多くの化学反応により、ガス状の生成物が生成されます。 たとえば、入門レベルの化学実験室で実行されるほとんどのガス生成反応は、水素、酸素、または二酸化炭素を生成しますが、窒素も生成するものもあります。 たとえば、亜硝酸ナトリウム（NaNO2）とスルファミン酸（HSO3NH2）の反応により、硫酸水素ナトリウム（NaHSO4）、水（H2O）と窒素ガス（N2）が生成されます。 実験者は、注射器内で反応を実行して窒素を捕捉することもできますが、そのためにはいくつかの特殊な装置が必要です。
天びんに約3.5グラムの固体亜硝酸ナトリウムを量り取り、小さなカップまたはフラスコに移します。 フラスコまたはカップに約50mLの水を加え、亜硝酸ナトリウムが完全に溶解するまで内容物を回転または攪拌します。 溶液を100mLメスシリンダーに移し、最終容量が100mLになるように水を加えます。 反応容器として機能する空の16オンスまたは20オンスのプラスチックボトルに溶液を移します。
約4.0グラムの固体スルファミン酸を量り取り、取っておきます。
スルファミン酸を加えたらすぐに、ボトルの開口部にバルーンを置く準備をして、反応を開始する準備をします。 次に、換気の良い場所で、ボトルを直立させ、スルファミン酸をボトルにすばやく追加し、すぐにボトルの開口部にバルーンをはめ込みます。 窒素ガスの発生はすぐに開始する必要があります。
反応を注意深く監視して、バルーンが膨らみすぎてボトルから飛び出さないようにします。 ただし、ボトルを自分や他の人に向けないでください。 バルーンの膨張が止まった場合、またはバルーンが完全に膨張したように見える場合は、バルーンの首をつまんでボトルから取り出します。 気球には微量の空気を含む窒素ガスが含まれています。
スルファミン酸と亜硝酸ナトリウムの溶液を、ガスが発生しなくなるまで重曹（重曹）をボトルに加えて中和し、溶液を排水口に捨てます。 すべてのガラス器具と装置を重曹溶液ですすぎ、次にそれらを完全にすすいでください。または、ペットボトルの場合はそれらを捨ててください。
必要なもの
- 3.5グラムの亜硝酸ナトリウム
- 0.1グラムまで測定できる天びん
- 小さなカップまたはフラスコ
- 水
- 100ミリリットルメスシリンダー
- 空の16オンスまたは20オンスのプラスチックボトル
- 4グラムのスルファミン酸
- バルーン
- 重曹（重曹）
チップ
上記の反応により、約1.6リットルの窒素ガスが発生するはずです。 ただし、試薬の比率は直接拡張可能です。つまり、すべての質量と体積を半分にすると、窒素の体積が半分になります。
警告
亜硝酸ナトリウムは毒性があり、スルファミン酸は毒性と腐食性の両方があり、水中で強酸を形成します。 安全メガネとゴム手袋の使用を強くお勧めします。 常に換気の良い場所で作業し、スルファミン酸の粉塵を吸い込まないようにしてください。 スルファミン酸と亜硝酸ナトリウムを固体状態で混合しないでください。 水がない場合、それらは窒素の代わりに有害な煙を形成します。 亜硝酸ナトリウムNaNO2と硝酸ナトリウムNaNO3を混同しないでください。 硝酸ナトリウムは、スルファミン酸と組み合わせると窒素を生成しません。