Bromičnan sodný(NaBrO3) (odkaz:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/sodium-bromate-powder-cas-7789-38-0.html) je bezfarebný alebo biely kryštál, ktorý existuje vo forme bezfarebných alebo bielych kryštálov, zvyčajne vo forme blokov alebo granúl. Má dobrú rozpustnosť vo vode a môže sa rýchlo rozpustiť a vyvolať protónové výmenné reakcie. Jeho rozpustnosť sa zvyšuje so zvyšujúcou sa teplotou. Kryštálová štruktúra patrí do ortogonálneho kryštálového systému. Parametre mriežky sú a=7.713 Å, b=5.442 Å a c=6.496 Å. Spomedzi nich je každý Na+ ión obklopený ôsmimi atómami kyslíka a každý ión BrO3- susedí so šiestimi iónmi sodíka. Je relatívne stabilný pri izbovej teplote, ale pri vysokých teplotách alebo pri zahrievaní dochádza k rozkladným reakciám, pri ktorých vzniká chlorid sodný a kyslík. Má silné oxidačné a bieliace vlastnosti a môže oxidovať a ničiť rôzne organické pigmenty, čím sa dosahuje bielenie predmetov. Je široko používaný v procesoch bielenia v odvetviach ako je výroba papiera, textilu, kože a dreva.
Metóda 1: Bromičnan sodný (NaBrO3) možno pripraviť reakciou kyseliny brómovej a hydroxidu sodného.
Rovnica je nasledovná:
HBrO3+NaOH → NaBrO3+H2O
V tejto reakcii sa pridá 1 mol kyseliny brómovej (HBrO3) reaguje s 1 mólom hydroxidu sodného (NaOH) za vzniku 1 mólu bromičnanu sodného (NaBrO)3) a 1 mól vody (H2O). Reakcia sa uskutočňuje v ekvimolárnom pomere.
Krok 1: Pripravte laboratórne vybavenie a činidlá
- Zabezpečte, aby sa experiment uskutočnil v bezpečnom prostredí a noste vhodné osobné ochranné prostriedky, ako sú experimentálne rukavice, okuliare a laboratórne vesty.
-Pripravte reakčnú nádobu, ako je kadička alebo odmerná banka, na zmiešanie reaktantov.
- Získajte požadované činidlá vrátane kyseliny brómovej (HBrO3) a hydroxid sodný (NaOH).
Krok 2: Odvážte a premiešajte reaktanty
-Presne odvážte určité množstvo kyseliny brómovej (HBrO3) a hydroxid sodný (NaOH) s použitím váh.
Krok 3: Pomaly pridávajte reaktanty
-Pomaly pridajte odváženú kyselinu brómovú a hydroxid sodný do reakčnej nádoby. Počas tohto procesu dávajte pozor, aby ste sa vyhli postriekaniu a pozorne sledujte reakciu.
Krok 4: Miešanie a zahrievanie
- Zmes premiešajte, aby sa zabezpečila jednotná reakcia.
- Ak sa vyžaduje zahrievanie, reakčná nádoba sa môže umiestniť na vyhrievaciu platňu alebo sa môže použiť kúpeľ s horúcou vodou na reguláciu reakčnej teploty vo vhodnom rozsahu. Zahrievanie môže zvýšiť rýchlosť reakcie.
Krok 5: Pozorovanie a zaznamenávanie
-Pozorujte zmeny farby a uvoľňovanie plynu počas reakčného procesu a zaznamenajte ich včas.
Krok 6: Chladenie a filtrovanie
-Po dokončení reakcie sa reakčná nádoba ochladí na teplotu miestnosti.
-Prefiltrujte produkt pomocou filtračného papiera alebo iných vhodných metód na odstránenie nečistôt.
Krok 7: Kryštalizácia a sušenie
-Prefiltrovaný roztok vložte do kryštalizačnej misky alebo sklenenej nádoby a nechajte pomaly kryštalizovať.
-Môžete pridať nejaké rozpúšťadlá (ako je voda) alebo upraviť teplotu na ovládanie rýchlosti kryštalizácie.
-Po dokončení kryštalizácie jemne vysušte kryštalickú pevnú látku tkanivom alebo iným spôsobom.
Krok 8: Zhromažďovanie a skladovanie
- Kryštalické pevné látky zachyťte suchou handričkou a vložte ich do suchej nádoby.
- Nádobu uzavrite a uložte na suchom a tmavom mieste.
Metóda 2:
Chemická rovnica pre reakciu brómu a hydroxidu sodného na výrobu bromičnanu sodného:
Br2+6 NaOH → NaBrO3+5 NaBr+3 H2O
Táto rovnica popisuje proces reakcie medzi brómom a hydroxidom sodným za vzniku bromičnanu sodného. Reakciou 1 mól brómu reaguje so 6 mólmi hydroxidu sodného za vzniku 1 mólu bromičnanu sodného, 5 mólov bromidu sodného a 3 mólov vody. Reakcia sa uskutočňuje v špecifickom molárnom pomere.
