Installasjon for rensing ved destillasjon av organiske klorprodukter og metoder for rensing ved destillasjon av karbontetraklorid, kloroform, trikloretylen, metylenklorid og perkloretylen. Karbontetrakloridforgiftning Giftige konsentrasjoner, i
UNION OF SOVIETSHIRISH EDITORIAL REPUBLIC 07 S 07 S 19/06 RETENI RUSSKY ICHAYUEVESTE EMPLOYMENT sch nshchenichennshitkob xo zoldnazole, ORS 12 general to ots-Khkhloushkinn and peSTATE INVENTION OF THE USSR 1) Institutt for uorganisk Kjemi.. og elektrokjemi ved Academy of Sciences of the Georgian SSR "Foreign literature", 1958, s. 393-396,2. Workshop om organisk kjemi I., "IIR", 1979, s. 376 (prototype) , FIRE KARBON ved tørking med tørkemiddel og destillasjon, på grunn av det faktum at, for prosessteknologi og tørkegrad, en blanding med formelen CoK C 1 + Soya hvor 11- benz, 1,3 - brukes tnadi1 - benz, 1,3-selen i et masseforhold: Co K C 1 (25-30): i nærvær av en blanding av 2,0-3,0 til det opprinnelige fjerde karbon, og stadiene av oregon kombineres. i tid 117295. Det 2. inkluderer løsningsmidlet med kokende trinn ved tilbakeløp i 18 timer ved bruk av RO som tørkemiddel og etterfølgende 5. destillasjon på en kolonne. Forbruket av P05 per 1 liter løsemiddel er 25-30 g, og vanninnholdet i målproduktet er ikke lavere enn 0,00523,0 Ulempene med den kjente metoden er kompleksitet 1, tilstedeværelsen av to trinn - tørking og destillasjon og varigheten av prosessen, som kompliserer teknologien betydelig, og også15 høyt vanninnhold i målproduktet. Formålet med oppfinnelsen er å forenkle prosessens teknologi og øke tørkegraden faktum at i henhold til metoden for rensing av karbontetraklorid ved tørking over et tørkemiddel og destillasjon, brukes en blanding av koboltkomplekser med formelen som tørkemiddel for rensing av karbontetraklorid. Vann er den viktigste uønskede urenheten til CC alle rensemetoder inkluderer som regel trinnet med tørking og destillasjon av løsningsmidlet. Tørking og destillasjon er de siste stadiene av renseprosessen til CC 1, og derfor er fjerning av vann fra CC 1 en viktig oppgave. ikke blandes godt med vann (0,08%) og i mange tilfeller er destillasjon tilstrekkelig for rensing. Vann fjernes i form av en azeotrop blanding, som koker ved bb C og inneholder 95,9 løsemidler. En ternær azeotrop blanding av vann (4,3%) og etanol (9,7) koker ved 61,8 C. Når det stilles høyere krav til rensing av CC 1, er destillasjon uten først tørking av løsningsmidlet uegnet , ifølge hvilken CC 1 fortørkes og deretter destilleres på en kolonne. Tørking utføres over CaC 1, etterfulgt av destillasjon og P 05 CC 1, tørket over kalsinert CaC 1 og destillert fra en kolbe med en effektiv tilbakeløpskjøler i vannbad, og i noen tilfeller - fra en kvartskolbe med tilbakeløpskjøler . Ved bruk av SS 14, for termokjemiske målinger, blir løsningsmidlet to ganger utsatt for fraksjonert destillasjon på en kolonne med vakuumkappe, som hver kaster den første og siste porsjonen med et volum på en fjerdedel av den totale mengden destillat G 1. Imidlertid kan enkelt destillasjon av løsningsmidlet uten bruk av tørkemidler tillater ikke å oppnå et løsningsmiddel med lavt vanninnhold. I metoder basert på bruk av tørkemidler og etterfølgende destillasjon er det nødvendig med foreløpig langvarig kontakt av løsningsmidlet med tørkemidlet, hvor valget for CC 1 er begrenset. Blant tørkemidler er kalsinert CaC 1 det mest akseptable. Det er vist at 50CC 1 ikke kan tørkes over natrium, siden det under disse forholdene dannes en eksplosiv blanding. Denne rensemetoden er tidkrevende, har mange trinn og er ineffektiv 1, som er CoC C 1, + CoC C 1 hvor d" benz, 1,3-tiadiaeol; k - benz, 1,3-selendiazol; med et masseforhold på Co KS 1Co K., C 1 25" 30:1 og den totale mengden av blandingen er 2,0-3,0 vekt.L i forhold til det opprinnelige karbontetrakloridet, og trinnene for tørking og destillasjon kombineres i tid og rom den velkjente metoden 3.1 Essensen av den foreslåtte metoden er at koboltkomplekser de indikerte Pu K-ligander desintegrerer i nærvær av spor av vann. Disse kompleksene er uløselige i alle vanlige løsningsmidler oppløsning ødelegges komplekset med dannelse av en fri ligand og hydratisert koboltion. I løsemidler som inneholder I molekylet er det et trivalent nitrogenatom, og en reaksjon med erstatning av ligandmolekyler med løsemiddelmolekyler. Slike løsningsmidler inkluderer aminer, amider, itriler, samt noen heterosykler.g1117295 10 I løsningsmidler som ikke inneholder et trivapentin-nitrogenatom i molekylet, men inneholder urenheter av vann, spesielt i CC 1, som et resultat av reaksjonen i løsningen, nedbrytningsproduktene av koboltkomplekset med svovel- eller selenholdige diazoler. Ved hjelp av polarografi, samt UV og synlige spektre av de resulterende løsningene, ble det vist at det ikke er noen interaksjon mellom liganden og kompleksdannende middel i nitrogen. -holdige medier eller i medier som inneholder spor av vann. Komplekser av kobolt med aromatiske diazoler kan bare oppnås i absolutt vannfrie medier som ikke inneholder et nitrogenatom. I alle tilfeller, når disse kompleksene introduseres i løsningsmidler som inneholder fuktighetsurenheter, tilsvarer summen av spektrene til liganden og koboltionet det resulterende spekteret, og bølgene til liganden og koboltionet er tydelig registrert på polarogrammene. 25 Nedbrytningsreaksjonen av koboltkomplekser med de angitte diazolene under påvirkning av vannmolekyler går veldig raskt og løsningsmidlet antar fargen til det hydratiserte koboltionet. Øyeblikkelig binding av spor av vann med et tørkemiddel (koboltkomplekser skjer gjennom mekanismen for hydratdannelse (oversettelse av det koordinerte koboltatomet i komplekset til en hydratisert ikke-oppløst løsning; derfor fargen av løsningsmidlet i fargen til hydratisert kobolt ioner kan tjene som et karakteristisk tegn på fjerning av vannforurensninger fra løsningsmidlet. henholdsvis brunt.: Koboltkomplekset med diazoler er olivenfargede plater, som ved tilsetning til CC 14, avhengig av vannmengden i det, er løsningsmidlet farget i en av de angitte fargene til hydrated Co. Evnen til kobaptatkomplekser med benzo, 1,3-tia- og selendiazoler som skal ødelegges i nærvær av spor av vann, avhenger av arten av liganden, mer presist på arten av nøkkelheteroatomet i ligandmolekylet effektiviteten til dette komplekset som tørkemiddel avhenger også av arten av heteroatomet (R, Re) i liganden og øker betydelig når svovelatomet erstattes med et selenatom i diazol-heteroreringen. Når vanninnholdet i CC 1 er svært lavt, er det mest effektive tørkemidlet et koboltkompleks med benz, 1,3-selenpiaol. Når vanninnholdet i løsningsmidlet ikke overstiger 0,013, kan et koboltkompleks med benzo,1,3-tidiaol også tjene som tørkemiddel. Følgelig kan en blanding av disse kompleksene tjene som tørkemiddel i et bredt spekter av vann Innhold i løsningsmidlet For dyptørking CC 14 kan koboltkomplekset med benzo,1,3-selendiaeol blandes som en blanding til koboltkomplekset med benzo,1,3-tiadiazol, som vil binde hovedmengden av vann i løsemiddel. Den nødvendige rensingsgraden av CC 1 i hvert spesifikt tilfelle kan oppnås ved å variere andelen av komponentene i blandingen For at sammensetningen skal ha maksimal effektivitet som tørkemiddel, er det nødvendig å bruke en minimumsvekt fraksjon av koboltkomplekset med benzo,1,3-selendiaeol i blandingen. Således, samtidig med effekten av hydratdannelse fra et vannfritt koboltkompleks, som lett er grunnlaget for den foreslåtte metoden, er sammensetningen av tørkeblandingen av koboltkomplekser med aromatiske diazoler et karakteristisk trekk ved denne metoden for rensing av CC 14. Den øyeblikkelige bindingen av spor av vann med koboltkomplekser basert på de indikerte diaeolene når de innføres i CC 14 eliminerer behovet for foreløpig 18-timers tilbakeløp av løsningsmidlet over RO. Derfor kan blandingen av komplekser innføres i løsningsmidlet direkte ved destillasjonstrinnet, og derved kombinerer tørke- og tørketrinnene destillasjonProduktene fra dekomponeringen av komplekser - liganden aromatisk diaeol og det hydratiserte koboltionet har et mye høyere kokepunkt enn CC, derfor kan de under destillasjon ikke passere inn i destillatet samlet i en mottaker med et forhold på 7295 av koboltkomplekser cbene, 1,3-tiadiaeol og bene,1,3-selendiaeol. Resultatene er vist i tabellen, utformet for å forhindre kontakt av destillatet med luft. Overskuddsblandingen av koboltkomplekser med diaeoler, når den innføres i CC 1, legger seg i bunnen av kolben til destillasjonsapparatet, der løsningsmidlet er. renset beholder fargen på det hydratiserte koboltionet til slutten av prosessen Vanninnholdet i destillatet bestemmes ved standardtitrering i henhold til Fleur Eksempel 1. 300 ppm CC+ tilsettes til kolben til et destillasjonsapparat, en blanding bestående av. 10 g koboltkompleks med beno,1,3-tiadiazol og O, 4 g tilsettes koboltkompleks med bensoat 2,1,3-selendiazol ( total mengde blandinger av kobolt 23 komplekser og destillert. Det velges en fraksjon med et kokepunkt på 76,5-77,0 C (" 200 ppm) Den første fraksjon med et kokepunkt på opptil 76,5 C 2 kastes (30 ppm) Vanninnholdet i destillatet er 0,00073, overføringen hastighet p 5 mp/min. Varighet t- O 3 0750 10: 15: 1,0007 25 30 0,0005 0 Destillasjonsprosess. Oppfinnelsen forenkler således prosessteknologien ved å eliminere trinnet med den foreløpige kontakten av løsningsmidlet30 med tørkemidlet til tørkingen. destillasjonstrinn kombinert i tid og rom, reduserer tiden som kreves for rengjøring av CC 1 på grunn av den raske bindingen av spor av vann i løsningsmidlet med en blanding av koboltkomplekser med aromatiske dia, aeoler, og oppnår tørkedybden til CC 1, opp til 0,00053 gjenværende vann, noe som øker tørkegraden er omtrent det samme, Sevnoarat, fra 14 g 2 1,3-ticobalone (vanligvis tilsatt blandingen er et kompleks av adiazolota med ben, mengden frak "200 mp ) e 0,0005 F Prodola Xs t er oppnådd i et raskt tempo Sammenstilt av A. Arteedaktor N. Dzhugan Techred I. Astvlosh Correction V, Vutyaga Circulation 409 of the Dietary Committee of Acquisitions and Discovery, Zh, Raushskaya nsnoye al PPP "Patent", g.uzh st., 4 P P P, Patent Zak. 4 måler 2, 300 mp bu destillasjon en blanding bestående av kobolt med beneo og 0,4 g o,1,3-selendiae kompleks kompleksblandingen destilleres, Velg ip. opp til 76,5-77 OS e vann i destillasjonsdestillasjon 5 ppm prosess. mål 3-8. Prosess for eksempel 2 med ulike grader Bestilling 7145/16 VNIIII Statsutvalg 113035, Ios
Bud
3521715, 16.12.1982
INSTITUTT FOR UORGANISK KJEMI OG ELEKTROKJEMI SOM GSSR
TSVENIASHVILI VLADIMIR SHALVOVICH, GAPRINDASHVILI VAKHTANG NIKOLAEVICH, MALASHKHIYA MARINA VALENTINOVNA, KHAVTASI NANULI SAMSONOVNA, BELENKAYA INGA ARSENEVNA
IPC / Tags
Lenkekode
Karbontetraklorid-rensemetode
Lignende patenter
Oksidasjon av koboltkomplekser (P) gjennom en bestemt prosess. - tidsintervall Dette lar deg bestemme vanninnholdet i et organisk løsningsmiddel ved å bruke en kalibreringsgraf plottet i koordinatene "forskjell i optisk tetthet av løsninger ved 390 nm i fravær og nærvær av vann" - 11 konsentrasjon av vann i en organisk. løsningsmiddel, EKSEMPEL 1. Tilsett 5 ml vannfri aceton i et reagensrør med en malt propp med et volum på 15 ml, tilsett 0,025 ml av en 10 - acetonløsning av vann ved hjelp av en mikropipette, som tilsvarer et vanninnhold på 0,05 tommer prøven, tilsett deretter 1 ml av en 1,10 K vannfri løsning koboltklorid i aceton, 1 ml 2.5.10 2 M løsning av 4-aminoantipyrin i aceton, rør og tilsett etter 1 minutt 2 ml 5.0.10...
Et rent løsningsmiddel med en væske som ikke er blandbar med det, etterfulgt av måling av den kritiske temperaturen for gjensidig oppløsning av blandingen som består av det våte løsningsmidlet og væsken som er ublandbar med det, og fra forskjellen i verdiene til de kritiske temperaturene, vanninnholdet i løsningsmidlet Silisium brukes som en væske som ikke er blandbar med et polart løsningsmiddel, organiske forbindelser, for eksempel oktametylcyklotetrasploxan. 2 I henhold til den beskrevne polare løsningen i et reagensrør 15 sls langt, oppvarmes oktametylcyklotetrasilox-reagensrørene til blandingen deretter sakte avkjøles under kraftig omrøring. P til kritisk temperatur gir opalescens. Når væsken avkjøles ytterligere, blir den plutselig...
