Det är lätt att göra lustgas eller skrattgas hemma eller i labbet. Allt du behöver är en värmekälla och ammoniumnitrat. Här finns instruktioner för att göra lustgas och tips om hur man gör det på ett säkert sätt.
Lustiggasens namn
Men först kanske du undrar varför lustgas kallas för skrattgas. Den brittiske kemisten Sir Humphry Davy myntade namnet och hänvisade till de euforiska effekterna av att inhalera gasen.
Vad är lustgas eller skrattgas?
Nitrous oxide har den kemiska formeln N2O. Det är en obrännbar, färglös gas som har en söt smak och en lätt metallisk doft. Även om dess mest kända användning kanske är som bedövningsmedel har lustgas många andra användningsområden. Den ökar förbränningsmotorns effekt, fungerar som oxidationsmedel vid kemiexperiment och raketverksamhet, fungerar som drivmedel för livsmedel, inklusive matlagningsspray och vispgrädde, och har flera användningsområden inom medicinen.
Hantera lustgas
Den enklaste och säkraste metoden för att tillverka lustgas hemma eller i ett litet labb är en metod som Humphry Davy har utarbetat. Davy upptäckte att upphettning av ammoniumnitrat bryter ner det till lustgas och vattenånga:
NH4NO3 (s) → 2 H2O (g) + N2O (g)
Som enkel är det viktigt att försiktigt värma upp ammoniumnitratet mellan 170 °C till 240 °C (338 °F till 464 °F). Om den maximala temperaturen överskrids leder det till snabb nedbrytning och glasprylarna går sönder. Det är säkrast att använda små mängder ammoniumnitrat och antingen en termometer eller en värmekälla med termostat för att kontrollera temperaturen.
- Placera en liten mängd ammoniumnitrat i ett provrör. Förslut provröret med en propp med ett hål som stoppas. Sätt in plast- eller glasrör i hålet och kör in det i ett varmt vattenbad. Vattnet måste vara varmt eftersom lustgas löser sig i kallt vatten, vilket minskar den insamlade mängden. Samla upp bubblorna i en omvänd burk. Denna uppställning för att samla upp gaser kallas för ett pneumatiskt tråg. Den kondenserar vatten som produceras av reaktionen och avlägsnar föroreningar, som rök.
- När du har ställt in utrustningen värmer du långsamt upp ammoniumnitratet. Du kan göra detta över en låga eller brännare. Tillämpa värmen så att den inte överstiger den maximala temperaturen och så att den producerar gasbubblor med en till två bubblor per sekund.
- Stoppa uppvärmningen av ammoniumnitratet innan allt har sönderdelats. Detta bidrar till att förhindra överhettning. Stäng av värmen och koppla bort slangen från uppsamlingsburken så att vatten inte rinner upp i den. Täck behållaren innan du vänder den uppåt, så att du inte förlorar gasen. Du kan försegla behållaren medan den är uppochnedvänd eller helt enkelt täcka den med ett platt plast- eller glasark innan du vänder på den. Gasen i behållaren är lustgas plus mindre mängder av andra kväveoxider, till exempel kväveoxid och kvävemonoxid. Exponering för luft oxiderar kväveoxiden till lustgas.
Detta förfarande används för kommersiell framställning av lustgas, med syra- och basbehandlingar för att ytterligare rena gasen.
Säkerhetstips
Här är tips för att framställa lustgas på ett säkert sätt:
- Hetta inte upp ammoniumnitrat över 240 °C eller 464 °F.
- Sluta med värmen innan den sista biten av ammoniumnitratet har sönderdelats.
- Använd ammoniumnitrat med högsta renhet. Rent ammoniumnitrat är stabilare än ammoniumnitrat med föroreningar.
- Uppför projektet under ett dragskåp (i ett laboratorium) eller i ett välventilerat område (hemma). Även om lustgas är en säker laboratoriegas kan överexponering via inandning orsaka hypoxi, ungefär som överexponering för heliumgas.
Andra sätt att framställa lustgas
År 1772 blev Joseph Priestley den förste personen att syntetisera lustgas. Priestly samlade upp den gas som producerades genom att strö salpetersyra över järnfilspån. Även om det är en effektiv metod är det bäst att lämna den till labbet snarare än hemmet eftersom salpetersyra bör användas under en dragskåp, med rätt utrustning för att skydda mot ett stänk.
En annan metod för att framställa lustgas i hemmet eller labbet är att värma upp en blandning av natriumnitrat och ammoniumsulfat. Återigen, samla upp gasen med hjälp av ett pneumatiskt tråg. Uppvärmning av denna blandning är till och med säkrare än nedbrytning av ammoniumnitrat.
2 NaNO3 + (NH4)2SO4 → Na2SO4 + 2 N2O+ 4 H2O
Den kemiska reaktionen mellan urea, salpetersyra och svavelsyra ger också lustgas.
2 (NH2)2CO + 2 HNO3+ H2SO4 → 2 N2O + 2 CO2 + (NH4)2SO4 + 2H2O
- Holleman, A. F.; Wiberg, E. (2001). Oorganisk kemi. San Diego: Academic Press. ISBN 978-0-12-352651-9.
- McEvoy, J. G. (2015). ”Gaser, Gud och naturens balans: En kommentar till Priestley (1772) ’Observations on different kinds of air'”. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 373 (2039): 20140229. doi:10.1098/rsta.2014.0229
- Parmon, V. N.; Panov, G. I.; Uriarte, A.; Noskov, A. S. (2005). ”Nitrous oxide in oxidation chemistry and catalysis application and production”. Catalysis Today. 100 (2005): 115-131. doi:10.1016/j.cattod.2004.12.012
- Suwa, T.; Matsushima, A.; Suziki, Y.; Namina, Y. (1961). ”Tillverkning av lustgas genom katalytisk oxidation av ammoniak”. Journal of the Society of Chemical Industry. Japan. 64 (11): 1879-1888. doi:10.1246/nikkashi1898.64.11_1879