Изготовление гремучей ртути
Реагенты:                                                                      Их формула:
Ртуть металлическая                        10 г (0,74 мл)            Hg
Спирт этиловый (96%)                     125 мл                      C2H5OH
Кислота азотная (ρ=1,4 г/см3)          71 мл                         HNO3
Вода дистиллированная
Медь металлическая                         0,1-0,2 г                     Cu
Кислота соляная (ρ=1,19 г/см3)        1-2 мл                        HCl

Оборудование и материалы:
Колба коническая на 0,7 л
Мерный цилиндр на 100 мл
Воронка для фильтрования
Бумага фильтровальная
Плитка электрическая
Штатив лабораторный
Баня водяная

Получение:
1.     Белая модификация.
В конической колбе ёмкостью 0,7 л в 71 мл азотной кислоты (ρ=1,4 г/см3)  растворить при нагревании 10 г металлической ртути. В полученный раствор ввести  металлическую медь  в   количестве 0,1-0,2 г и после её растворения прибавить 1-2 мл  соляной кислоты. Если при этом наблюдается выпадение осадка (каломель, Hg2Cl2),  то реакционная масса нагревается до полного растворения осадка.  Далее полученный раствор охлаждается до 40-50 оС, в него добавляется 30 мл воды и 125 мл 96% этилового спирта. После этого колбу необходимо нагреть до начала реакции (появление белого дыма от паров ацетальдегида и закипание) и оставить на 1 час, периодически погружая колбу в холодную воду для уменьшения интенсивности реакции (но не допуская её прекращения). По прошествии времени (прекращение выделения паров) выпавший белый блестящий мелкокристаллический осадок переносится на фильтр, промывается водой до нейтральной реакции (рН=7), затем несколько раз этиловым спиртом порциями по 10-15 мл и высушивается при температуре 45 оС.
Выход около 13,7 г (96,48% от теоретического).

2.     Серая модификация.
Метод получения серой модификации фульмината ртути аналогичен методу получения белой модификации гремучей ртути с той лишь разницей, что в реакционную массу не вводится медь и соляная кислота. Получается светло-коричневый осадок. Выходы при этом значительно ниже.

Примечания:
1.  Предпочтительнее получать белую модификацию гремучей ртути, т.к. при получении серой модификации к продукту примешивается некоторое количество металлической ртути, что нежелательно.
2.  Данное вещество чувствительно к трению и нагреванию, поэтому следует избегать тепловых и механических воздействий на продукт. Гремучая ртуть при данных воздействиях разлагается со взрывом.
3.  Следует помнить, что соединения ртути токсичны и вызывают отравление. Смертельная доза фульмината ртути составляет 0,5 г.
4.  Вместо меди можно применить эквивалентное количество хлорной меди (CuCl2)  или однохлористой меди (Cu2Cl2).
5.  За неимением ртути её можно заменить эквивалентным количеством нитрата ртути (І) (Hg2(NO3)2)   или нитрата ртути (І І) (Hg(NO3)2). Также можно взять окись ртути (HgO). Азотной кислоты следует взять в этом случае 70 мл.
6.  При замене ртути на её нитраты или оксид приходится дольше ожидать начала реакции вследствие того, что образующиеся при растворении ртути окислы азота участвуют в процессе образования фульминатов. Можно перед приливанием спирта добавить в реакционную смесь около 0,5 г нитрита натрия.
7.  Препарат при воздействии солнечного света разлагается, поэтому хранить его необходимо в тёмном месте.
8.  При проведении данного синтеза необходимо убедиться в отсутствии нагревательных приборов и источников огня, т.к. из реакционной массы выделяется большое количество паров ацетальдегида. Желательно синтез проводить под тягой или на открытой местности

Меры безопасности :- работать в респираторе и очках, при условии хорошей вытяжки, или на хорошем сквозняке, на свежем воздухе. Желательно иметь на руках резиновые перчатки. Главное - избегать попадания ртуть - содержащих материалов и самой ГР. в рот или дыхательные пути, имеется в виду: - не надо курить, и есть во время работы. После всех работ тщательно промыть руки и лицо несколько раз.

Вариант:
Получение белой гремучей ртути.
1. В колбе - лучше с длинным горлышком (тип-«журавль») смешать 4,10 грамм металлической ртути с 0,05-грамм меди и 0,05 см3 соляной концентрированной кислоты. ((Или на 1 грамм ртути +0,012 грамм меди + 0,012 см3 соляной кислоты)).

2. Отвесить 36,0 грамм азотной кислоты (плотностью=1,38-1,40 ---61,2 - 61,5% -ная). Из расчета: 8,78 грамм азотной кислоты на 1 грамм ртути. Залить кислоту в "журавль", добавив ее к предварительно загруженным в "журавль" - ртути, меди и соляной кислоте. Растворение ртути с получением нитрата ртути идет до 2-3 часов при температуре 40-50 градусов Цельсия. При реакции выделяются бурые пары окиси азота. Для предотвращения их выделения и сохранения в растворе, колбу желательно закрыть стеклянной или пластиковой пластинкой. По завершении реакции раствор в колбе охлаждается до температуры = 30-35 градусов Цельсия.

