Darstellung von metallischem Kalium

[Lithiumoxalat]

So, jetzt siedet der Ansatz etwa schon seit 3,5 h. Der Ansatz sieht von oben immer noch gleich aus, aber als ich ihn zum umschwenken aus dem Sand hob habe ich nicht schlecht gestaunt! es sind viele, etwa 5-8 mm grosse Kaliumtropfen sichtbar!
Ich vermute, dass diese Reaktion auch mit vielen anderen Alkoholen funktioniert. Lampenöl, Ethanol, Spitzer od. Anode, und aus Asche hergestelltes Kaliumhydroxid, das klingt nach "Kalium aus Altagsprodukten" (Holz, Lampenöl, Kalk, Spiritus, Wasser, Mg aus spitzer oder Anode), auch wenn es mit recht grossem Aufwand verbunden ist.
Bilder füge ich hier später noch ein.






zwei gosse Kaliumkugeln, die auf der oberfläche schön kristallstrukturen haben.

Fazit:
Die Ausbeute ist bei mir deutlich kleiner als bei lemmi. Das liegt vermutlich daran, dass mein KOH sehr trocken war, dadurch gab es am anfang keine heftige Reaktion und die KOH-Plätchen zerfielen nicht richtig, sie verklebten mit dem Mg-Pulver, wodurch die Reaktiondoberfläche verkleinert wurde (das könnte man durch gelegentliches umrühren mit einem Glasstab verhindern). Das verwenden von n-Butanol anstelle des terziär-Butanols war ervolgreich, vermutlich ginge dies auch mit anderen Alkoholen.

mfG
Lithiumoxalat


PS: ich müsste mal eine Mg-feilmaschine bauen!(wäre auch zur fertigung von anderen Metallpulver praktisch)

[lemmi]

Ich kann mir nicht vorstellen, dass dein KOH trockener ist als meines, bloß weil das Gebinde frisch geöffnet war. KOH ist immer wasserhaltig und der Gehalt liegt bei ca 85%. Das sollte schon das Analysenzertifikat auf dem Gefäß bestätigen. Im Zweifelsfalle mal titrieren.

Vermutlich liegt die niedrigere Ausbeute an der Verwendung von n-Butanol und daran, daß du grobere Mg-Späne verwendet hast. Letzteres ist wohl aucch dafür verantwortlich, dass es anfangs keine heftige Reaktion gab. Bei längerer Versuchsdauer würde die Ausbeute vermutlich steigen. Wie hoch war sie denn ?

Aber immerhin beweist dein Versuch erneut, dass man n-Butanol verwenden kann!

[Lithiumoxalat]

Ich habe keine grobe Späne verwendet, sondern feines Pulver gefeilt (von der Mg-Anode), deswegen wundert es mich, dass keine Reaktion (gasentwiklung) sichtbar war (bei etwa 200°C fing es an zu sieden). Das Kalium habe ich noch nicht gewogen, ich werde den Versuch noch ein zweites mal durchführen, und dann die Ausbeute bestimmen (ein Teil des Kaliums ist eben schon in der Elementensammlung, eingeschmolzen in eine Ampulle).

[lemmi]

Ich hänge an diesen Therad mal folgende Frage an: wie reinigt ihr älteres Kalium?

Meines habe ich heute nach einigen Jahren umgeschmolzen. Da es selbst hergestellt ist lag es in Kugeln vor, die sich mit einer schwarzen Schicht überzogen hatten. Das Umschmelzen (unter Shellsol, im Sandbad) war unglaublich mühsam und langwierig. Erst fielen die schwarzen Krusten nur sehr allmählich ab. Ich musste zweimal umschmelzen. Aber vor allem ist es nevig, dass das geschmolzene Metall sich leicht in lauter kleine Tröpfchen zerteilt, die unglaublich schwer wieder zu vereinigen sind. Tropfenweiser Zusatz von Isopropanol hat das ein wenig erleichtert (aber ich bin nicht sicher, wie sehr...).

Hat jemand gute Tipps? wie macht ihr das?

Und eine Idee zur Aufbewahrung, so dass es nicht so schnell schwarz anläuft (ausser unter Inertgas einschmelzen - das kann ich nicht)?

