ปฏิกิริยาเคมีหลายอย่างส่งผลให้เกิดผลิตภัณฑ์ที่เป็นก๊าซ แม้ว่าปฏิกิริยาที่ก่อให้เกิดก๊าซส่วนใหญ่เกิดขึ้น ตัวอย่างเช่น ในห้องปฏิบัติการเคมีระดับเบื้องต้นจะผลิตไฮโดรเจน ออกซิเจน หรือคาร์บอนไดออกไซด์ แต่เพียงไม่กี่แห่งก็ผลิตไนโตรเจนได้เช่นกัน ปฏิกิริยาระหว่างโซเดียมไนไตรต์ NaNO2 และกรดซัลฟามิก เช่น HSO3NH2 ทำให้เกิดโซเดียมไฮโดรเจนซัลเฟตหรือ NaHSO4 น้ำหรือ H2O และก๊าซไนโตรเจน N2 ผู้ทดลองยังสามารถทำปฏิกิริยาภายในกระบอกฉีดยาเพื่อจับไนโตรเจน แม้ว่าจะต้องใช้อุปกรณ์พิเศษบางอย่างก็ตาม
ชั่งน้ำหนักโซเดียมไนไตรต์ที่เป็นของแข็งประมาณ 3.5 กรัมบนเครื่องชั่งแล้วโอนไปยังถ้วยหรือขวดขนาดเล็ก เติมน้ำประมาณ 50 มล. ลงในขวดหรือถ้วย แล้วหมุนหรือคนส่วนผสมจนโซเดียมไนไตรต์ละลายหมด ถ่ายสารละลายไปยังกระบอกสูบขนาด 100 มล. จากนั้นเติมน้ำลงในปริมาตรสุดท้าย 100 มล. ถ่ายโอนสารละลายไปยังขวดพลาสติกเปล่าขนาด 16 หรือ 20 ออนซ์ ซึ่งจะทำหน้าที่เป็นถังปฏิกิริยา
ชั่งน้ำหนักกรดซัลฟามิกที่เป็นของแข็งประมาณ 4.0 กรัมแล้วพักไว้
เตรียมเริ่มปฏิกิริยาโดยเตรียมบอลลูนไว้เหนือการเปิดขวดทันทีที่เติมกรดซัลฟามิก จากนั้นวางขวดให้ตั้งตรงในบริเวณที่มีอากาศถ่ายเทดี เติมกรดซัลฟามิกลงในขวดอย่างรวดเร็วและกดบอลลูนเหนือช่องเปิดขวดทันที การสร้างก๊าซไนโตรเจนควรเริ่มต้นทันที
ตรวจสอบปฏิกิริยาอย่างใกล้ชิดเพื่อให้แน่ใจว่าบอลลูนจะไม่พองเกินและหลุดออกจากขวด อย่างไรก็ตาม อย่าชี้ขวดไปทางตัวคุณเองหรือบุคคลอื่นเมื่อใดก็ตาม เมื่อบอลลูนหยุดพอง หรือหากดูเหมือนว่าบอลลูนพองเต็มที่แล้ว ให้บีบลูกโป่งที่คอแล้วนำออกจากขวด บอลลูนประกอบด้วยก๊าซไนโตรเจนที่มีร่องรอยของอากาศ
ทำให้กรดซัลฟามิกและสารละลายโซเดียมไนไตรต์เป็นกลางโดยเติมเบกกิ้งโซดา (โซเดียมไบคาร์บอเนต) ลงในขวดจนกว่าขวดจะไม่เกิดแก๊สอีกต่อไป จากนั้นจึงทิ้งสารละลายลงในท่อระบายน้ำ ล้างเครื่องแก้วและอุปกรณ์ทั้งหมดด้วยสารละลายโซเดียมไบคาร์บอเนต จากนั้นล้างให้สะอาด หรือทิ้งในกรณีของขวดพลาสติก
สิ่งที่คุณต้องการ
- โซเดียมไนไตรท์ 3.5 กรัม
- เครื่องชั่งสามารถวัดได้ 0.1 กรัม
- ถ้วยหรือขวดเล็ก
- น้ำ
- กระบอกสูบไล่ระดับ 100 มิลลิลิตร
- ขวดพลาสติกเปล่าขนาด 16 หรือ 20 ออนซ์
- กรดซัลฟามิก 4 กรัม
- บอลลูน
- เบกกิ้งโซดา (โซเดียมไบคาร์บอเนต)
เคล็ดลับ
ปฏิกิริยาที่อธิบายข้างต้นควรสร้างก๊าซไนโตรเจนประมาณ 1.6 ลิตร อย่างไรก็ตาม สัดส่วนของรีเอเจนต์สามารถปรับขนาดได้โดยตรง กล่าวคือ การลดมวลและปริมาตรทั้งหมดลงครึ่งหนึ่งจะลดปริมาตรไนโตรเจนลงครึ่งหนึ่ง
คำเตือน
โซเดียมไนไตรท์เป็นพิษ และกรดซัลฟามิกมีทั้งพิษและกัดกร่อน และก่อตัวเป็นกรดแก่ในน้ำ ขอแนะนำให้ใช้แว่นตานิรภัยและถุงมือยาง ทำงานในบริเวณที่มีอากาศถ่ายเทสะดวกและหลีกเลี่ยงการหายใจเอาฝุ่นกรดซัลฟามิกเข้าไป ห้ามผสมกรดซัลฟามิกและโซเดียมไนไตรต์ในสถานะของแข็ง หากไม่มีน้ำจะเกิดควันพิษแทนไนโตรเจน อย่าสับสนระหว่างโซเดียมไนไตรท์ NaNO2 กับโซเดียมไนเตรต NaNO3 โซเดียมไนเตรตจะไม่ผลิตไนโตรเจนเมื่อรวมกับกรดซัลฟามิก