Koboltkarbonatfosfittkomplekser behandles i et nøytralt eller alkalisk miljø ved 6 0120 C med en gass som inneholder oksygen i 3-20 ganger overskudd i forhold til mengden kobolt. Eksempel 1. En løsning av hydrogeneringsprosessen av cyklododekagrien i pitalodecen som inneholder 60 vekt. . tas til behandling. % cyclocodsien, 38,5 % toluen og 0,5 % koboltkarbohydrat tributylfosfatkompleks, 100 g løsning varmes opp til 70 C og 2,3 liter luft føres gjennom den i en time (1 O-ganger overskudd av oksygen i forhold til hva som er strengt nødvendig iht. reaksjonen). Etter dette filtreres det utskilte bunnfallet fra; innholdet av gjenværende kobolt i løsningen er 0,0 O 07 %. Eksempel 2. For bearbeiding tas 50 g av en løsning av koboltkarbonylgripfenylfosfin...
Siden karbontetraklorid (CTC) er et forbudt ozonreduserende stoff i henhold til Montreal-protokollen, men uunngåelig dannes som et biprodukt i produksjonen av klormetaner, er det en presserende oppgave å velge den mest effektive metoden for å behandle CTC.
Ulike transformasjoner av CCA har blitt spesielt intensivt studert nylig, det er en stor mengde eksperimentelle data. Nedenfor vil vi vurdere ulike alternativer for konvertering av CCC basert på vår egen forskning og data fra andre forfattere.
Verkene undersøker problemet med å behandle CCM til miljøvennlige produkter, men de dekker ikke fullt ut mulige behandlingsalternativer, og etter vår mening er fordelene og ulempene ved individuelle metoder for resirkulering av CCM ikke tilstrekkelig objektivt reflektert.
Det er mulig å merke seg noen motsetninger i artiklene .
Temaet for artiklene er således bearbeiding av CHC til miljøvennlige produkter i teksten og konklusjonene, konvertering av CCC til klormetan anbefales som lovende metoder, og i innledningen kalles klormetaner de viktigste kjemiske forurensningene i miljøet; . Faktisk er klormetaner ikke inkludert i Stockholm-konvensjonen om persistente organiske miljøgifter, og når det gjelder toksisitet og utslippsvolum, er ikke klormetaner de viktigste forurensningene selv blant andre organiske klorforbindelser.
Artiklene snakker om den høye persistensen av klormetaner. Samtidig er det kjent at alle klormetaner, bortsett fra metylklorid, er ustabile produkter og krever stabilisering for å opprettholde egenskapene. Nedbrytningen av klormetaner skjer i kjelene til rektifikasjonskolonner, i fordamperen for tilførsel av kjemiske kjemikalier til reaktoren. I følge leksikonet er det usannsynlig at kloroform uten stabilisator vil vare uten å endre egenskapene i 24 timer hvis den er i kontakt med atmosfæren.
CHC-behandlingsprosesser kan klassifiseres i henhold til graden av nytte av de resulterende bearbeidede produktene. Dette betyr ikke at nytten av selve resirkuleringsprosessene vil være i samme rekkefølge, siden mye vil avhenge av kostnadene ved prosessering og påfølgende separering av de resulterende produktene.
Valget av metode er også påvirket av tilstedeværelsen av et stort antall andre produkter i det behandlede avfallet i tillegg til ChC (for eksempel ved destillasjoner for produksjon av klormetan), når separeringen av ChC fra dette avfallet kan kreve betydelig kostnader. Den samme situasjonen oppstår ved nøytralisering av kjemiske kjemikalier som finnes i små mengder i gassutslipp. I dette tilfellet kan ikke-selektiv fullstendig forbrenning for å produsere CO2 og HCl med praktisk talt null nytte på grunn av den lave lønnsomheten av utvinningen deres, være den mest akseptable løsningen. Derfor, i hvert enkelt tilfelle, kan valget bare gjøres etter en teknisk og økonomisk sammenligning.
CHC forbrenning
Ved brenning av CHC med luft som oksidasjonsmiddel, kreves det samtidig tilførsel av hydrokarbonbrensel for å tilføre varme og binde klor til hydrogenklorid. Alternativt, hvis det er en liten mengde hydrogenklorid, kan det omdannes til natriumklorid ved å injisere en natriumhydroksidløsning i forbrenningsgassene. Ellers skilles hydrogenklorid fra forbrenningsgasser i form av saltsyre.
Avhending av saltsyre i seg selv kan være et problem på grunn av at tilbudet overstiger etterspørselen. Separasjonen av hydrogenklorid fra saltsyre ved stripping gjør det dyrere enn klor. I tillegg har hydrogenklorid begrenset bruk i oksyklorerings- og hydrokloreringsprosesser. Omdannelsen av hydrogenklorid til klor ved bruk av saltsyreelektrolyse eller oksygenoksidasjon (Deacon-prosess) er en ganske kostbar og teknologisk kompleks operasjon.
Forfatterne av verkene foretrekker katalytisk oksidasjon som en metode for fullstendig oksidasjon av CCC sammenlignet med konvensjonell termisk forbrenning. I henhold til sammenligning med forbrenning er katalytiske oksidasjonsprosesser preget av en større dybde av destruksjon av klororganisk avfall og er ikke ledsaget av dannelse av dioksiner.
Disse påstandene er ikke sanne og kan føre til misoppfatninger om effektiviteten til metodene som sammenlignes. Artikkelen gir ingen data for å støtte høyere konverteringsfrekvenser ved katalytisk oksidasjon. I referansene som er sitert til støtte for denne påstanden, for eksempel, er konverteringsgraden faktisk høy 98-99%, men dette er ikke nivået som oppnås under termisk forbrenning. Selv om konverteringsfrekvensen er oppgitt til 100 % eller 100,0 %, betyr dette kun at nøyaktigheten til disse dataene er 0,1 %.
US Resource Conservation and Recovery Act krever en destruktiv fjerningseffektivitet på minst 99,9999 % for store organiske, farlige forurensninger. I Europa anbefales det også å overholde denne minimumsverdien for nedbrytningsgrad av ubrukelige plantevernmidler og polyklorerte bifenyler i fyringsanlegg.
Det er utviklet et sett med krav til forbrenningsprosessen, kalt BAT – Best Available Technique (beste akseptable metode). Et av kravene, sammen med en temperatur på 1200°C og en oppholdstid på 2 s, er turbulensen i reaksjonsstrømmen, som i utgangspunktet gjør det mulig å eliminere problemet med gjennombrudd av det brente stoffet i nær- vegglag og sikre ideell forskyvningsmodus. Tilsynelatende, i en rørformet reaktor fylt med en katalysator, er det vanskeligere å eliminere lekkasjen av det brente stoffet i nærvegglaget. I tillegg er det vanskeligheter med å jevnt fordele reaksjonsstrømmen gjennom rørene. Samtidig gjorde ytterligere fremskritt med å eliminere "near-wall-effekten" det mulig å oppnå en konverteringsgrad på 99,999999% under forbrenning i en flytende rakettmotor.
En annen kontroversiell uttalelse fra forfatterne er fraværet av PCDD og PCDF i de katalytiske oksidasjonsproduktene. Ingen tall er oppgitt for å støtte dette. Arbeidet gir kun to referanser som bekrefter fraværet av dioksiner under katalytisk oksidasjon. Imidlertid har en av referansene, tilsynelatende på grunn av en feil, ingenting å gjøre med katalytisk oksidasjon, siden den er viet til biotransformasjon av organiske syrer. En annen artikkel ser på katalytisk oksidasjon, men rapporterer ingen bevis på fravær av dioksiner. Tvert imot er det gitt data om dannelsen av en annen vedvarende organisk forurensning - polyklorert bifenyl under katalytisk oksidasjon av diklorbenzen, noe som indirekte kan indikere muligheten for dannelse av dioksiner.
Arbeidet bemerker med rette at temperaturområdet til katalytiske prosesser for oksidasjon av organokloravfall er gunstig for dannelsen av PCDD og PCDF, men fraværet av PCDD og PCDF kan skyldes katalytisk ødeleggelse av kildene til deres dannelse. Samtidig er det kjent at prosesser for syntese av høymolekylære forbindelser selv fra C1-forbindelser blir vellykket utført ved bruk av katalysatorer.
Europeiske land har miljøkrav til avfallsforbrenning, ifølge hvilke grenseverdi utslipp til atmosfæren for dioksiner er 0,1 ng TEQ/nm3.
Miljøindikatorene presentert ovenfor for prosessen med termooksidativ (brann)nøytralisering av flytende klororganisk avfall er tilgjengelig i. Til slutt bør det bemerkes at i inventaret over eksisterende PCB-destruksjonsanlegg er den mest brukte og utprøvde metoden for PCB-destruksjon høytemperaturforbrenning. Katalytisk oksidasjon brukes ikke til dette formålet.
Etter vår mening har katalytisk oksidasjon, til tross for bruk av edle metaller på en bærer som katalysator, en fordel ved å ødelegge restmengder giftige stoffer i gassutslipp, siden på grunn av prosessens lave temperatur kreves det betydelig mindre drivstofforbruk for å varme opp reaksjonsgassen enn under termisk forbrenning. Den samme situasjonen oppstår når det er vanskelig å skape optimale forbrenningsforhold, for eksempel i katalytiske etterbrennere i bilmotorer. I tillegg har den katalytiske oksidasjonen av organokloravfall under trykk (“katoksidprosessen”) blitt brukt av Goodrich for å mate forbrenningsgasser som inneholder hydrogenklorid direkte inn i en etylenoksidativ kloreringsreaktor for å produsere dikloretan.
Kombinasjonen av termisk og katalytisk oksidasjon av avgasser er rapportert å oppnå høyere effektivitet enn ren katalytisk oksidasjon. Kvalifisert behandling av klororganisk avfall er også omtalt i. Etter vår mening er det mer hensiktsmessig å bruke konvensjonell termisk forbrenning for å brenne CHC i form av et konsentrert produkt.
Som konklusjon av denne delen, er det tilrådelig å vurdere enda et aspekt ved oksidasjonen av CCA. I følge CHC er det et ikke-brennbart stoff, så forbrenningen kan bare utføres i nærvær av ekstra drivstoff. Dette gjelder når man bruker luft som oksidasjonsmiddel. I oksygen er CHC i stand til å brenne med en ubetydelig termisk effekt, brennverdien er 242 kcal/kg. I følge en annen oppslagsbok er forbrenningsvarmen til væske 156,2 kJ/mol (37,3 kcal/mol), og forbrenningsvarmen til damp er 365,5 kJ/mol (87,3 kcal/mol).
Oksidasjon med oksygen kan være en av metodene for prosessering av CCC, der karbonkomponenten går tapt, men klor som brukes på å produsere CCC regenereres. Denne prosessen har en fordel fremfor konvensjonell forbrenning på grunn av produksjonen av konsentrerte produkter.
CCl4 + O2 → CO2 + 2Cl2
Prosessen med oksidativ deklorering av CCA produserer også karbondioksid og om nødvendig fosgen.
2CC14 + O2 → 2COCl2 + 2Cl2
Hydrolyse av CHC
En annen interessant, etter vår mening, prosess for å behandle CHC til karbondioksid og hydrogenklorid er hydrolyse.
CCl4 + 2H2O → CO2 + 4HCl
Det er få publikasjoner på dette området. Samspillet mellom OH-grupper og klormetaner i gassfasen er omtalt i artikkelen. Den katalytiske hydrolysen av ChCA til HCl og CO2 på magnesiumoksid ved temperaturer over 400 °C ble studert i. Hastighetskonstantene for homogen hydrolyse av CHC i væskefasen ble oppnådd i arbeidet.
Prosessen fungerer bra, ifølge våre data, ved relativt lave temperaturer på 150-200°C, bruker den mest tilgjengelige reagensen og bør ikke ledsages av dannelse av dioksiner og furaner. Alt du trenger er en reaktor som er motstandsdyktig mot for eksempel saltsyre, belagt innvendig med fluorplast. Kanskje en så billig og miljøvennlig gjenvinningsmetode kan brukes til å ødelegge annet avfall.
Interaksjon av CCA med metanol
Nær hydrolyse og faktisk fortsetter gjennom dette stadiet er prosessen med dampfase-interaksjon av ChC med metanol for å produsere metylklorid i nærvær av en katalysator - sinkklorid på aktivert karbon. Relativt nylig ble denne prosessen først patentert av Shin-Etsu Chemical (Japan). Prosessen fortsetter med høye omsetninger av CHC og metanol nær 100%.
CCl4 + 4CH3OH → 4CH3Cl + CO2 + 2H2O
Forfatterne mener at interaksjonen av ChCC med metanol skjer i 2 stadier: først skjer hydrolysen av ChCC til karbondioksid og hydrogenklorid (se ovenfor), og deretter reagerer hydrogenkloridet med metanol for å danne metylklorid og vann.
CH3OH + HCl → CH3Cl + H2O
I dette tilfellet, for å starte reaksjonen, er en liten mengde vann tilstede i atmosfæren tilstrekkelig. Det antas at det første trinnet begrenser hastigheten på den totale prosessen.
Med et nært støkiometrisk forhold mellom CTC og metanol (1:3,64) forløp reaksjonen stabilt under forsøket, som varte i 100 timer, med en omdannelse av CTC på 97,0 % og metanol på 99,2 %. Selektiviteten for dannelse av metylklorid var nær 100 %, siden det kun ble påvist spor av dimetyleter. Temperaturen i katalysatorlaget var 200 oC.