[Cyanwasserstoff]

Ich habe meines damals in einer Ampulle unter Paraffinöl und mit möglichst wenig Luftraum eingeschmolzen, ohne Inertgas. Glänzt immer noch nach mittlerweile 11 Jahren. Nur auf dem obersten Stück hat sich eine dunkle Kruste gebildet.

[Phil]

Achtung Altes metallisches Kalium das gelblich ist kann zu sehr schweren Explosionen führen, dieses am besten nur draussen handhaben und nicht schneiden.
hier

[lemmi]

Ich habe heute den letzten Rest umgeschmolzen, gefühlte 100 Metallkügelchen, die ich durch wiederholtes abschlämmen von dem grauen Bodensatz getrennt und etwa 1 cm hoch in ein Reagenzglas gegebn hatte. mit etwas Shellsol überschichtet und dann erwärmt. Dann habe ich 2 Tropefn isopropanol zugegeben und wie durch Zauberei sind die Kügelchen blitzschnell zusammengeschmolzen. Es scheint also doch mit Isopropanol zu funktionieren, nur muss man genügend zugeben und die Verunreinigungen sollten weitgehend abgetrennt sein.

Dass die Krusten auf altem Kalium gefährlich sein können, ist bekannt. Aber da ist immer von gelben Krusten die Rede. Meines verfärbt sich immer schwarz. Die schwarze Substanz reagiert mit Wasser keineswegs rasch, sondern lässt sich nur allmählich auflösen, was m.E. gegen ein Peroxid oder Hydroxid spricht. Was kann das sein?

[Pok]

Dünne, schwarze bis dunkle Krusten bilden sich bei meinem Kalium ebenfalls. Hast du die schwarze Substanz auch völlig vom Paraffinöl saubergewaschen vor der Reaktion mit Wasser? In der älteren Literatur wird von einem Suboxid gesprochen (Verhältnis K₄O). Vielleicht handelt es sich auch um eine "atomare" Mischung von elementarem Kalium mit normalem Kaliumoxid/hydroxid usw. Was anderes fällt mir nicht ein. Die langsame Reaktion mit Wasser dürfte von restlichen Ölspuren kommen, die die Krusten überzogen.

Kalium bewahre ich unter Lampenöl und mit wenig Luft in einem Gurkenglas auf (für kleinere Mengen gehen auch unterschiedlich große Marmeladengläser). Mir ist kein Laborgefäß/material bekannt (außer zugeschmolzenen Glasampullen), das so luftdicht ist. Der Deckel aus Metall lässt Gase nicht durch, nur die extrem dünne Kunststoff/Kautschuk-Einlage. Laborflaschen-Deckel sind meist aus Plastik und da kann Sauerstoff durchdiffundieren. Sowas (Lebensmittelgefäße) kann man natürlich nur machen, wenn das Gefäß vor Zugriff anderer sicher abgeschlossen ist und man nicht besoffen ins Labor geht.

Kleine Kaliumkugeln habe ich mal zusammengefügt, indem ich die Kugeln unter Öl sehr stark zusammengepresst habe, dann bis zum Schmelzpunkt erhitzt und ein paar Tropfen tert-Butanol dazu. Durch das Zusammenpressen ist bereits zwischen sämtlichen Kugeln ein direkter Metall-Metall-Kontakt hergestellt und auch dünne (nicht orange/gelbe) Krusten stören nicht.

[mgritsch]

Dass die Krusten auf altem Kalium gefährlich sein können, ist bekannt. Aber da ist immer von gelben Krusten die Rede. Meines verfärbt sich immer schwarz. Die schwarze Substanz reagiert mit Wasser keineswegs rasch, sondern lässt sich nur allmählich auflösen, was m.E. gegen ein Peroxid oder Hydroxid spricht. Was kann das sein?

Könnte es vielleicht sein, dass die Peroxide in der Lage sind diverse (organische) Bestandteile des Öls untrer dem das aufbewahrt wird zu oxidieren und das Schwarz ist dann vor allem organischer Schlunz bis hin zu C, in Kaliumoxid eingebettet? Die langsame Löslichkeit spricht ein wenig dafür (hydrophobiert)... bliebt das Schwarz auch übrig (Rußfilm auf dem Wasser odgl)?

