Приготовляют 1 н. раствор хлорноватистокислого натрия следующим образом: в 5-литровую круглодонную колбу помещают 1800 г раствора щелочи [300 г(7,5 мол.) едкого натра в 1500 мл воды] и 1500 г льда. Затем в раствор пропускают хлор до тех пор, пока привес не достигнет 213 г (3 моля). Во время этой операции раствор тщательно охлаждают льдом, чтобы предупредить образование хлоратов (примечание 1). После того как весь хлор введен, реакция раствора должна быть слабо щелочной, так как присутствие свободного хлора мешает образованию гидразина.
В выпарительную чашку диаметром в 36 см помещают 1350 г (1,5 л; 23 моля) х. ч. аммиака уд. веса 0,90, 900 мл дестиллированной воды (примечание 2), 375 мл 10%-ного раствора желатины (примечание 3) и 1200 мл 1-н. раствора хлорноватистокислого натрия, приготовленного, как указано выше. Эту смесь подогревают как можно быстрее и упаривают до получения 1/3 первоначального объема. Остаток тщательно охлаждают льдом и фильтруют с отсасыванием через двойной слой полотна и через один слой обыкновенной фильтровальной бумаги, положенной поверх полотна, чтобы удержать мелко диспергированные примеси. После этого фильтрат выливают в банку для осаждения и охлаждают до 0° посредством льда с солью. К фильтрату приливают постепенно, порциями по 10 мл на каждые 100 мл фильтрата, концентрированную серную кислоту при непрерывном перемешивании (примечание 4). Выпадает осадок сернокислого гидразина (NH2NH2 • H2SO4). Смесь оставляют на несколько часов на холоду до полного выпадения осадка. Затем осадок отсасывают и промывают холодным спиртом. Выход составляет 53—58 г на каждые 1,5 л водного аммиака (34— 37% теоретич.). Таким путем получают кристаллический совершенно бесцветный продукт, вполне пригодный для большинства целей. Если требуется абсолютно чистый продукт, то для этого достаточно перекристаллизовать его из воды. На каждые 21 г сырого продукта требуется 100 г кипящей воды. Если сырой сернокислый гидразин окрашен в коричневый цвет, то рекомендуется прокипятить раствор его с животным углем. После фильтрования смеси и охлаждения ее до 0° получают 19 г чистых, бесцветных кристаллов (примечание 5).
Примечания
1. Для получения хорошего выхода гидразина совершенно необходимо, чтобы при приготовлении раствора хлорноватистокислого натрия смесь достаточно охлаждалась и была к концу реакции щелочной на лакмус.
2. Так как железо является отрицательным катализатором, необходимо применять дестиллированную воду.
3. Как связывающее вещество можно применить крахмал, глицерин, клей или желатину; однако последняя дает самые лучшие результаты.
4. Для получения бесцветного сернокислого гидразина уже при первом осаждении необходимо раствор гидразина тщательно охладить и профильтровать два раза перед тем, как начать прибавление к нему серной кислоты. Кроме того, серную кислоту нужно прибавлять медленно при перемешивании. Если эти условия не соблюдаются, получается продукт с вкраплением бурых частиц.
5. Маточный раствор, остающийся после кристаллизации сернокислого гидразина, содержит небольшое количество гидразина. Если растворить в воде 200 г сернокислой меди и добавить полученный раствор к Ю л маточного раствора, остающегося от описываемого процесса, то после 10 час. стояния получается кристаллический осадок двойной соли сернокислой меди и сернокислого гидразина. Эта соль, суспендированная в 10-кратном (по весу) количестве дестиллированной воды, при обработке сероводородом разлагается на сернистую медь и сернокислый гидразин. После отделения осадка сернистой меди фильтрованием раствор упаривается до начала кристаллизации сернокислого гидразина. Выход продукта очень небольшой, так что едва ли стоит предпринимать эту работу в лабораторных условиях. Один препаратор, выпаривающий одновременно в шести чашках реакционную смесь гидразина, может осуществить от 20 до 25 операций в течение 9 часов. Для выпаривания раствора, указанного в экспериментальной части, на бунзеновской 4-рожковой горелке нужно 2—3 часа. Если выпаривание вести медленнее, то выход продукта заметно уменьшается.