Deretter ble det foreslått å dele prosessen i to reaksjonssoner: i den første skjer hydrolysen av CCA, og i den andre skjer interaksjonen av hydrogenklorid med metanol introdusert i denne sonen. Til slutt patenterte det samme selskapet en metode for å produsere klormetaner uten dannelse av ChC, som inkluderer følgende stadier:
. produksjon av klormetaner ved klorering av metan;
. interaksjon av hydrogenklorid frigjort i det første trinnet med metanol for å danne metylklorid og fortynnet saltsyre;
. hydrolyse av fortynnet CCA saltsyre i nærvær av en katalysator - metallklorider eller oksider på en bærer.
Ulempen med den heterogene katalytiske prosessen med interaksjon av CCC med metanol er den relativt korte levetiden til katalysatoren på grunn av dens karbonisering. Samtidig er høytemperaturregenerering for å brenne ut karbonavleiringer uønsket på grunn av fordampning av sinkklorid, og ved bruk av aktivt karbon som bærer er det generelt umulig.
Avslutningsvis i dette avsnittet kan det nevnes at vi har gjort forsøk på å gå bort fra faste katalysatorer i prosessen med prosessering av CCC med metanol. I fravær av en katalysator i et molforhold av metanol:BCC = 4:1 og med en temperaturøkning fra 130 til 190°C, økte omdannelsen av PCQ fra 15 til 65%. Fremstillingen av reaktoren krever materialer som er stabile under disse forholdene.
Gjennomføring av en katalytisk væskefaseprosess ved relativt lave temperaturer på 100-130°C og et molforhold metanol:CPC på 4:1 uten trykk gjorde det mulig å oppnå en PCI-omdannelse på kun 8 %, samtidig som det er mulig å oppnå nesten 100 % omdannelse av metanol og 100 % selektivitet for metylklorid. For å øke konverteringen av CCC kreves en økning i temperatur og trykk, noe som ikke kunne oppnås under laboratorieforhold.
En metode for alkohollyse av ChCU er patentert, inkludert samtidig tilførsel av ChCC og ³
1 alkohol ROH (R = alkyl C 1 - C 10) inn i det katalytiske systemet, som er en vandig løsning av metallhalogenider, spesielt klorider jeg B, jeg jeg B, V jeg B og V jeg jeg jeg grupper Under væskefaseinteraksjonen av metanol og ChC (i forholdet 4:1) i en laboratoriereaktor med en magnetisk rører i nærvær av en katalytisk løsning av sinkklorid ved en temperatur på 180 °C og et trykk på 3,8 bar , var omdannelsen av ChC og metanol 77%.
Klorering med ChC
CCA er et trygt kloreringsmiddel, for eksempel ved fremstilling av metallklorider fra deres oksider. Under denne reaksjonen omdannes CHC til karbondioksid.
2Ме2О3 + 3CCl4 → 4МеCl3 + 3СО2
Det ble utført arbeid med produksjon av jernklorider ved bruk av ChCA som kloreringsmiddel. prosessen foregår ved en temperatur på ca. 700°C. Ved klorering ved bruk av ChC i industrien er de oppnådd fra oksider av elementer fra gruppe 3-5 Periodesystemet deres klorider.
Interaksjon av CHC med metan
Den enkleste løsningen på problemet med å behandle CCS ville være interaksjonen av CCS med metan i en metankloreringsreaktor for å produsere mindre klorerte klormetaner, siden det i dette tilfellet praktisk talt bare ville kreve organisering av resirkulering av ureagert CCS, og den påfølgende isolasjon og separasjon av reaksjonsprodukter kan utføres på hovedsystemproduksjonen.
Tidligere, når man studerer prosessen med oksidativ klorering av metan, både i laboratoriet og i et pilotanlegg, ble det lagt merke til at når reaksjonsgassen fra prosessen med direkte klorering av metan som inneholder alle klormetaner, inkludert ChC, mates inn i reaktoren , reduseres mengden av sistnevnte etter oksykloreringsreaktoren, selv om den skulle øke med økende mengder av alle andre klormetaner.
I denne forbindelse var det av spesiell interesse å utføre en termodynamisk analyse av reaksjonene av metan med ChC og andre klormetaner. Det viste seg at det mest termodynamisk sannsynlige er interaksjonen mellom CHC og metan. Samtidig er likevektsgraden for omdannelse av CHC under forhold med overskudd av metan, som realiseres i en industriell kloreringsmaskin, nær 100 % selv ved den høyeste temperaturen (den laveste likevektskonstanten).
Den faktiske forekomsten av en termodynamisk sannsynlig prosess avhenger imidlertid av kinetiske faktorer. I tillegg kan andre reaksjoner oppstå i CCA-systemet med metan: for eksempel pyrolyse av CCA til heksakloretan og perkloretylen, dannelse av andre C2-klorderivater på grunn av rekombinasjon av radikaler.
En eksperimentell studie av interaksjonsreaksjonen mellom CCA og metan ble utført i en strømningsreaktor ved temperaturer på 450-525 °C og atmosfærisk trykk, med en interaksjonstid på 4,9 s. Behandling av eksperimentelle data ga følgende ligning for utvekslingshastigheten for metan med CHC:
r = 1014,94 exp(-49150/RT).[CCl4]0,5.[CH4], mol/cm3.s.
Dataene som ble oppnådd gjorde det mulig å evaluere bidraget fra utvekslingsinteraksjonen mellom CCC og metan i prosessen med metanklorering og å beregne nødvendig resirkulering av CCC for fullstendig konvertering. Tabell 1 viser omdannelsen av ChC avhengig av reaksjonstemperaturen og konsentrasjonen av ChC ved omtrent samme konsentrasjon av metan, som realiseres i en industriell kloreringsmaskin.
Omdannelsen av CCC avtar naturlig med synkende prosesstemperatur. Akseptabel CHC-konvertering observeres bare ved temperaturer på 500-525 o C, som er nær temperaturen for bulk metanklorering ved eksisterende klormetanproduksjonsanlegg på 480-520 o C.
De totale omdannelsene av CHC og metan kan karakteriseres ved følgende oppsummerende ligning og materialbalanse:
CCl 4 + CH 4 → CH 3 Cl + CH 2 Cl 2 + CHCl 3 + 1,1-C 2 H 2 Cl 2 + C2Cl 4 + HCl
100,0 95,6 78,3 14,9 15,2 7,7 35,9 87,2 mol
Den andre linjen gir mengdene reagert metan og de resulterende produktene i mol per 100 mol reagert CCA. Selektiviteten for omdannelsen av CHC til klormetaner er 71,3%.
Siden utskillelse av kommersiell CCS fra av klormetanproduksjon var et visst problem, og det med jevne mellomrom oppsto vanskeligheter med salg av, vakte behandlingen av CCS i en metankloreringsreaktor interesse allerede før forbudet mot produksjon av CCS pga. dens ozonnedbrytende evne.
Pilottester av CHC-prosessering i en metankloreringsreaktor ble utført ved bosetningen Cheboksary. "Khimprom". Resultatene som ble oppnådd bekreftet i utgangspunktet laboratoriedataene. Selektiviteten for omdannelsen av CCA til klormetaner var høyere enn under laboratorieforhold.
Det faktum at selektiviteten til reaksjonsprosessen til CCA i en industriell reaktor viste seg å være høyere enn i en laboratoriereaktor, kan forklares med det faktum at når metan kloreres i en laboratoriereaktor, blir ytterveggene oppvarmet av et foringsrør med en elektrisk spole, overoppheting. Ved en temperatur i reaksjonssonen på 500°C var temperaturen på veggene til laboratorieklorinatoren 550°C.
I en industriell reaktor akkumuleres varme av den sentrale mursteinssøylen og foringen, og de ytre veggene til kloratoren blir tvert imot avkjølt.
Pilottester av retur av kjemiske kjemikalier til metankloreringsreaktoren ble tidligere utført ved bosetningen Volgograd. "Khimprom". ChC ble matet inn i en industriell kloreringsmaskin uten separasjon som en del av destillasjonsdestillasjonen, sammen med alle urenheter av C2-klorerte hydrokarboner. Som et resultat ble ca. 100 m3 destillasjonsdestillasjon behandlet i løpet av en måned. Behandlingen av de innhentede dataene forårsaket imidlertid vanskeligheter på grunn av det store antallet komponenter i lave konsentrasjoner og den utilstrekkelige nøyaktigheten til analysene.
For å undertrykke dannelsen av sideklorhydrokarboner i etylenserien under interaksjonen av ChC med metan, foreslås det å introdusere klor i reaksjonsblandingen i forholdet klor til ChC 0,5.
Produksjonen av klormetaner og andre produkter ved interaksjon av CCA med metan ved temperaturer på 400-650 o C i en hul reaktor er beskrevet i patentet. Et eksempel er gitt hvor omdannelsen av CCA var i mol%: til kloroform - 10,75, metylenklorid - 2,04, metylklorid - 9,25, vinylidenklorid - 8,3 og trikloretylen - 1,28.
Så patenterte det samme selskapet "Stauffer" en metode for å produsere kloroform ved å reagere ChC med C2-C3 hydrokarboner og C1-C3 klorhydrokarboner. I henhold til eksemplene som er gitt, oppnås kun kloroform fra CCA og metylenklorid ved en temperatur på 450°C i en hulreaktor, og ved en temperatur på 580°C - kloroform og perkloretylen. Fra CCA og metylklorid ved en temperatur på 490°C ble det kun dannet metylenklorid og kloroform i like mengder, og ved en temperatur på 575°C oppstod også trikloretylen.
En prosess ble også foreslått for produksjon av metylklorid og metylenklorid ved interaksjon av metan med klor og ChC i et fluidisert kontaktsjikt ved en temperatur på 350-450 oC. Prosessen med klorering av metan til kloroform i et fluidisert kontaktsjikt med innføring av kjemiske kjemikalier i reaksjonssonen for å sikre varmefjerning er beskrevet. I dette tilfellet skjer reaksjonen av CHC med metan samtidig.
Utvekslingsreaksjonen mellom CCA og parafin fører til dannelse av kloroform og klorert parafin.
Ved utvikling av prosessen med oksidativ klorering av metan, ble det funnet at den oksidative dekloreringen av ChC i nærvær av metan er mer effektiv enn interaksjonen mellom metan og ChC i fravær av oksygen og en katalysator.
Dataene som er oppnådd indikerer at prosessen med oksidativ deklorering av ChCC i nærvær av metan og en katalysator basert på kobberklorider skjer ved en lavere temperatur enn interaksjonen av ChCC med metan i fravær av oksygen, og produserer kun klormetaner uten dannelse av -produkt klorerte hydrokarboner. Således var omdannelsen av CCC ved temperaturer på 400, 425 og 450°C gjennomsnittlig henholdsvis 25, 34 og 51 %.
En ytterligere fordel med oksidativ prosessering av CCC er fraværet av karbonisering av katalysatoren. Behovet for en katalysator og oksygen reduserer imidlertid fordelene med denne metoden.
En metode for å produsere klormetaner ved oksidativ klorering av metan uten å oppnå kjemiske kjemikalier i sluttproduktene på grunn av fullstendig resirkulering til reaksjonssonen er patentert. Et av kravene i denne søknaden angir at det er mulig å oppnå kloroform alene som sluttprodukt ved å returnere metan og alle klormetaner unntatt kloroform til reaksjonssonen.
Behandling av kjemiske kjemikalier med hydrogen
Hydrodeklorering av ChCC med hydrogen (så vel som metan), i motsetning til oksidative transformasjoner med oksygen, muliggjør fordelaktig bruk av karbonkomponenten i ChCC. Katalysatorer, kinetikk, mekanismer og andre aspekter ved hydrodekloreringsreaksjoner er diskutert i anmeldelser.
Et av hovedproblemene ved CCA-hydrodekloreringsprosessen er selektivitet, ofte fortsetter reaksjonen før metan dannes, og utbyttet av kloroform, som det mest ønskelige produktet, er ikke høyt nok. Et annet problem er den ganske raske deaktiveringen av katalysatoren, hovedsakelig på grunn av karbonisering under dekomponeringen av CCS og reaksjonsprodukter. Samtidig kan selektiv produksjon av kloroform oppnås lettere enn katalysatorstabilitet. Nylig har det dukket opp ganske mange arbeider der høy selektivitet for kloroform er oppnådd, det er mye mindre data om katalysatorens stabilitet.
I patentet er Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt, Cu, Ag eller Au foreslått som katalysatorer for hydrogenolyse av PCI og kloroform. På en katalysator inneholdende 0,5% platina på aluminiumoksyd, ved temperaturer på 70-180°C, ble 97,7-84,8% kloroform og 2,3-15,2% metan oppnådd fra ChC; med mer høye temperaturer Metylenklorid dannes også.
I arbeidene ble hydrodekloreringen av CCA utført på platinakatalysatorer. Valget av MgO som bærer ble gjort på grunnlag av høyere selektivitet for kloroform og varighet av katalysatordrift sammenlignet med andre bærere: Al2O3, TiO2, ZrO2, SiO2, aluminosilikat og NaY zeolitt. Det er vist at for stabil drift av Pt/MgO-katalysatoren med en PTC-omdannelse på mer enn 90 %, er det nødvendig å opprettholde en reaksjonstemperatur på 140°C, et H2/PCC-forhold på mer enn 9 og et mellomrom hastighet på 9000 l/kg.t. Påvirkning av naturen oppdaget utgangsforbindelser platina på aktiviteten til den resulterende katalysatoren - 1% Pt/Al2O3. På katalysatorer fremstilt fra Pt(NH 3) 4 Cl 2, Pt(NH3)2(NO3)2 og Pt(NH3)4(NO3)2, er CCA-omdannelsen nær 100 %, og selektiviteten til kloroform er 80 %. .
Modifikasjon av katalysatoren - 0,25% Pt/Al2O3 med lantanoksid gjorde det mulig å oppnå et kloroformutbytte på 88% med en selektivitet på 92% ved 120°C, en romhastighet på 3000 h-1 og et molforhold på H2: CCl4 = 10.
I følge dataene reduserer kalsinering av bæreren - aluminiumoksid ved temperaturer på 800 - 900 ° C Lewis surhet, og øker dermed stabiliteten og selektiviteten til katalysatoren. På aluminiumoksid med et spesifikt overflateareal på 80 m2/g, inneholdende 0,5 % Pt, er omdannelsen av PTC 92,7 % med en selektivitet for kloroform på 83 % og beholdes i 118 timer.