[Lithiumoxalat]

Mein Kalium verfärbt sich ebenfalls grau bis schwarz (im Verlauf einiger Monate). Ich habe es bisher durch abschneiden der Oberfläche gereinigt. Meiner Erfahrung nach fliessen die Kaliumkügelchen kurz vor dem erstarren des Kaliums am besten zusammen, die besten Ergebnisse hatte ich auch in Reagenzgläsern (die Kügelchen liegen übereinander und können beim Stochern mit einem Glasstab weniger ausweichen).

LG
Lithiumoxalat

[lemmi]

EDIT: der folgende Diskussionsbeitrag wurde aus einem anderen thread hierher kopiert

Rubidium hab ich schonmal so hergestellt. Leider reichen bereits sehr kleine Mengen Natrium aus (vielleicht aus dem Glas), um das Rb so weit zu verunreinigen, dass der Schmelzpunkt extrem sinkt. Mit NaOH klappt es schon, zumindest laut Patent und dem youtuber Nurdrage. Die Reaktionsdauer ist nur äußerst lang.

Oha!
Das ist zwar OT, aber - wie sind diese Versuche denn verlaufen? Konntest du letztendlich was isolieren?

[Pok]

Mit NaOH hatte es bei mir nicht geklappt bei 1-2 Versuchen, aber bei Nurdrage. Mit RbOH hatte ich nur einen Versuch gemacht und der Reaktionsverlauf war praktisch identisch wie bei KOH. Ich hatte ca. 1,5 ml isoliert, Ausbeute um 30 %, glaub ich. Lässt sich aber bestimmt steigern. Aber der Schmelzpunkt wich stark vom Literaturwert ab (Schmelzbereich ca. 30 bis 38 °C). Wie gesagt, Na-Spuren senken den Schmelzpunkt sehr stark, da reichen schon 0,1 bis 0,2 % Na im Rb für diese Werte. Vielleicht probiere ich das später nochmal in einem Eisenbehälter.

[lemmi]

Man könnte es prinzipiell auch in Quarzgefäßen versuchen. Aber Eisengefäße sind vermutlich leichter zu beschaffen. Nachteilig ist nur, dass man den Reaktionsverlauf nicht von aussen verfolgen kann.

Das mit dem Rubidium ist ja spannend! Hast du das noch? Wie hast du es aufbewahrt? Diesen Versuch zu beschreiben wäre doch lohnend!

[Pok]

Genau, dieser Nachteil ist leider ziemlich groß. Ok, an Quarzgefäße habe ich noch nicht gedacht, das wäre tatsächlich eine gute Alternative. Ich habe es immer noch in einem mit Gummistopfen verschlossenen Reagenzglas (war eigentlich nur provisorisch gedacht). Aber das ist mir zu unrein, da will ich schon einen ordentlichen Schmelzpunkt haben. Falls das mit einem Stahlgefäß klappt, wollte ich das auf dieser Grundlage mal beschreiben. Wenn nicht, muss die Na-Verunreinigung aus den Reagenzien kommen und es wäre aufwendig, die zu entfernen.

[Lithiumoxalat]

Wer ein Tiegelofen besitzt kann mit einer Destille aus Stahl recht einfach sehr reines Rb herstellen, durch die Reaktion von RbCl mit Lithium. Diese Reaktion funktioniert auch ohne Schutzgas oder Vakuum, wenn die Grösse des Reaktionsgefässes der Eduktmenge angepasst ist. Auf Youtube gibt es ein Video, wo jemand nach diesem Verfahren Rb sogar mit einem Propanbrenner anstelle des Ofens herstellt.
Wie gefährlich ist eigentlich eine Verkrustung auf Rubidium? Ich habe in einer Ampulle unter Shellsol D70 eingeschmolzenes Rb, das bereits eine leicht gelbliche Verkrustung aufweist (es sind etwa 5 Kügelchen von 4 mm Durchmesser Rb).