemente grande y acabé con una pequeña pérdida de la composición roja, ya que se perdió el recipiente, por lo que mejoré y transferí todo a un vaso de precipitados de 250 ml.
Una vez transferida toda la composición roja al vaso de precipitados de 250 ml, añadí un pequeño volumen de acetona para cubrir la composición roja y proporcionar un lavado adicional para eliminar cualquier adhesivo. Agité la composición roja con la espátula metálica unas cuantas veces y luego se decantó el exceso de acetona. Repetí este proceso un par de veces, y luego transferí la composición roja húmeda a unas hojas de papel de impresión y la dejé secar.
Resultados
En mi opinión, la composición roja seca debería ser lo suficientemente pura como para llamarla fósforo rojo, aunque todavía contendrá varias impurezas como el cartón raspado de la caja de cerillas. El fósforo rojo se transfirió a un trozo de papel para pesarlo, lo que dio un rendimiento de unos respetuosos 0,506 g.
El promedio es una recuperación de poco más de 0,1 g por caja de cerillas, ya que habíamos utilizado cinco cajas, aunque sospecho que una de las dos marcas que utilicé tenía bastante más fósforo rojo debido a las almohadillas más grandes. Me parece un método fiable para extraer pequeñas cantidades de fósforo rojo. Sinembargo, otras marcas de cajas de cerillas pueden reaccionar de manera diferente a este método de extracción con acetona, por lo que puede no ser viable, ya que algunas personas recomiendan agua para aflojar las almohadillas.
En mi opinión, la composición roja seca debería ser lo suficientemente pura como para llamarla fósforo rojo, aunque todavía contendrá varias impurezas como el cartón raspado de la caja de cerillas. El fósforo rojo se transfirió a un trozo de papel para pesarlo, lo que dio un rendimiento de unos respetuosos 0,506 g.
El promedio es una recuperación de poco más de 0,1 g por caja de cerillas, ya que habíamos utilizado cinco cajas, aunque sospecho que una de las dos marcas que utilicé tenía bastante más fósforo rojo debido a las almohadillas más grandes. Me parece un método fiable para extraer pequeñas cantidades de fósforo rojo. Sinembargo, otras marcas de cajas de cerillas pueden reaccionar de manera diferente a este método de extracción con acetona, por lo que puede no ser viable, ya que algunas personas recomiendan agua para aflojar las almohadillas.
Segundo método
Introducción
Llevé a cabo experimentos con la obtención de fósforo rojo de los tampones de cerillas, primero de 10 cajas, y después llegué a 50. Al principio, intenté raspar esta mezcla de fósforo con un bisturí, pero el rendimiento era muy bajo. ¡Encontré una forma muy sencilla de obtener fósforo de ellas con un buen rendimiento!
Introducción
Llevé a cabo experimentos con la obtención de fósforo rojo de los tampones de cerillas, primero de 10 cajas, y después llegué a 50. Al principio, intenté raspar esta mezcla de fósforo con un bisturí, pero el rendimiento era muy bajo. ¡Encontré una forma muy sencilla de obtener fósforo de ellas con un buen rendimiento!
Esta es la manera. Tomamos cajas de cerillas que se puedan utilizar, les cortamos las almohadillas con unas tijeras y las metemos en una jarra con agua durante toda la noche. Las sacamos por la mañana y, armados con un cuchillo, les quitamos el fósforo con una fina capa de papel; simplemente se quita. Quitamos la mitad de la almohadilla, la segunda mitad también la quitamos de la misma manera. Cortamos los trozos de papel laterales con tijeras y secamos.
Cogemos una probeta y un vaso de cristal o de precipitados, se ensucia y no se puede lavar. Para el segundo experimento, tomé 50 cajas (es decir, 100 almohadillas de delantero, y como cada almohadilla de delantero se divide en dos partes, sólo hay 200 piezas). Ponemos todas las pastillas de golpeo en un tubo de ensayo y lo presionamos, le damos la vuelta y lo metemos en un vaso de agua (con la garganta hacia abajo).
Salimos fuera y empezamos a calentar el tubo de ensayo con un quemador. El vapor de fósforo se condensará en el interior del tubo de ensayo, que está bajo el agua. Debido al aumento de la temperatura, el aire se expande y sale burbujeando del tubo de ensayo. Aveces se lleva consigo un grano de fósforo que, una vez en el aire, se incendia inmediatamente (esto se puede ver aunque brille el Sol): por lo tanto, el experimento no se puede realizar en casa (o mejor dicho, se puede realizar bajo capucha).
Ponemos nuestro vaso con una probeta (¡no saques la probeta!) en un baño de agua. Cuando el agua se caliente, empezamos a agitar el tubo de ensayo, pronto todas las gotas grandes de fósforo fluirán hacia abajo, pero las más pequeñas no se desprenderán (entonces pueden disolverse en gasolina y utilizarse para experimentos). Ahora puedes coger un tubo de ensayo.
Si coges diez cajas cada vez (o mejor dicho, veinte pastillas de percusión), un trozo de fósforo tendrá el tamaño de medio guisante pequeño [no hay rendimiento cuantitativo, lo siento].
Si coges cincuenta cajas, un trozo de fósforo no tendrá el tamaño de dos guisantes pequeños y medio (como pensabas), sino menos: el hecho es que el fósforo, que está en la parte superior, se queda en las pastillas de percusión carbonizadas. Aquí, a la izquierda, un trozo obtenido de 10 cajas, y a la derecha de 50.
Si coges cincuenta cajas, un trozo de fósforo no tendrá el tamaño de dos guisantes pequeños y medio (como pensabas), sino menos: el hecho es que el fósforo, que está en la parte superior, se queda en las pastillas de percusión carbonizadas. Aquí, a la izquierda, un trozo obtenido de 10 cajas, y a la derecha de 50.
Creo que lo óptimo es utilizar una carga de unas 25 - 30 cajas (50 - 60 pastillas). Para la experiencia descrita, utilicé entre 10 y 15 cajas usadas y entre 35 y 40 sin usar. Con las pastillasusadas, el rendimiento de fósforo será la mitad.
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