I motsetning til dataene i patentet, når man produserer metylenklorid og kloroform ved hydrodeklorering, anbefaler ChCU å behandle bæreren med saltsyre eller saltsyre og klor, og fremme platina med små mengder metaller, for eksempel tinn. Dette reduserer dannelsen av biprodukter og øker stabiliteten til katalysatoren.
Ved hydrodeklorering av CCC på katalysatorer inneholdende 0,5-5% Pd på sibunit (kull) eller TiO2 ved en temperatur på 150-200°C, var omdannelsen av CCC 100%. Ikke-klorerte C2-C5 hydrokarboner ble dannet som biprodukter. Katalysatorene virket stabilt i mer enn 4 timer, hvoretter regenerering ble utført ved å blåse med argon under oppvarming.
Det er rapportert at når man bruker en bimetallisk sammensetning av platina og iridium fremmet med små mengder av tredje metaller, slik som tinn, titan, germanium, rhenium, etc., reduseres dannelsen av biprodukter og varigheten av katalysatoren økes. .
Ved å studere den ikke-katalytiske interaksjonen av CCA med hydrogen ved bruk av pulskompresjonsmetoden i en fristempelinstallasjon ved en karakteristisk prosesstid på 10-3 s, ble to områder av reaksjonen funnet. Ved en temperatur på 1150K (konverteringsgrad opp til 20%), går prosessen relativt sakte. Ved å justere sammensetningen av startblandingen og prosesstemperaturen er det mulig å oppnå et utbytte på 16 % av kloroform med en selektivitet nær 100 %. I et visst temperaturområde, under betingelser for selvantennelse av blandingen, kan reaksjonen rettes mot den dominerende dannelsen av perkloretylen.
Sud Chemie MT har oppnådd store suksesser i utviklingen av en aktiv, stabil og selektiv katalysator for gassfasehydrodeklorering av CCC med hydrogen. Katalysatoren er edle metaller V grupper avsatt på mikrosfærisk aluminiumoksid (sammensetningen av katalysatoren er ikke avslørt av selskapet). Prosessen utføres i et fluidisert sjikt av katalysator ved temperaturer på 100-150°C, trykk på 2-4 ata, kontakttid på 0,5-2 sekunder og et hydrogen:BC-forhold i reaksjonssonen på 6-8:1 (mol.).
Omdannelsen av CCA under disse forholdene når 90%, selektiviteten for kloroform er 80-85%. Hovedbiproduktet er metan, med metylklorid og metylenklorid dannet i mindre mengder.
Verkene undersøkte hydrodekloreringen av CCC på palladiumkatalysatorer i væskefasen. Ved temperaturer på 20-80°C på palladiumacetat med tilsetning av eddiksyre og ved bruk av C7-C12 parafiner, metyletylketon, dimetylformamid, dioksan og benzylalkohol som løsningsmidler, var det eneste reaksjonsproduktet metan. Gjennomføring av reaksjonen i isopropyl- og tert-butylalkoholer som løsningsmidler gjorde det mulig å oppnå kloroform og metylklorid som hovedproduktene metandannelse varierte fra spormengder til 5%.
Det bemerkes at bireaksjonen ved hydroklorering av alkoholer brukt som løsningsmidler skjer med en omdannelse på 7-12% av den tilførte mengden og dannelsen av isomerer av klorderivater, noe som skaper et problem med avhending og kompliserer isolering av salgbare produkter. . Derfor er det ingen planer om å implementere denne metoden ennå.
Tilsynelatende, for å utelukke biprodukter, foreslår patentet å utføre reaksjonen av hydrodeklorering av CCA til kloroform i et halogenert alifatisk løsningsmiddel, spesielt i kloroform. Katalysatoren er en suspensjon av platina på en bærer. Omdannelsen av ChC er 98,1 % med en selektivitet for kloroformdannelse på 99,3 %.
Den samme prosessen for fremstilling av kloroform i nærvær av Pt- og Pd-katalysatorer på en bærer ved bruk av 1 løsningsmiddel (pentan, heksan, heptan, benzen, etc.) er beskrevet i patentet. Prosessen sies å utføres kontinuerlig eller batchvis i industriell skala.
De mest brukte katalysatorene for hydrodeklorering av CCA til kloroform og andre klormetaner er palladium, platina, rhodium og rutenium. En slik katalysator sprayes og suspenderes i flytende ChCU og behandles med hydrogen ved et trykk på 8000 kPa og en temperatur under 250°C. Metoden er rapportert å være egnet for fremstilling av kloroform i industriell skala.
Når man studerer hydrokloreringen av CCA i en flytende boblende reaktor, ble det vist at den mest aktive og selektive katalysatoren er palladium båret på aktivert karbon. Fordelen med aktivert karbon som bærer skyldes en mer jevn fordeling av metallet på overflaten sammenlignet med slike uorganiske bærere som aluminiumoksid og silikagel. Avhengig av aktiviteten til metaller kan katalysatorer ordnes i serien Pd/C Pt/C Rh/C Ru/C Ni/C. Det viktigste biproduktet er heksakloretan.
Senere ble det oppdaget at hastigheten på prosessen er begrenset kjemisk reaksjon på overflaten.
Transformasjon av CHC til PCE
I tøft temperaturforhold perkloretylen dannes fra CHC. Prosessen med å produsere perkloretylen fra CCS innebærer absorpsjon av varme og frigjøring av klor, som er fundamentalt forskjellig fra produksjon av perklorkarboner (perkloretylen og CCS) fra metan eller avfall fra produksjon av epiklorhydrin, hvor prosessene skjer med tilførsel av klor og frigjøring av varme.
Ved 600°C er H = 45,2 kcal/mol, og likevektsgraden for omdannelse ved atmosfæretrykk er 11,7 % 5. Det skal bemerkes at dataene fra forskjellige forfattere om størrelsen på den termiske effekten av reaksjonen varierer betydelig, noe som reiste tvil om muligheten for fullstendig prosessering av CCC til perkloretylen i produksjonen av perklorkarboner på grunn av mangel på varme for denne reaksjonen . Imidlertid er fullstendig resirkulering av CHC for tiden utført i produksjonen av perklorkarboner ved Sterlitamak JSC "Kaustik".
Den termiske transformasjonen av CHC øker betydelig i nærvær av klorakseptorer. Det er åpenbart at akseptoren, ved å binde klor, forskyver reaksjonens likevekt:
2CCl4 → C2Cl4 + 2Cl2
mot dannelse av perkloretylen.
Transformasjonen av CCA til perkloretylen i nærvær av en klorakseptor utfører en annen svært viktig funksjon - den gjør en endoterm prosess til en eksoterm og eliminerer den nesten umulige tilførselen av varme gjennom veggen ved slike temperaturer i nærvær av klor.
Innføringen av organiske klorakseptorer (metan, etylen, 1,2-dikloretan) under den termiske dekloreringen av CCA gjorde det mulig å øke utbyttet av PCE til 50 vekt%. Samtidig økte imidlertid mengden av biprodukter (heksakloretan, heksaklorbutadien, harpiks) samtidig. Derfor, i arbeid 53, for å implementere prosessen i industrien, anbefales det å tilsette en akseptor (metan eller etylen) i en mengde på 0,3 av støkiometrien.
Patent 54 foreslår å utføre prosessen med ikke-katalytisk termisk transformasjon av CHC til perkloretylen ved en temperatur på 500-700 oC ved å bruke hydrogenklor som en akseptor, på grunn av hvilket få biprodukter klorhydrokarboner dannes.
Konverteringen av CCS til PCE, hvis det er salg av sistnevnte, har svært viktige fordeler i forhold til andre metoder for prosessering av CCS fra produksjon av klormetaner:
. for prosessering er det ikke nødvendig å skille CCS fra;
. C2-klorhydrokarboner inneholdt i destillasjoner omdannes også til PCE.
Prosessen med å konvertere CCA til perkloretylen i nærvær av CH4 er ledsaget av dannelsen av et stort antall biprodukter, hvorav noen (heksakloretan, heksaklorbutadien) behandles under prosessen, andre (heksaklorbenzen) sendes til deponering. Samtidig blir metan, ved å binde klor, til ChC, som også må bearbeides, dvs. CHC-behandlingskapasiteten øker.
Når hydrogen brukes som klorakseptor, reduseres mengden biprodukter, bare utbyttet av hydrogenklorid øker. Prosessen utføres i et fluidisert sjikt av silikagel. Prosesstemperatur 550-600 o C, forhold ChC:H2 = 1:0,8-1,3 (mol.), kontakttid 10-20 s. CHC-konvertering når 50 % 55. Ulempen med denne prosessen er behovet for å lage et eget stort teknologisk opplegg, samt tilstedeværelsen av avfall som er vanskelig å disponere - heksaklorbenzen.
Dannelsen av tunge biprodukter kan også minimeres ved produksjon av perkloretylen ved å klorere hydrokarboner og deres klorderivater i nærvær av ChC og hydrogen.
Andre metoder for behandling av CCC
Noen metoder for å gjenopprette CCS er foreslått i. For eksempel kan kloroform oppnås ved langsom reduksjon av CCl4 med jern med saltsyre, sinkstøv med en 50 % NH4Cl-løsning ved 50-60 o C, etanol ved 200 o C.
Den elektrokjemiske reduksjonen av CCA produserer hovedsakelig kloroform og metylenklorid. I nærvær av aluminiumklorid alkylerer CCA aromatiske forbindelser. I frie radikalreaksjoner og telomeriseringsreaksjoner fungerer CCA som en halogenbærer.
Konklusjoner
1. Siden CHC uunngåelig dannes under klorering av metan og klormetaner, er utviklingen av metoder for effektiv prosessering en presserende oppgave.
2. Ved ødeleggelse av kjemiske kjemikalier ved høytemperaturforbrenning oppnås eksisterende miljøkrav for en destruktiv fjerningseffektivitet på 99,9999 % og et dioksininnhold i utslipp på ikke mer enn 0,1 ng TEQ/nm3. Lignende indikatorer ble ikke avslørt under den katalytiske oksidasjonen av ChC.
Under den katalytiske oksidasjonen av CCA med oksygen er det mulig å oppnå klor og/eller fosgen.
3. Interessant metode Behandling av CHC fra synspunktet til en billig reagens og lav temperatur i prosessen er hydrolyse til karbondioksid og hydrogenklorid.
4. Kombinasjonen av hydrolyse av ChC og interaksjonen av den resulterende HCl med metanol gir også en ganske interessant prosess med å behandle ChC med metanol for å produsere metylklorid og CO 2.
5. Hydrodeklorering med hydrogen gjør det mulig å utnytte CCA for å oppnå de ønskede mindre klorerte klormetanene. Den største ulempen med denne prosessen, så vel som interaksjonen med metanol, er den gradvise reduksjonen i katalysatoraktivitet på grunn av karbonisering.
6. Den enkleste løsningen på problemet med prosessering av CCS er samspillet mellom CCS og metan når det returneres til metankloreringsreaktoren. Men i tillegg til klormetaner dannes det urenheter av C2-klorhydrokarboner. Dannelsen av urenheter kan unngås ved å reagere CCA med metan i nærvær av en katalysator og oksygen ved en lavere temperatur, men dette vil kreve opprettelse av et eget trinn og tilstedeværelse av oksygen.
7. Pyrolyse av CHC i nærvær av metan, hydrogen eller andre klorakseptorer gjør det mulig å oppnå perkloretylen. Prosessen er komplisert av dannelsen av høymolekylære biprodukter.
8. CCA er et trygt kloreringsmiddel, for eksempel når det produseres metallklorider fra oksidene deres.
9. Det finnes en rekke andre metoder for prosessering av CCC, for eksempel elektrokjemisk reduksjon eller bruk av reduksjonsreagenser. CCA kan også brukes som et alkyleringsmiddel.
Bibliografi
1. Zanaveskin L.N., Averyanov V.A.//Økologi og industri. Russland. 1999, juli, s. 12-17.
2. Zanaveskin L.N., Averyanov V.A.//Chem. prom., 2002, nr. 9, s. 4-21.
3. Industrielle klororganiske produkter. Håndbok utg. L.A. Oshina. M.: Chemistry, 1978, 656 s.
4. Treger Yu.A., Kartashov L.M., Krishtal N.F. Grunnleggende klororganiske løsemidler. M.: Chemistry, 1984, 224 s.
5. Mc Ketta J.J., Cunningham W.//Encyclopedia. Chem. Prosess, 1979.
6. Bernadiner M.N.// Chem. skoleball. I dag. 2004, nr. 7, s. 40-43.
7. Zanaveskin L.N., Konorev O.A., Averyanov V.A.//Khim. prom., 2002, nr. 2, s. 1-17.
8. Parvesse I.//Hydrocarbon Proc., 2000, V. 79, N 8, S. 85-92.
9. Plate N.A., Kolbanovsky Yu.A.//Kjemi for bærekraftig utvikling. 2000, nr. 8, s. 567-577.
10. Mastrell N.//Inform. Chimie. 1998, V. 398, s. 89-90.
11. Lago R.M., Green M.L.H. et al.//Appl. Katalyse B: Miljømessig. 1996, V. 8, s. 107-121.
12. UNN-program om miljø. Register over eksisterende PCB-destruksjonsanlegg i verden. CMP. juli 2001, 72 s.
13. Zieva A., Banaszak T., Miller R.//Applied Catalysis A: General. 1995, V. 124, N 1, s. 47-57.
14. Kartashov L.M., Flid M.R., Treger Yu.A., Dasaeva G.S.//Khim. skoleball. I dag. 2004, nr. 7, s. 33-39.
15. Brannfare av stoffer og materialer. Håndbok utg. I.V. Ryabova. M.: Forlag. litteratur om konstruksjon. 1966, 243 s.
16. Borisov Y.A., Arcia E.E., Mielke S.L., Garrett B.C., Dunning T.H.//J. Phys. Chem. A 2001, V. 105, N 32, P. 7724-7736.