3. Отдельно подогревается до температуры = 25-30 градусов Цельсия этиловый спирт крепостью = 96% -(не ниже 80%)-градусов, и заливается в шарообразную колбу большого объема (1литр), помещенную на слой войлока или опилок. Плоскодонный сосуд не годится, так как при интенсивном нагреве в ходе реакции может лопнуть. Итак, в колбу помещается = 36,00 грамм спирта, из расчета = 8,78 грамм спирта на 1 грамм ртути. (Лучше даже его избыток до 10-12 грамм на 1 грамм ртути).

4. К спирту (в шаровую колбу) быстро прилить приготовленный раствор нитрата ртути см. пункт 2.

Реакция начинается сразу же - жидкость в колбе обесцвечивается, температура резко поднимается за 10-15 минут до 45-50 градусов Цельсия и продолжает подниматься, пока не достигнет 82-83 градусов Цельсия (это - оптимальная температура). Жидкость теряет прозрачность, начинают выделяться пузырьки газа. И после закипания реакционной смеси, интенсивно выделяются белые пары – очень ядовитые, особенно в закрытом помещении. Образующаяся гремучая ртуть в виде тяжелого осадка состоящего из мелких белых кристалликов постепенно осаждается на дно сосуда (колбы).Реакция идет 20-40 минут. А весь процесс в баллоне = 11\2-2 часа.
Через 1 час после начала реакции температура снижается и через 2 часа с начала процесса опускается до = 64-66 градусов Цельсия. То есть суммарное время реакции около 2часов. Гремучая ртуть лежит на дне колбы в виде осадка, а часть ее плавает на поверхности жидкости в виде пены.

5. Промывка. Промывка производится на воронке покрытой тонким полотном после отделения осадка от маточного раствора. Проще говоря, содержимое колбы выливается на фильтр, и после слива жидкой части (маточного раствора) производится многократная промывка осадка ГР. дистиллированной водой, 18-25 раз в течение 2-3 часов, до нейтральной реакции лакмусовой бумажки. Расход воды примерно равен = 28 мл на - 1 грамм ртути металлической .(8,5 литра на 368 грамм ртути). Остатки ГР. со стенок колбы смываются на фильтр струей воды из ручной клизмы.

После промывки ГР. имеет влажность = 12,5-33 % воды. После тщательной промывки ГР. отправляется на хранение или отправляется на дальнейшую обработку.
Хранение ГР. производится в стеклянных банках под 5 см слоем воды .
Обработка ГР. после промывки включает в себя следующие операции: - просеивания, обезвоживания, сушки. Мелкие кристаллики ГР. менее чувствительны (В промышленных условиях, иногда крупные кристаллы дробят деревянными пестами, что настоятельно НЕ рекомендую делать даже врагу, так как при этом возможность взрыва очень велика).

В промышленном производстве ГР.: - Перед сушкой, ГР. на нутч - фильтре обезвоживается до влажности = 5-8-10 % воды. При этой влажности, любые манипуляции из-за появления чувствительности ГР. к механическим воздействиям уже представляют повышенную опасность. Поэтому, все операции обработки ГР. необходимо производить с теми же мерами безопасности, как с уже высушенной в вакуум-сушилке ГР. Нутч-фильтр, это деревянная кадка с ложным дном из деревянной решетки. На решетку укладывается слой фильтрующего материала полотно, шелк. Через штуцер под ложным дном отсасывается воздух, жидкость собирается на истинном дне бочки и сливается по мере необходимости. Вакуум в 40 мм. рт. ст. создается насосом. Фильтрация производится в течение 20-30 минут. Во избежание пересушивания верхних слоев разровненной на фильтре ГР., обязательно следует накрывать ее 1-2 слоями влажного полотна. Предварительное обезвоживание ответственная операция, напрямую влияющая на качество ГР. Поэтому слой ГР. на фильтре тщательно разравнивается и уплотняется резиновым бруском. При нормальной подготовке имеем минимальное количество не кондиции – шишек, сростков кристаллов.

«»» В КУХОННЫХ УСЛОВИЯХ - нутч–фильтр, легко заменяется банкой 0,5-1 литра, закрытой полиэтиленовой крышкой с проплавленными в ней отверстиями (диаметр-1-2мм, при расстоянии 2мм от краев этих дырок). У края крышки, проделать отверстие по диаметру трубки (5-6мм), и пропустить трубку внутрь, на 1\3 высоты банки, и подключить к этой трубке компрессор от аквариума.