Podrobné kroky sú nasledovné:
Krok 1: Do roztoku hydroxidu sodného za stáleho miešania pomaly pridajte bróm a regulujte teplotu medzi 30-40 stupňom .
Krok 2: Po dokončení reakcie sediment prefiltrujte a premyte veľkým množstvom vody, pričom sa zlúči filtrát a premývací roztok.
Krok 3: Pridajte aktívne uhlie na odfarbenie do spojeného roztoku a prefiltrujte, aby ste získali číry roztok. K číremu roztoku sa pridá hydrogénuhličitan sodný, aby sa neutralizoval prebytok hydroxidu sodného, nechal sa stáť a zrazenina hydroxidu sodného sa odfiltrovala.
Krok 4: Kryštalizácia a oddelenie hydroxidu sodného, aby sa získali kryštály dibrómtetraacetátu.
Krok 5: Rozpustite kryštál dibrómtetraacetátu vo vode, pridajte vhodné množstvo roztoku bromidu sodného a oddeľte kryštál, aby ste získali kryštál bromičnanu sodného.
Krok 6: Rozpustite kryštály bromičnanu sodného vo vode, pridajte vhodné množstvo roztoku hydroxidu sodného a oddeľte kryštály, aby ste získali kryštály dibrómacetátu sodného. Kryštály dibrómacetátu sodného sa rozpustia vo vode, pridá sa vhodné množstvo roztoku bromidu sodného a kryštály sa oddelia, aby sa získali kryštály bromidu sodného.
Metóda 3:
Chemická rovnica pre reakciu chlorečnanu sodného a bromidu draselného za vzniku bromičnanu sodného:
3 NaClO3+6 KBr → 3 NaBrO3+5 KBr+3 Cl2
Táto rovnica opisuje proces reakcie medzi chlorečnanom sodným a bromidom draselným za vzniku bromičnanu sodného. Reakciou reagujú 3 móly chlorečnanu sodného so 6 mólmi bromidu draselného za vzniku 3 mólov bromičnanu sodného, 5 mólov bromidu draselného a 3 mólov plynného chlóru. Reakcia sa uskutočňuje v špecifickom molárnom pomere.
Základné kroky na prípravu bromičnanu sodného sú nasledovné:
Krok 1: Bezpečná prevádzka
Zabezpečte, aby sa operácie vykonávali vo vhodnom laboratórnom prostredí a noste osobné ochranné prostriedky, ako sú laboratórne rukavice, okuliare a laboratórne plášte. Dodržiavajte laboratórne bezpečnostné prevádzkové postupy.
Krok 2: Pripravte reakčnú nádobu a činidlá
Vyberte vhodnú reakčnú nádobu, ako je kadička alebo odmerná banka, a pripravte požadované činidlá. To zahŕňa chlorečnan sodný (NaClO3) a bromid draselný (KBr).
Krok 3: Váženie a miešanie činidiel
Pomocou váh presne odvážte určité množstvo chlorečnanu sodného a bromidu draselného. Zmiešajte ich spolu podľa pomerov chemickej rovnice. Napríklad zmiešajte 1 mól chlorečnanu sodného s 1 mólom bromidu draselného.
Krok 4: Miešanie a zahrievanie
Použite vhodné nástroje, ako sú sklenené tyčinky, aby ste zmes premiešali, aby sa zabezpečila jednotná reakcia. Ak je potrebné urýchliť reakčnú rýchlosť, zahrievanie sa môže uskutočniť pri vhodnej teplote. Ohrev je možné dosiahnuť pomocou vykurovacej platne alebo horúceho vodného kúpeľa.
Krok 5: Pozorovanie a zaznamenávanie
Počas reakčného procesu môžete pozorovať niektoré javy, ako sú zmeny farby, uvoľňovanie plynu atď. Tieto pozorovania si zaznamenajte včas.
Krok 6: Ochladenie a kryštalizácia
Po dokončení reakcie sa reakčná nádoba ochladí na teplotu miestnosti. To môže podporiť kryštalizáciu produktu. Rýchlosť kryštalizácie môže byť riadená úpravou teploty alebo pridaním rozpúšťadiel.
Krok 7: Separácia a zber produktov
Na oddelenie roztoku použite filtračný papier alebo iné vhodné metódy, aby ste odstránili nečistoty. Zozbierajte produkt a preneste ho do suchej nádoby.
Krok 8: Sušenie a skladovanie
Kryštalickú pevnú látku jemne osušte handričkou alebo iným absorpčným materiálom a potom ju umiestnite do suchého prostredia, aby sa dôkladne vysušila. Nakoniec produkt skladujte v uzavretej nádobe, aby ste zabránili vlhkosti a oxidácii.
Vyššie uvedené tri metódy sú bežné metódy prípravy bromičnanu sodného v laboratóriu a každá metóda má svoje výhody, nevýhody a použiteľnosť. Pri samotnej výrobe je potrebné zvoliť vhodné metódy prípravy na základe konkrétnych podmienok.