17. Weiss U., Rosynek M.P., Runsford J.//Chem. Commun. 2000, N 5, s. 405-406.
18. Jeffers P.M., Ward L.M., Woytowitch L.M., Wolf N.L.//Environ. Sci. Teknol. 1989, V. 23, N 8, s. 965-969.
19. Søknad 91-194792 fra Japan.//Jap. Klappe. Abstr. 1991, N 40, P.E:2.
Europeisk patentsøknad 0435210 datert 07.03.1991
20. Søknad 501501 Europe.//C.A. 1992, V.117, N 16, 153219.
Klappe. 5196618 USA.//RZHKhim. 1994, 14N24P.
21. Søknad 4-346944 fra Japan.//Jap. Klappe. Gaz. 1993, N 3, P.E:1.
22. Søknad 2720740 fra Frankrike.//RZHKhim. 1998, 13N16P.
23. Rozanov V.N.//Chem. industri 1996, nr. 6, s. 351-356.
24. Auto. St. 540857 USSR//B.I. 1976, nr. 48, s. 68.
25. Rozanov V.N., Rozlovsky A.I., Treger Yu.A., Babich N.F. // Rapporter fra USSR Academy of Sciences. 1983, T.264, nr. 5, s. 1126-1130.
26. Japansk patent 6016578 datert 25. januar 1994.
27. Pat. 2979541 USA.//RZHKhim. 1962, 5L70.
28. Pat. 3026361 USA.//RZHKhim. 1963, 13H21
29. Pat. 2792435 USA.//C.A. 1957, V.51, N 21, 16512d.
30. Pat. 2829180 USA.//S.A. 1958, V.52, N 17, 14648c.
31. Golubeva E.N., Smirnov V.V., Abdrashitov Ya.M., Rostovshchikova T.N.//IV Intl. konf. "Høyteknologiske kjemiske teknologier". Volgograd. 1996, s. 104-105.
Klappe. 2107544; 2107678 Russland.
32. Søknad om patent. 2351565 Tyskland.
33. Zanaveskin L.N., Averyanov V.A., Treger Yu.A.//Usp. kjemi. 1996, T.65, nr. 7, s. 667.
34. Lunin V.V., Lokteva E.S.//Izv. AN. Ser. chem. 1996, nr. 7, s. 1609-1624.
35. Pat. 3579596 USA.//RZHKhim. 1972, 8N14P.
36. Kim S.Y., Choi H.C., Yanga O.B., Lee K.H., Lee I.S., Kim Y.G.//J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1995, N 21, P.2169-2170.
37. Choi H.C., Choi S.H., Yang O.B., Lee I.S., Lee K.H., Kim Y.G.//J. Catal. 1996, V.161, N2, P.790-797.
38. Choi H.C., Choi S.H., Lee I.S., Lee K.H., Kim Y.G.//I. Catal. 1997, V.166, N 2, P.284.
39. Pat. 04 - 364136 Japan.//S.A. 1992, V.118, 254378.
40. Pat. 570050 Europe.//S.A. 1994, V.120, 106376.
41. Pat. 5105032 USA.//RZHKhim. 1994, 3N14P.
42. Golubina E.V., Lokteva E.S., Lunin V.V., Turakulova A.O., Simagina V.I., Stoyanova I.V.//Applied Catalysis A: General. V. 241, N 1-2, s. 123-132.
43. WO 2005113137 datert 12.01.2005
44. Kolbanovsky Yu.A., Chernysheva A.S., Shchipachev V.S.//Kinetics and catalysis. 1988, T.29, N 5, s. 1222-1226.
45. Japansk patent 2002191975 datert 10. juli 2002 (europeisk patent 1201300).
46. Dasaeva G.S., Velichko S.M., Moiseev I.I., Treger Yu.A. // Kinetikk og katalyse. 1990, T.31, N 4, s.858-862.
47. Dasaeva G.S., Treger Yu.A., Moiseev I.I. Zanaveskin L.N.//Chem. industri 1996, N 6, s. 16-20.
48. Pat. 4138141 Tyskland//RZHKhim. 1994, 8N10P.
49. Pat. 652195 Europa.//C.A. 1995, 122:317406.
50. Søknad 91 9827 RST.//ISM. 1992, utgave. 41, N 12, s. 14;
51. Gomez-Sainero L.M., Cortes A., Seoane X.L., Arcoya A.//Ind. Eng. Chem. Res. 2000, V. 39, N 8, P. 2849-2854.
52. Gomez-Sainero L.M., Seoane X.L., Tijero E., Arcoya A.//Chemical Engineering Science. 2002, V. 57, N 17, P. 3565-3574.
53. Antonov V.N., Rozhkov V.I., Zalikin A.A.//Zh. adj. kjemi. 1987, T.60, N 6, s. 1347-1352.
54. Pat. 5315050 USA.//RZHKhim. 1995, 17N14P.
55. Abdrashitov Ya.M. Diss. i form av en vitenskapelig rapport for doktor i tekniske vitenskaper. M. 1998
56. Japansk patent 7002708 datert 01.06.1995. (Europeisk patent 0613874).
57. Kirk-Othmer//Encycl. Chem. Behandle. 1979, bind 5, s. 668-714.
58. Faith W.H., Clark R.L., Keyes D.B. Industrielle kjemikalier. 1957.
59. Doong R.-A., Chen K.-T., Tsai H.-C.//Environmental Science and Technology. 2003, T. 37, N 11, s. 2575.
60. Boronina T.N., Klabunde K.J., Sergeev G.B.//Mendeleev Communications. 1998, V. 8, N 4, s. 154-155.
61. Metoder for organoelementkjemi. Kloralifatiske forbindelser. M.: Vitenskap. 1973, 750 s.
62. Suppan F.W.//Chemie-Umwelt Technik. 1991, N 20, S.101-102.
63. Pat. 5208393 USA.
64. Søknad 91-194792 fra Japan.//Jap. Klappe. Abstr. 1991, N 40, P.E:2.
65. Søknad 501501 Europe.//C.A. 1992, V.117, N 16, 153219.
66. Pat. 5196618 USA.//RZHKhim. 1994, 14N24P.
Tabell 1. Interaksjon av CHC med metan
| T-ra, | Konsentrasjoner, % mol. | CHC-konvertering, % | |||
| p/p | o C | SS l 4 | CH 4 | for klor | av karbon |
| 1 | 525 | 22,5 | 53,4 | 27,4 | 25,4 |
| 2 | 525 | 9,7 | 53,0 | 29,4 | 31,9 |
| 3 | 500 | 24,9 | 48,8 | 12,0 | 11,9 |
| 4 | 475 | 23,4 | 47,8 | 6,4 | 5,7 |
| 5 | 450 | 29,5 | 51,1 | 2,9 | 1,9 |
Fysiske og kjemiske egenskaper:
Karbontetraklorid (metantetraklorid, CHCl 4) er en fargeløs væske. Sol. vann i CCl 4 er ca. 1 % (24°). Antenner ikke. Ved kontakt med flammer eller oppvarmede gjenstander brytes det ned og danner fosgen. Kan inneholde CS 2, HCl, H 2 S og organiske sulfider som urenheter.
Anvendelsesområde:
Brukes som løsemiddel; for utvinning av fett og alkaloider; i produksjon av freoner; i brannslukningsapparater; for rengjøring og avfetting av klær i hverdagen og under industrielle forhold.
Kvittering:
Det oppnås ved klorering av CS 2 i nærvær av katalysatorer; katalytisk klorering av CH4 (sammen med CH2C12 og CHCl3); ved å varme opp en blanding av kull og CaCl 2 ved temperaturen til en voltaisk bue.
Generell karakter av den toksiske effekten:
Et medikament med mindre dampstyrke enn kloroform. Uavhengig av inngangsvei, forårsaker det alvorlig leverskade: sentrilobulær nekrose og fettdegenerasjon. Samtidig påvirker det andre organer: nyrene (proksimale nyretubuli), alveolære membraner og lungekar. Lesjoner i nyrene og lungene er mindre signifikante, og utvikler seg som regel etter leverskade og som et resultat av brudd på generell metabolisme, men i noen tilfeller spiller de en betydelig rolle i bildet og utfallet av forgiftning. Det tidligste tegnet på toksisitet anses å være en endring i nivået av en rekke blodenzymer. En større evne til leveren til å regenerere etter forgiftning ble avslørt. Å drikke alkohol mens du inhalerer C.U-damp, avkjøling og økt oksygeninnhold i luften øker den giftige effekten. Ved slukking av flamme med brannslukningsapparater og generelt ved sterk oppvarming kan det oppstå forgiftning ved innånding av termiske nedbrytningsprodukter fra Ch.U.
I følge eksisterende synspunkter på patogenesen av den toksiske effekten av Ch.U., er den assosiert med frie radikalmetabolitter (type CC13) dannet som et resultat av hemolytisk brudd på CCl 4-molekyler. Som et resultat av økt peroksidasjon av lipidkomplekser av intracellulære membraner, forstyrres aktiviteten til enzymer og en rekke cellefunksjoner (proteinsyntese, ß-lipoproteinmetabolisme, legemiddelmetabolisme), ødeleggelse av nukleotider, etc. Det antas at hovedstedet for dannelse av frie radikaler metabolitter er endoplasmatisk retikulum og mikrosomceller.
Forgiftningsbilde:
Hvis svært høye konsentrasjoner inhaleres (ved uforsiktig å gå inn i tanker og reservoarer, ved slukking av branner med brannslukningsapparater med C.U. i små lukkede rom, etc.), er enten plutselig død eller bevissthetstap eller anestesi mulig. Med mildere forgiftning og en dominerende effekt på nervesystemet karakterisert ved hodepine, svimmelhet, kvalme, oppkast, forvirring eller bevisstløshet. Gjenoppretting skjer relativt raskt. Spenning har noen ganger karakter av sterke angrep av en voldelig tilstand. Forgiftning i form av encefalomyelitt, cerebellar degenerasjon, perifer nevritt, optisk nevritt, blødning og fettemboli i hjernen er beskrevet. Det er et kjent tilfelle av epileptiforme kramper og tap av bevissthet den 4. dagen etter forgiftning uten vesentlig skade på lever og nyrer. Ved obduksjon (ved rask død) er det kun blødninger og hjerneødem, lungeemfysem.
Hvis forgiftning utvikler seg sakte, er symptomer på skade på sentralnervesystemet innen 12-36 timer ledsaget av alvorlige hikke, oppkast, ofte langvarig, diaré, noen ganger intestinal blødning, gulsott og flere blødninger. Senere - utvidelse og ømhet i leveren, alvorlig gulsott. Selv senere oppstår symptomer på alvorlig nyreskade. I andre tilfeller kommer symptomer på nyreskade før tegn på leversykdom. Observasjoner har vist at leverskade er uttalt i den første perioden og jo sterkere jo raskere inntreffer døden; med senere død eksisterer allerede regenerative prosesser i levervevet. Endringer i nyrene med tidlig død er ubetydelige. Hvis nyrene er skadet, reduseres urinmengden; i urinen - protein, blod, sylindre. Innholdet av ikke-proteinnitrogen i blodet økes, men innholdet av klorider, kalsium og proteiner reduseres. I alvorlige tilfeller oppstår oliguri eller fullstendig anuri (både filtrasjons- og sekretoriske funksjoner i nyrene er svekket). Høyt blodtrykk, ødem, anfall, uremi - Lungeødem kan utvikles og er ofte den umiddelbare dødsårsaken (ødem tilskrives noen ganger administrering av overflødig væske under behandling). I mer gunstige tilfeller etter anuri - rikelig diurese, gradvis forsvinning av patologiske elementer i urinen, fullstendig gjenoppretting av nyrefunksjonen. Noen ganger, tilsynelatende ved ikke veldig høye konsentrasjoner av Ch.U., det eneste tegnet forgiftning kan resultere i en reduksjon eller opphør av urinproduksjon.
Konsekvensen av akutt forgiftning med C.U-damp kan være duodenalsår, bukspyttkjertelnekrose, anemi, leukocytose, lymfopeni, endringer i myokard, akutt psykose (Vasilieva). Utfallet av forgiftning kan være gul atrofi av leveren, samt skrumplever.
Når du tar C.U oralt, er bildet av forgiftning det samme som ved innånding av damp, selv om det er indikasjoner på at leveren er hovedsakelig påvirket i disse tilfellene.
De mest karakteristiske patologiske endringene: parenkymal og fettdegenerasjon av leveren, samt tallrike nekroser i den; akutt giftig nefrose; nefrosonefritt (nyretubuli påvirkes langs hele lengden); cerebralt ødem; betennelse og ødem i lungene; myokarditt.
Giftige konsentrasjoner som forårsaker akutt forgiftning.
For mennesker er terskelen for luktoppfatning 0,0115 mg/l, og konsentrasjonen som påvirker øyets lysfølsomhet er 0,008 mg/l (Belkov). Ved 15 mg/l etter 10 minutter hodepine, kvalme, oppkast, økt hjertefrekvens; ved 8 mg/l det samme etter 15 minutter, og ved 2 mg/l - etter 30 minutter. Arbeidere med 8-timers eksponering for en konsentrasjon på 1,2 mg/l opplevde tretthet og døsighet. Ved rengjøring av gulvet Ch.U (konsentrasjon i luften 1,6 mg/l) kjente arbeideren hodepine, svimmelhet etter 15 minutter og ble tvunget til å forlate arbeidet. Forgiftningen viste seg å være dødelig (offeret var alkoholiker). Masseforgiftning er rapportert under rengjøring av fordamperbatterier på skip (luftkonsentrasjon 190 mg/l). Ofrene, med unntak av ett, overlevde. Eksponering for en konsentrasjon på 50 mg/l kan være dødelig ved inhalering i 1 time. Alvorlig forgiftning med skade på lever, nyrer og tarmblødning er kjent ved arbeid 2 skift på rad under normale forhold med vaskeutstyr.