При применении метода сырого смешивания составов, вполне достаточно ограничиться операцией предварительного обезвоживания на нутч-фильтре и проводя работы с относительно менее чувствительным продуктом, увеличить безопасность процессов. Работы же с сухой ГР. с остаточной влажностью = 0,3 – 0,5% чрезвычайно опасны и неприемлемы для кустарных мастерских. Для кухни наиболее приемлемо употребление ГР. только в сыром виде - избегая ее сушку. Сырая гремучая ртуть запрессовывается давлением 200кг\см2 в залуженный оловом корпус, сверху под-прессовывается немного черного пороха, и гильза сушится. Но это долгий процесс. Если в дне гильзы есть отверстие, то его закрыть кружком пористого материала - (несколько слоев промокашки) и запрессовать ГР. и навеску черного пороха. Установив гильзу вертикально, залить в нее спирт, и так несколько раз, добавляя его по мере протечки сквозь прессованный объем. Гильза протирается салфеткой смоченной спиртом и сушится на воздухе, до исчезновения запаха спирта. 

Для справки:

А - Сушка ГР. производится при температуре не более 40 градусов Цельсия. В лабораториях сушка производится на водяной бане в никелированных сковородах при 40 градусах Цельсия, в течение 40-60 минут, до момента рассыпания комков, что соответствует остаточной влажности = 0,3-0,5% воды. Или в вакуум-аппаратах – для сушки больших количеств ГР. в заводском производстве. В вакуум-аппарате создаётся вакуум и подаётся ток сухого теплого воздуха, нагрев поддонов производится обогреваемыми паром и горячей водой плитами. Температура сушки не должна быть выше 40 градусов Цельсия. Подробнее описано в других материалах и не стоит повторять то, что не будет применимо.

Б - Существует способ ускоренной сушки ГР. когда сушка производится спиртом, на нутч-фильтре, после предварительного обезвоживания. Обычно в производстве: -На 260 грамм ГР. берется 40- 60 см3 спирта (40-50 грамм 96%-ного спирта). Создается разрежение в 15-20см.рт.ст. сушка продолжается до тех пор, пока слой ГР. не станет рассыпаться на отдельные комочки, тогда ГР. выкладывается в папковые коробочки, укрепленные на оси двигателя, установленного под углом 45 градусов к плоскости и подается слабая струя горячего воздуха с температурой = 35-40 градусов Цельсия. Через 25-30 минут спирт испаряется и готовый продукт- сухая ГР. готова к сортировке и дальнейшему использованию. Такая сушка привлекательна тем, что позволяет иметь кондиционный сухой продукт, применяя простейшее оборудование.
А при совмещении сушки спиртом с другими операциями, возможно, увеличить безопасность снаряжательных операций, избегая работ с сухой ГР. получаемой в вакуум-сушилках.

Примечания по реакции:

А. Обесцвечивание жидкости происходит в течение 10-15 минут, жидкость сначала вроде бы спокойная, выделяет пузырьки и вдруг как бы закипает, с шипением выделяя густые белые клубы ядовитых паров азотисто-этилового эфира, уксусного альдегида и другие газы. После окончания основной реакции часто идет выделение бурых паров окислов азота при температуре реакции = 90-98 градусов Цельсия, что ведет к ухудшению качества ГР., и снижению ее выхода из-за образования нежелательных примесей. Обычно это связано или с недостатком спирта, или с низкой температурой спирта или нитрата ртути, или с применением в процессе спирта или азотной кислоты малой крепости. То есть с нарушениями технологии. Для предотвращения выделения окислов азота производится так называемое «гашение» реакции добавкой спирта или воды. Лучше иметь небольшой избыток спирта в реакции и температуру растворов нитрата ртути и спирта, перед смешением, не менее 30-35 градусов Цельсия, тогда реакция идет быстро и без образования примесей. Для сырого смешивания компонентов достаточно обезвоживание на нутч-фильтре, до 5-10 % влажности.

Б - Без добавки меди и соляной кислоты на выходе реакции будем иметь не белую, а серую ГР. Такая ГР. практически равноценна белой ГР., по всем параметрам, но имеет меньший срок хранения, что несущественно для кухни, - какая разница, пролежит она 50 лет или 20?

Расходы реагентов.

1 грамм металлической ртути дает 1,4-1,5 грамм ГР.
(ПРИНИМАЕМ = 1,4 ГРАММ ГР. - выход из 1 грамма ртути).
В загрузку обычно входит = 4,10 грамм ртути, = 3,60грамм азотной кислоты плотностью -1,383-крепость в 40 градусов Бемэ, 0,05 грамм красной металлической меди, 0,05 см3 концентрированной соляной кислоты, 36,0 грамм этилового спирта 96% ной крепости.
И, дополнительно на сушку сырой ГР. требуется спирт, из расчета 40-60 см3 на 260 грамм ГР. Примерно: 196 см3 = 140-150 грамм спирта на 570-580 грамм ГР. Для нашего случая – на 5,6-5,8грамм ГР., потребуется 1,5г (но лучше 2 грамма) спирта на сушку.

1 грамм Hg + 0,012 грамм Cu + 0,012 грамм HCl + 8,78 грамм HNO 3 + 8,78 грамм спирта + (0,5-0,6 см3 спирта на сушку). Но, гораздо лучшие результаты реакции - когда отношение спирт\ртуть = 10\1 - 12\1.