Ved inntak av 2-3 ml Ch.U. kan det allerede forekomme forgiftning; 30-50 ml fører til alvorlig og dødelig forgiftning. Tilfeller av masseforgiftning med 20 dødsfall er beskrevet etter inntak av hårvask som inneholder 1,4 % Ch.U (resten er alkohol). Ofrene har bronkitt, lungebetennelse, blodige oppkast, diaré, lever- og nyreskader. Det er imidlertid et kjent tilfelle av bedring etter inntak av 220 ml Ch U. med utviklet anestesi og alvorlig nyresvikt. Parafin (vaselin) olje ble brukt til mageskylling.
Ved kronisk forgiftning, i relativt milde tilfeller, observeres følgende: tretthet, svimmelhet, hodepine, smerter i ulike deler av kroppen, muskelskjelvinger, hukommelsessvikt, treghet, vekttap, hjertesykdommer, irritasjon av nesens slimhinner og hals, dysuriske lidelser. De vanligste plagene er magesmerter, mangel på matlyst og kvalme. Forstørrelse og ømhet i leveren oppdages; endringer i motilitet, spasmer i forskjellige deler av tarmen, bilirubinemi, etc.
På huden kan karbontetraklorid forårsake dermatitt, noen ganger eksem og urticaria. Irriterer huden mer enn bensin. Når tommelen er nedsenket i Ch, U, i 30 minutter, oppstår etter 7-10 minutter en følelse av kulde og svie. Etter ersepoaicia er det erytem, som forsvinner etter 1-2 timer. Et tilfelle av polyneuritt som følge av konstant kontakt med huden under arbeidet. Trenger inn i store mengder gjennom brent hud; Forgiftning er trolig mulig ved slukking av klær som brenner på personer som bruker Ch.U.
Hastehjelp.
Ved akutt innåndingsforgiftning - frisk luft, hvile. Langtidsinnånding av fuktet oksygen ved bruk av nasale katetre (kontinuerlig de første 2-4 timene; deretter 30-40 ppm med pauser på 10-15 minutter). Hjertemidler: kamfer (20 %), koffein (10 %). cordiamin (25%) 1-2 ml subkutant; beroligende midler, sterk søt te. Injiser intravenøst 20-30 ml 40 % glukoseløsning med 5 ml 5 % askorbinsyre, 10 ml 10 % kalsiumkloridløsning. For hikke og oppkast - intramuskulært 1-2 ml av en 2,5% løsning av aminazin med 2 ml av en 1% løsning av novokain. Ved respirasjonsdepresjon, inhaler karbogen gjentatte ganger i 5-10 minutter, intravenøst 10-20 ml av en 0,5% oppløsning av bemegride, subkutant 1 ml av en 10% oppløsning av corazol. Ved kraftig svekkelse (stopp) av pusten, kunstig åndedrett ved bruk av "munn til munn"-metoden med overgang til kontrollert åndedrett. I alvorlige tilfeller, øyeblikkelig innleggelse på et gjenopplivningssenter.
Når du tar gift oralt, skyll magen grundig gjennom et rør, en universell motgift (TUM), 100-200 ml vaselin, etterfulgt av administrering av et saltvannsavføringsmiddel; rensing av tarmene for å rense vaskevann (hevertklyster); Blodutslipp (150-300 ml) etterfulgt av delvis bloderstatning. For å forbedre diuresen, injiser 50-100 ml 30 % urea i en 10 % glukoseløsning eller 40 mg Lasix i en vene. Med utvikling av en kollaptoid tilstand, intravenøst 0,5 ml av en 0,05% løsning av strophanthin i 10-20 ml av en 20% glukoseløsning, eller korglykon (0,5-1 ml av en 0,06% løsning i 20 ml av en 40% glukoseløsning løsning); i henhold til indikasjoner - mezaton. I fremtiden, for å gjenopprette syre-basebalansen, utføres intravenøs drypp administrering av 300-500 ml 4% natriumbikarbonatløsning. Vitamin B6 og C, liponsyre, unitiol anbefales (5% oppløsning intramuskulært, 5 ml 3-4 ganger daglig den første dagen, 2-3 ganger daglig den andre og tredje dagen).
Kontraindisert: sulfamedisiner, adrenalin og klorholdige sovemedisiner (kloralhydrat etc.). Inntak av alkohol og fett er ikke tillatt!
Basert på materiell fra boken: Skadelige stoffer i industrien. Håndbok for kjemikere, ingeniører og leger. Ed. 7., bane og tillegg I tre bind. Bind I. Organiske stoffer. Ed. hederlig aktiviteter vitenskap prof. N.V. Lazareva og Dr. honning. Vitenskaper E. N. Levina. L., "Kjemi", 1976.
Metoder for rensing av organiske løsningsmidler avhenger av løsningsmidlets natur og formål. I de fleste tilfeller er organiske løsningsmidler individuelle forbindelser og kan karakteriseres ved deres fysisk-kjemiske egenskaper. Den mest grunnleggende løsningsmiddelrenseoperasjonen er enkel eller fraksjonert destillasjon. Imidlertid klarer destillasjon ofte ikke å kvitte seg med en rekke urenheter, inkludert små mengder vann.
Tradisjonelle rensemetoder kan produsere et løsemiddel som er omtrent 100 % rent. Ved hjelp av adsorbenter, spesielt molekylsikter (zeolitter), løses dette problemet mer effektivt og med kortere tid. I laboratorieforhold brukes ionebyttere oftest til dette formålet - zeolitter av NaA- eller KA-merkene.
Ved tilberedning av rene vannfrie løsningsmidler bør forholdsregler tas spesielt strengt, siden de fleste organiske løsningsmidler er brennbare stoffer, hvis damp danner eksplosive blandinger med luft, og i noen av dem (etere) dannes eksplosive peroksidforbindelser under langtidslagring. Mange organiske løsemidler er svært giftige, både når dampene deres inhaleres og når de kommer i kontakt med huden.
Alle operasjoner med brennbare og brennbare organiske løsemidler skal utføres i avtrekksskap med ventilasjon i gang, gassbrennere og elektriske varmeapparater avslått. Væsker bør varmes opp og destilleres i et avtrekkshette i forvarmede bad fylt med passende kjølevæske. Når du destillerer organiske væsker, er det nødvendig å kontinuerlig overvåke driften av kjøleskapet.
Hvis brennbare løsningsmidler (bensin, dietyleter, karbondisulfid, etc.) søles ved et uhell, er det nødvendig å umiddelbart slukke alle kilder til åpen ild og slå av elektriske oppvarmingsenheter (slå arbeidsområdet ut av spenning i løpet av dagen). Området der væsken har blitt sølt skal dekkes med sand, den forurensede sanden skal samles opp med en treskje og helles i en søppelbeholder plassert utendørs.
Ved tørking av løsemidler bør ikke aktive tørkemidler brukes før foreløpig grovtørking er utført med konvensjonelle tørkemidler. Det er derfor forbudt å tørke rå dietyleter med natriummetall uten først å tørke den med kalsinert CaCl2.
Når du arbeider med etere og andre stoffer (dietyleter, dioksan, tetrahydrofuran), under lagring av hvilke peroksidforbindelser kan dannes, fjernes peroksider først fra dem, og deretter destilleres og tørkes. Vannfrie organiske løsemidler må destilleres forsiktig. Alle elementene i destillasjonsinstallasjonen (destillasjonskolbe, tilbakeløpskjøler, kjøleskap, destillasjonsmottaker) blir forhåndstørket i en ovn. Destillasjonen utføres uten tilgang til luft, og longuen er utstyrt med et kalsiumkloridrør fylt med ascaritt og smeltet CaCl2 for å absorbere CO2 og H2O. Det anbefales å kaste den første delen av destillatet, som tjener til å vaske alt utstyr.
Metoder for rensing og dehydrering av de mest brukte løsningsmidlene er diskutert nedenfor.
Aceton
Aceton CH3COCH3 er en fargeløs væske; d25-4 = 0,7899; koke = 56,24 °C; n20-D = 1,3591. Meget brannfarlig. Damper danner eksplosive blandinger med luft. Teknisk aceton inneholder vanligvis vann, som det blandes med i alle forhold. Noen ganger er aceton forurenset med metylalkohol, eddiksyre og reduksjonsmidler.
En test for tilstedeværelsen av reduserende stoffer i aceton utføres som følger. Til 10 ml aceton tilsett 1 dråpe 0,1% vandig løsning av KMnO4; etter 15 minutter kl romtemperatur løsningen skal ikke bli misfarget.
For å rense oppvarmes aceton i flere timer med vannfri K2CO3 (5 % (vekt)) i en kolbe med tilbakeløp, deretter helles væsken i en annen kolbe med en tilbakeløpskjøler 25-30 cm høy og destilleres over vannfri K2CO3 (ca. 2 % (vekt))) og krystallinsk KMnO4, som tilsettes aceton til en stabil lilla farge vises i vannbad. Den resulterende acetonen inneholder ikke lenger metylalkohol, men inneholder en liten mengde vann.
Til fullstendig fjerning vann, aceton re-destilleres over vannfri CaCl2. For å gjøre dette, hell 1 liter aceton i en 2-liters rundbunnet kolbe utstyrt med en effektiv tilbakeløpskjøler lukket med et kalsiumkloridrør som inneholder CaCl2, tilsett 120 g CaCl2 og kok i vannbad med lukket elektrisk oppvarming i 5 -6 timer Deretter avkjøles reaksjonskolben og aceton helles i en annen lignende kolbe med en frisk porsjon CaCl2 og kokes igjen i 5-6 timer. ved å bruke en longge koblet til et kalsiumkloridrør fylt med CaCl2, festes en mottakerflaske avkjølt med is, og aceton destilleres over CaCl2.
I stedet for en så lang og arbeidskrevende operasjon, som ofte fører til kondensering av aceton, er det bedre å bruke NaA-zeolitt. Ved å holde aceton over denne zeolitten i lang tid (5 % (masse)), absoluttiseres aceton.
I små mengder kan veldig rent aceton oppnås fra adduktet (tilsetningsproduktet) av aceton og NaI, som spaltes selv ved lav oppvarming og frigjør aceton. For å gjøre dette, ved oppvarming i et vannbad, oppløs 100 g NaI i 440 ml tørr, nydestillert aceton. Den resulterende løsningen avkjøles raskt til -3°C ved å senke karet i en blanding av is og NaCl. Det separerte faste NaI-C3H6O-adduktet separeres på en Buchner-trakt, overføres til en destillasjonskolbe og oppvarmes i vannbad. Ved lett oppvarming spaltes adduktet og det frigjorte acetonet destilleres av. Destillatet tørkes med vannfri CaCl2 og re-destilleres med en tilbakeløpskjøler over CaCl2. Det regenererte NaI kan gjenbrukes til samme reaksjon.
En ekspressmetode for å rense aceton fra metylalkohol og reduserende stoffer er som følger: tilsett en løsning av 3 g AgNO3 til 700 ml aceton i en 1-liters kolbe. i 20 ml destillert vann og 20 ml 1 N. NaOH-løsning. Blandingen ristes i 10 minutter, hvoretter bunnfallet filtreres av på en trakt med glassfilter, og filtratet tørkes med CaS04 og destilleres med tilbakeløpskjøler over CaCl2.
Acetonitril
Acetonitril CH3CN er en fargeløs væske med en karakteristisk eterisk lukt; d20-4 = 0,7828; kokepunkt = 81,6°C; n20-D = 1,3442. Den er blandbar med vann i alle henseender og danner en azeotrop blanding (16 % (vekt) H2O) med kokepunkt = 76°C. Godt løsemiddel for rad organisk materiale spesielt aminhydroklorider. Det brukes også som et medium for å utføre visse reaksjoner, som det akselererer katalytisk.
Acetonitril er en sterk inhalasjonsgift og kan absorberes gjennom huden.
For absolutisering destilleres acetonitril to ganger over P4O10, etterfulgt av destillasjon over vannfri K2CO3 for å fjerne spor av P4O10.
Du kan fortørke acetonitril over Na2SO4 eller MgSO4, deretter blande det med CaH2 til utviklingen av gass (hydrogen) stopper og destillere det over P4O10 (4-5 g/l). Destillatet tilbakeløpskokes over CaH2 (5 g/l) i minst 1 time, deretter sakte destilleres, mens de første 5 og siste 10 % av destillatet kastes.
Benzen
Benzen C6H6 er en fargeløs væske; d20-4 = 0,8790; tsmelte = 5,54 °C; koke = 80 10°C; n20-D = 1,5011. Benzen og dets homologer - toluen og xylener - er mye brukt som løsemidler og medier for azeotrop tørking. Benzen bør håndteres med forsiktighet på grunn av dets brennbarhet og toksisitet, samt dannelsen av eksplosive blandinger med luft.
Benzendamper med gjentatt eksponering forstyrrer normal funksjon hematopoietiske organer; i flytende tilstand absorberes benzen sterkt gjennom huden og irriterer den.
Teknisk benzen inneholder opptil 0,02 % (vekt) vann, litt tiofen og noen andre urenheter.
Benzen danner en azeotrop blanding med vann (8,83 % (masse) H2O) med kokepunkt = 69,25°C. Ved destillering av våt benzen destilleres derfor vannet nesten fullstendig av med de første porsjonene av destillatet (turbid væske), som kastes. Så snart det klare destillatet begynner å destillere, kan tørkeprosessen anses som fullført. Ytterligere tørking av destillert benzen utføres vanligvis med kalsinert CaCl2 (i 2-3 dager) og natriumtråd.
I den kalde årstiden må man passe på at den destillerte benzenen ikke krystalliserer i kjøleskapsrøret, vasket med kaldt vann (4-5°C).
Benzen og andre hydrokarboner tørket med natriummetall er hygroskopiske, noe som betyr at de kan absorbere fuktighet.
Kommersielt teknisk benzen inneholder opptil 0,05 % (vekt) av tiofen C4H4S (tbp = 84,12°C; tm = 38,3°C), som ikke kan separeres fra benzen verken ved fraksjonert destillasjon eller krystallisering (frysing). Tiofen i benzen påvises som følger: en løsning av 10 mg isatin i 10 ml kons. H2SO4 ristes med 3 ml benzen. I nærvær av tiofen blir svovelsyrelaget blågrønt.
Benzen renses fra tiofen ved gjentatt risting med kons. H2SO4 ved romtemperatur. Under disse forholdene blir tiofen fortrinnsvis sulfonert i stedet for benzen. For 1 liter benzen ta 80 ml syre. Den første delen av H2SO4 blir blågrønn. Bunnlaget separeres, og benzen ristes med en ny porsjon syre. Rensing utføres inntil en svak gul farge på syren er oppnådd. Etter separering av syrelaget vaskes benzenen med vann, deretter med en 10% Na2CO3-løsning og igjen med vann, hvoretter benzenen destilleres.
En mer effektiv og enklere metode for å rense benzen fra tiofen er å koke 1 liter benzen med 100 g Raney-nikkel i en kolbe under tilbakeløp i 15-30 minutter.
En annen måte å rense benzen fra tiofen på er å fraksjonert krystallisere det fra etylalkohol. En mettet løsning av benzen i alkohol avkjøles til ca. -15°C, fast benzen filtreres raskt av og destilleres.
Dimetylsulfoksid
Dimetylsulfoksid (CH3)2SO er en fargeløs, sirupsaktig væske uten en tydelig lukt; d25-4 = 1,1014; koke = 189°С (med dekomponering); tsmelte = 18,45 °C; n25-D = 1,4770. Blandbar med vann, alkoholer, aceton, etylaceton, dioksan, pyridin og aromatiske hydrokarboner, men ikke blandbar med alifatiske hydrokarboner. Et universelt løsningsmiddel for organiske forbindelser: etylenoksid, heterosykliske forbindelser, kamfer, harpiks, sukker, fett osv. Det løser også mange uorganiske forbindelser, for eksempel ved 60°C løser det opp 10,6 % (vekt) KNO3 og 21,8 % CaCl2 . Dimetylsulfoksid er praktisk talt ikke-giftig.
For å rense, holdes dimetylsulfoksid i 24 timer over aktiv Al2O3, hvoretter det destilleres to ganger ved et trykk på 267-400 Pa (2-3 mmHg) over smeltet KOH (eller BaO) og lagres over NaA-zeolitt.
Under påvirkning av reduksjonsmidler omdannes dimetylsulfoksid til (CH3)2S-sulfid, og under påvirkning av oksidasjonsmidler - til (CH3)2SO2-sulfon, og er uforenlig med syreklorider av uorganiske og organiske syrer.
N,N-dimetylformamid
N,N-dimetylformamid HCON(CH3)2 er en fargeløs, svært mobil væske med en svak spesifikk lukt; d25-4 = 0,9445; koke = 153°C; n24-D = 1,4269. Blandbar i alle forhold med vann, alkohol, aceton, eter, kloroform, karbondisulfid, halogenholdige og aromatiske forbindelser; løser opp alifatiske hydrokarboner bare ved oppvarming.
Dimetylformamid destilleres ved atmosfærisk trykk uten dekomponering; brytes ned når den utsettes for ultrafiolette stråler med dannelse av dimetylamin og formaldehyd. Dimetylformamidreagenset kan i tillegg til metylamin og formaldehyd inneholde metylformamid, ammoniakk og vann som urenheter.
Dimetylformamid renses som følger: 10 g benzen og 4 ml vann tilsettes til 85 g dimetylformamid og blandingen destilleres. Først destilleres benzen av med vann og andre urenheter, og deretter det rene produktet.
Dietyleter
Dietyleter (C2H5)2O er en fargeløs, svært mobil, flyktig væske med en særegen lukt; d20-4 = 0,7135; koke = 35,6°C; n20-D = 1,3526. Ekstremt brannfarlig; damper danner eksplosive blandinger med luft. Damp er omtrent 2,6 ganger tyngre enn luft og kan spre seg over overflaten av skrivebordet. Derfor er det nødvendig å sikre at alle gassbrennere i nærheten (opptil 2-3 m) fra arbeidsstedet med eter er slukket, og elektriske ovner med åpen spiral kobles fra nettverket.
Når dietyleter lagres under påvirkning av lys og atmosfærisk oksygen, dannes eksplosive peroksidforbindelser og acetaldehyd i den. Peroksidforbindelser forårsaker ekstremt voldsomme eksplosjoner, spesielt når man prøver å destillere eter til tørrhet. Derfor, ved bestemmelse av kokepunkt og ikke-flyktig rest, bør eteren først kontrolleres for innhold av peroksider. I nærvær av peroksider kan disse bestemmelsene ikke gjøres.
Mange reaksjoner er blitt foreslått for påvisning av peroksid i dietyleter.
1. Reaksjon med kaliumjodid KI. Noen få milliliter eter ristes med et like stort volum av en 2% vandig løsning av KI, surgjort med 1-2 dråper HCl. Utseendet til en brun farge indikerer tilstedeværelsen av peroksider.
2. Reaksjon med titanylsulfat TiOSO4. Reagenset fremstilles ved å løse opp 0,05 g TiOSO4 i 100 ml vann, surgjort med 5 ml fortynnet H2SO4 (1:5). Når du rister 2-3 ml av dette reagenset med 5 ml av testeteren som inneholder peroksidforbindelser, vises en gul farge.
3. Reaksjon med natriumbikromat Na2Cr2O7. Til 3 ml eter tilsett 2-3 ml av en 0,01 % vandig løsning av Na2Cr2O7 og en dråpe fortynnet H2SO4 (1:5). Blandingen ristes kraftig. Den blå fargen på eterlaget indikerer tilstedeværelsen av peroksider.
4. Reaksjon med ferrotiocyanat Fe(SCN)2. En fargeløs løsning av Fe(SCN)2, når den utsettes for en dråpe væske som inneholder peroksid, blir rød på grunn av dannelsen av ferritiocyanat (Fe2+ > Fe3+). Denne reaksjonen tillater påvisning av peroksider ved konsentrasjoner opp til 0,001 % (vekt). Reagenset fremstilles som følger: 9 g FeSO4-7H2O oppløses i 50 ml 18 % HCl. Tilsett granulert sink og 5 g natriumtiocyanat NaSCN til løsningen i en åpen beholder; etter at den røde fargen forsvinner, tilsett ytterligere 12 g NaSCN, rist forsiktig og løsningen separeres ved dekantering.
For å fjerne peroksider brukes jern(II)sulfat. Når du rister 1 liter eter, ta vanligvis 20 ml av en løsning fremstilt av 30 g FeSO4-7H2O, 55 ml H2O og 2 ml kons. H2SO4. Etter vasking ristes eteren med en 0,5 % KMnO4-løsning for å oksidere acetaldehyd til eddiksyre. Deretter vaskes eteren med en 5% NaOH-løsning og vann, tørkes i 24 timer over CaCl2 (150-200 g CaCl2 pr. 1 liter eter). Etter dette filtreres CaCl2 på et stort brettet papirfilter og eteren samles i en mørk glassflaske. Flasken er tett lukket med en korkpropp med en buet bunn satt inn i den. spiss vinkel kalsiumkloridrør fylt med CaCl2 og glassullpinner. Åpne deretter flasken og tilsett raskt natriumtråd i eteren med en hastighet på 5 g per 1 liter eter.
Etter 24 timer, når hydrogenbobler slutter å utvikle seg, tilsett ytterligere 3 g natriumtråd per 1 liter eter og etter 12 timer helles eteren over i en destillasjonskolbe og destilleres over natriumtråden. Mottakeren må beskyttes av et kalsiumkloridrør som inneholder CaCl2. Destillatet samles i en mørk glasskolbe, som etter tilsetning av 1 g natriumtråd per 1 liter eter lukkes med en korkpropp med et kalsiumkloridrør og oppbevares på et kjølig og mørkt sted.
Hvis overflaten på tråden har endret seg betydelig og når du legger til tråd, frigjøres hydrogenbobler igjen, så skal eteren filtreres inn i en annen flaske og en annen porsjon natriumtråd skal tilsettes.
Praktisk og veldig effektiv måte rensing av dietyleter fra peroksider og samtidig fra fuktighet - å føre eteren gjennom en kolonne med aktiv Al2O3. En kolonne 60-80 cm høy og 2-4 cm i diameter, fylt med 82 g Al2O3, er tilstrekkelig til å rense 700 ml eter som inneholder en betydelig mengde peroksidforbindelser. Brukt Al2O3 kan lett regenereres hvis en 50 % surgjort vandig løsning av FeSO4-7H2O føres gjennom en kolonne, vaskes med vann, tørkes og aktiveres termisk ved 400-450 °C.
Absolutt eter er en veldig hygroskopisk væske. Graden av fuktighetsabsorpsjon av eter under lagringen kan bedømmes ut fra blåheten til det vannfrie hvitt pulver CuSO4 når det tilsettes til eter (et farget hydrat CuSO4-5H2O dannes).
Dioksan
Dioksan (CH2)4O er en fargeløs brennbar væske med en svak lukt; d20-4 = 1,03375; koke = 101,32 °C; smeltepunkt = 11,80°C; n20-D = 1,4224. Blandbar med vann, alkohol og eter i alle forhold. Danner azeotropiske blandinger med vann og alkohol.
Teknisk dioksan inneholder etylenglykolacetal, vann, acetaldehyd og peroksider som urenheter. Metoden for rensing av dioksan bør velges avhengig av graden av forurensning, som bestemmes ved å tilsette natriummetall til dioksanen. Hvis det dannes et brunt bunnfall, er dioksanet sterkt forurenset; hvis overflaten av natrium endres litt, så inneholder dioksan få urenheter og renses ved destillering over en natriumtråd.
Sterkt forurenset dioksan renses som følger: 0,5 l dioksan, 6 ml kons. HCl og 50 ml H2O oppvarmes i et silikonbad (olje) i en strøm av nitrogen i en kolbe med tilbakeløp ved 115-120 °C i 12 timer.
Når den er avkjølt, ristes væsken med små porsjoner smeltet KOH for å fjerne vann og syre. Dioksan danner topplaget, det separeres og tørkes med en frisk porsjon KOH. Dioksanet overføres deretter til en ren destillasjonskolbe og tilbakeløpskjøles over 3-4 g natriumtråd i 12 timer. Rensingen anses som fullført hvis overflaten av natrium forblir uendret. Hvis alt natrium har reagert, må du legge til en frisk porsjon og fortsette å tørke. Dioksan, som ikke inneholder peroksidforbindelser, destilleres på en kolonne eller med en effektiv tilbakeløpskjøler ved normalt trykk. Rensingen av dioksan fra peroksider utføres på samme måte som rensingen av dietyleter.
Metylalkohol (metanol)
Metylalkohol (metanol) CH3OH er en fargeløs, svært mobil, brennbar væske med en lukt som ligner på etylalkohol; d20-4 = 0,7928; koke = 64,51 °C; n20-D = 1,3288. Blandbar i alle henseender med vann, alkoholer, aceton og andre organiske løsemidler; blandes ikke med alifatiske hydrokarboner. Danner azeotropiske blandinger med aceton (tbp = 55,7 °C), benzen (tbp = 57,5 °C), karbondisulfid (tbp = 37,65 °C), så vel som med mange andre forbindelser. Metylalkohol danner ikke azeotropiske blandinger med vann, så det meste av vannet kan fjernes ved å destillere alkoholen.
Metylalkohol er en sterk gift som først og fremst påvirker nervesystemet og blodårene. Det kan komme inn i menneskekroppen gjennom luftveiene og huden. Spesielt farlig når det tas oralt. Bruk av metylalkohol i laboratoriepraksis er kun tillatt i tilfeller der det ikke kan erstattes med andre, mindre giftige stoffer.
Syntetisk absolutt metylalkohol, produsert av industrien, inneholder kun spor av aceton og opptil 0,1 % (vekt) vann. Under laboratorieforhold kan det fremstilles fra teknisk CH3OH, der innholdet av disse urenhetene kan nå 0,6 og til og med 1,0%. I en 1,5 liters kolbe med tilbakeløpskjøler beskyttet av et kalsiumkloridrør med CaCl2, plasser 5 g magnesiumspon, fyll dem med 60-70 ml metylalkohol som ikke inneholder mer enn 1% vann, tilsett en initiator - 0,5 g av jod (eller tilsvarende mengde metyljodid, etylbromid) og varm opp til sistnevnte er oppløst. Når alt magnesium er omdannet til metylat (det dannes et hvitt bunnfall i bunnen av kolben), tilsettes 800-900 ml teknisk CH3OH til den resulterende løsningen, kokt i en kolbe med tilbakeløp i 30 minutter, hvoretter alkoholen destillert av fra kolben med en tilbakeløpskjøler 50 cm høy, oppsamlet fraksjon med et kokepunkt på 64,5-64,7 °C (ved normalt trykk). Mottakeren er utstyrt med et kalsiumkloridrør som inneholder CaCl2. Vanninnholdet i alkoholen oppnådd på denne måten overstiger ikke 0,05 % (masse). Absolutt metylalkohol lagres i en beholder beskyttet mot luftfuktighet.
Ytterligere tørking av metylalkohol som inneholder 0,5-1% vann kan utføres med magnesiummetall uten å starte reaksjonen. For å gjøre dette, tilsett 10 g magnesiumspon til 1 liter CH3OH og blandingen blir stående i en kolbe med tilbakeløpskjøler, beskyttet av et kalsiumkloridrør med CaCl2. Reaksjonen starter spontant, og snart koker alkoholen. Når alt magnesium er oppløst, opprettholdes koken ved å varme opp i vannbad i noe mer tid, hvoretter alkoholen destilleres, og den første delen av destillatet kastes.
Vannfri metylalkohol oppnås også ved å holde den over NaA- eller CA-zeolitt eller føre den gjennom en kolonne fylt med disse molekylsiktene. For å gjøre dette kan du bruke en kolonne av laboratorietype.
Tilstedeværelsen av aceton i metylalkohol etablere en test med natriumnitroprussid. Alkoholen fortynnes med vann, gjøres alkalisk og noen få dråper av en nylaget mettet vandig løsning av natriumnitroprussid tilsettes. I nærvær av aceton vises en rød farge, som forsterkes ved surgjøring med eddiksyre.
For å fjerne aceton er følgende metode foreslått: 500 ml CH3OH kokes i flere timer med 25 ml furfural og 60 ml 10% NaOH-løsning i en kolbe med tilbakeløp, og deretter destilleres alkoholen av på en effektiv kolonne . En harpiks forblir i kolben - et produkt av samspillet mellom furfural og aceton.
Petroleumseter, bensin og nafta
Ved destillering av lett bensin oppnås en rekke lavtkokende hydrokarbonfraksjoner som brukes som løsningsmidler. Dampene til disse hydrokarbonene har en narkotisk effekt.
Industrien produserer følgende reagenser:
Den høye flyktigheten til petroleumseter, bensin og nafta, deres lett antennelighet og dannelsen av eksplosive blandinger med luft krever spesiell forsiktighet når du arbeider med dem.
Petroleumseter, bensin og nafta bør ikke inneholde urenheter av umettede og aromatiske hydrokarboner.
Tilstedeværelsen av umettede hydrokarboner bestemmes vanligvis ved bruk av to reagenser: en 2 % løsning av Br2 i CCl4 og en 2 % vandig løsning av KMnO4 i aceton. For å gjøre dette, tilsett en reagensløsning dråpevis til 0,2 ml hydrokarbon i 2 ml CCl4 og observer fargeendringen. Testen anses som negativ hvis ikke mer enn 2-3 dråper bromløsning eller KMnO4-løsning er misfarget.
Umettede hydrokarboner kan fjernes ved gjentatte risting av en porsjon hydrokarboner med 10 % (vol.) kons. på en mekanisk rister i 30 minutter. H2SO4. Etter risting med hver porsjon syre får blandingen sette seg, deretter skilles bunnlaget. Når syrelaget ikke lenger er farget, ristes hydrokarbonlaget kraftig med flere porsjoner av en 2 % KMnO4-løsning i en 10 % H2SO4-løsning inntil fargen på KMnO4-løsningen slutter å endre seg. I dette tilfellet fjernes umettede hydrokarboner nesten fullstendig og aromatiske fjernes delvis. For å fjerne aromatiske hydrokarboner fullstendig, må du riste hydrokarboner (petroleumseter, etc.) med oleum som inneholder 8-10 % (vekt) SO3. En flaske med en nedskrudd propp, der risting gjøres, pakkes inn i et håndkle. Etter separering av syrelaget vaskes hydrokarbonfraksjonen med vann, en 10% Na2CO3-løsning, igjen med vann, tørkes over vannfri CaCl2 og destilleres over en natriumtråd. Det anbefales å lagre petroleumseter over CaSO4 og destillere det før bruk.
Den tradisjonelle kjemiske metoden for å rense mettede hydrokarboner fra umettede er svært arbeidskrevende og kan erstattes av adsorpsjon. Urenheter av mange umettede forbindelser fjernes ved å føre løsningsmidlet gjennom en glasskolonne med aktiv Al2O3 og spesielt på zeolitter, slik som NaA.
Tetrahydrofuran
Tetrahydrofuran (CH2)4O er en fargeløs mobil væske med en eterisk lukt; d20-4 = 0,8892; koke = 66°C; n20-D = 1,4050. Løselig i vann og de fleste organiske løsemidler. Danner en azeotrop blanding med vann (6 % (vekt) H2O), kokepunkt = 64°C. Tetrahydrofuran er utsatt for dannelse av peroksidforbindelser, så du må sjekke for tilstedeværelsen av peroksider i den (se Dietyleter). Peroksider kan fjernes ved å koke med en 0,5 % Cu2Cl2-suspensjon i 30 minutter, hvoretter løsningsmidlet destilleres og ristes med smeltet KOH. Det øvre laget av tetrahydrofuran separeres, 16% (masse) KOH tilsettes igjen og blandingen kokes i 1 time i en kolbe under tilbakeløp. Deretter destilleres tetrahydrofuran over CaH2 eller LiAlH4, 10-15% av hodefraksjonen kastes og ca. 10% av resten blir igjen i kuben. Hodefraksjonen og bunnen tilsettes de tekniske produktene beregnet for rensing, og den oppsamlede mellomfraksjonen tørkes over en natriumtråd. Det rensede produktet lagres uten tilgang til luft og fuktighet.
Kloroform
Kloroform CHCl3 er en fargeløs mobil væske med en karakteristisk søtlig lukt; d20-4 = 1,4880; kokepunkt = 61,15°C; n20-D = 1,4455. Løselig i de fleste organiske løsemidler; praktisk talt uløselig i vann. Danner en azeotrop blanding med vann (2,2 % (vekt) H2O), kokepunkt = 56,1 °C. Det er ikke brennbart og danner ikke eksplosive blandinger med luft, men er giftig - det påvirker indre organer, spesielt leveren.
Kloroform inneholder nesten alltid opptil 1 % (vekt) etylalkohol, som tilsettes som stabilisator. En annen urenhet av kloroform kan være fosgen, som dannes under oksidasjon av kloroform i lys.
Testen for tilstedeværelse av fosgen utføres som følger: 1 ml av en 1% løsning av n-dimetylaminobenzaldehyd og difenylamin i aceton rystes med kloroform. I nærvær av fosgen (opptil 0,005%) vises en intens gul farge etter 15 minutter. Kloroform renses ved å riste tre ganger med separate porsjoner kons. H2SO4. For 100 ml kloroform, ta 5 ml syre hver gang. Kloroform separeres, vaskes 3-4 ganger med vann, tørkes på CaCl2 og destilleres.
Rensing av kloroform oppnås også ved sakte å føre stoffet gjennom en kolonne fylt med aktiv Al2O3 i en mengde på 50 g per 1 liter kloroform.
Kloroform bør oppbevares i mørke glassflasker.
Karbontetraklorid
Karbontetraklorid CCl4 er en fargeløs, ikke-brennbar væske med en søtlig lukt; d20-4 = 1,5950; koke = 76,7°C; n25-D = 1,4631. Praktisk talt uløselig i vann. Med vann danner den en azeotrop blanding (4,1 % (masse) H2O), kokepunkt = 66°C. Løser opp en rekke organiske forbindelser. Det har en mindre narkotisk effekt enn kloroform, men er overlegen i toksisitet, og forårsaker alvorlig leverskade.
Karbontetraklorid er noen ganger forurenset med karbondisulfid, som fjernes ved å røre CCl4 ved 60 °C i en tilbakeløpskolbe med en 10 % (v/v) konsentrert alkoholløsning av KOH. Denne prosedyren gjentas 2-3 ganger, hvoretter løsningsmidlet vaskes med vann, omrøres ved romtemperatur med små porsjoner kons. H2SO4 til det slutter å farge. Deretter vaskes løsningsmidlet igjen med vann, tørkes over CaCl2 og destilleres over P4O10.
Tørking av CCl4 oppnås ved azeotrop destillasjon. Vann fjernes med de første uklare delene av destillatet. Så snart den klare væsken begynner å destillere, kan den betraktes som vannfri.
Etylacetat
Etylacetat CH3COOC2H5 er en fargeløs væske med en behagelig fruktig lukt; d20-4 = 0,901; koke = 77,15°C; n20-D = 1,3728. Danner en azeotrop blanding med vann (8,2 % (vekt) H2O), kokepunkt = 70,4 °C.
Teknisk etylacetat inneholder vann, eddiksyre og etylalkohol. Mange metoder har blitt foreslått for rensing av etylacetat. I en av dem ristes etylacetat med et likt volum av en 5% NaHC03-løsning og deretter med en mettet CaCl2-løsning. Etter dette tørkes etylacetat med K2CO3 og destilleres i vannbad. For endelig tørking tilsettes 5 % P4O10 til destillatet og ristes kraftig, deretter filtreres og destilleres over en natriumtråd.
Etanol
Etylalkohol C2H5OH er en fargeløs væske med en karakteristisk lukt; d20-4 = 0,7893; koke = 78,39 °C; n20-D = 1,3611. Danner en azeotrop blanding med vann (4,4 % (vekt) H2O). Den har en høy oppløsningsevne for en lang rekke forbindelser og er ubegrenset blandbar med vann og alle vanlige organiske løsningsmidler. Industriell alkohol inneholder urenheter, hvis kvalitative og kvantitative sammensetning avhenger av produksjonsbetingelsene.
Den produserte absolutte alkoholen, som oppnås ved azeotrop destillasjon av 95 % teknisk alkohol med benzen, kan inneholde små mengder vann og benzen (opptil 0,5 % (vekt)).
Dehydrering av 95 % alkohol kan gjøres ved langvarig koking med kalsinert CaO. For 1 liter alkohol ta 250 g CaO. Blandingen kokes i en 2-liters kolbe med tilbakeløpskjøler, lukket med et rør som inneholder CaO, i 6-10 timer. Etter avkjøling kobles kolben til en destillasjonsenhet ved atmosfærisk trykk og alkoholen destilleres av. Utbytte 99-99,5% alkohol 65-70%.
Bariumoksid BaO har høyere dehydrerende egenskaper. I tillegg er BaO i stand til å løse seg noe opp i nesten absolutt alkohol, og gjøre det gult. Dette tegnet brukes til å bestemme når absolutiseringsprosessen er fullført.
Ytterligere dehydrering av 99-99,5% alkohol kan utføres ved hjelp av flere metoder: ved bruk av magnesium (etylalkohol med et vanninnhold på ikke mer enn 0,05%), natrium og dietyloksalsyre.
Hell 1 liter i en 1,5 liters rundbunnet kolbe med tilbakeløpskjøler og et kalsiumkloridrør som inneholder CaCl2. 99% etylalkohol, hvoretter 7 g natriumtråd tilsettes i små porsjoner. Etter at natriumet er oppløst, tilsettes 25 g oksalsyredietyleter til blandingen, kokes i 2 timer og alkoholen destilleres av.
Absolutt alkohol fremstilles på samme måte ved bruk av ortoftalsyredietylester. I en kolbe utstyrt med en tilbakeløpskjøler og et kalsiumkloridrør med CaCl2, plasser 1 liter 95 % alkohol og løs opp 7 g natriumtråd i den, tilsett deretter 27,5 g ftalsyredietyleter, kok blandingen i ca. 1 time og destiller av alkoholen. Hvis det dannes en liten mengde sediment i kolben, beviser dette at den opprinnelige alkoholen var tilstrekkelig god kvalitet. Motsatt, hvis en stor mengde sediment faller ut og koking er ledsaget av sjokk, ble den opprinnelige alkoholen ikke tørket nok.
Tørking av etylalkohol utføres for tiden i kolonne-type enheter med NaA zeolitt som en pakking. Etylalkohol som inneholder 4,43 % vann føres for tørking inn i en kolonne med diameter 18 mm med pakkesjikthøyde på 650 mm med en hastighet på 175 ml/t. Under disse forholdene er det i en syklus mulig å oppnå 300 ml alkohol med et vanninnhold på ikke mer enn 0,1-0,12%. Zeolitt regenereres i en kolonne i en nitrogenstrøm ved 320 °C i 2 timer. Ved destillering av etylalkohol anbefales det å bruke tynnseksjonsutstyr. I dette tilfellet blir de polerte seksjonene grundig rengjort og ikke smurt. Det anbefales å kaste den første delen av destillatet og fullføre destillasjonen når det er litt alkohol igjen i destillasjonskolben.
The Chemical Components Plant produserer og leverer kjemiske produkter i hele Russland. Vi samarbeider med kjente og etablerte merkevarer, utveksler erfaringer, og jobber også med nye prosjekter. Vi jobber med store gullgruve- og oljeproduserende selskaper, byggefirmaer. Flokkulanter for malmdressing, de beste mastikkene, tetningsmidler, maling for konstruksjon og reparasjon av bygninger og strukturer, ionebytterharpikser, inhibitorer, oksider, akrylamidpolymerer, glykoler, gummier, polyestere - alt dette finner du her. Den moderne verden kan ikke forestilles uten forskjellig "kjemi". Alt som omgir oss er skapt på grunnlag av kjemiske forbindelser og deres egenskaper når de samhandler med hverandre. Pulvere, vaskemidler, konstruksjonsbelegg og materialer, råvarer til industrien - alt dette er et tydelig eksempel på effektiv bruk av kjemiske forbindelser. Vår produktlinje inkluderer produkter for ditt hjem, reparasjoner og også for store fabrikker. Vårt firma er ikke begrenset til snevre grenser. Utvikling av nye kjemiske komponenter, deres rimelige og– to hovedoppgaver som vi satte oss først. For oss er det daglige arbeidet en kreativ prosess som skaper noe nytt og interessant.Ved å kjøpe våre produkter er du garantert å motta kvalitetsprodukter til en fornuftig pris!
ZHK Ecotek produserer og leverer kjemiske produkter fra varehus i Moskva og St. Petersburg. Tilgjengelige flokkuleringsmidler, ionebytterharpikser, inhibitorer, oksider, akrylamidpolymerer, glykoler, gummier, polyestere.
Relaterte artikler
Eko-tec.ru-nettstedet er kun til informasjonsformål og utgjør under ingen omstendigheter et offentlig tilbud. For informasjon om tilgjengeligheten og kostnadene for varer og (eller) tjenester som presenteres, vennligst kontakt site manager via e-post
Hvordan lese Salteret riktig
De beste amulettene mot det onde øyet og skade Amuletten mot det onde øyet med hender for barn
Et glimt av Bella. Romantisk kronikk. Et glimt av genialitet. Messerer om Akhmadulina Boris Messerer glimt av Bella romantiske kronikk
Deilige retter med pølser
Jeg drømte at jeg seilte på en båt på elven
Les også
Om selskapet Fremmedspråkkurs ved Moscow State University
Hvilken by og hvorfor ble den viktigste i det gamle Mesopotamia?
Hvilket år er et skuddår og hvordan beregnes det