химический каталог




Органическая химия

Автор А.М.Ким

ществляют действием смеси хлора и диоксида серы или хлористого сульфурила (S02C12). В результате этого промышленного процесса получают алкансульфохлориды и далее — соли алкансульфо-кислот, которые широко используются как синтетические моющие вещества (CMC).

С1,

Реакция является типично радикально-цепной, и ее механизм можно представить следующим образом. Стадия инициирования идентична для обоих вариантов сульфохло-рирования:

инициирование:

hv

hv

S02C12

SG2 + C1- +С1- ei- + сг

— S02 + С12

RH + CI" - R" + HC1

рост цепи: -i R" + S02 *- RS02

RS02 + Cl2 RS02C1 + СГ алкансульфо-хлорид

исления определяются типом алкана, окислителя и услоВИЯМИ реакции. Практическое значение имеют ТРИ ОСНОВных процесса: горение, жидкофазное окисление, твердофазное окисление.

Горение алканов служит основным источником тепла энергии) транспортных средств (авиация, автомототранс-|порт, морской транспорт), энергетических установок, быто-: нагревательных устройств. Высокая теплотворная СПО-бность, отсутствие золы (см. табл. 9-2), простота транс-ортировки и подачи топлива к месту горения ставят АЛКА-I пока вне конкуренции среди источников энергии. Коли-HJIECTBO энергии, выделяющейся ПРИ горении алканов, пока-ем на примере метана. Экспериментально установлено, ПРИ сжигании метана ПРИ 250 "С выделяется ОКОЛО рОО КДЖ/моль:

СН4 (газ) + 02 (газ) - С02 (газ) + 2Н20 (жида.)

ДЯ = -890,3 кДж/моль

СНа (газ) + 202 (газ)

ДЛЯ случая, когда вода находится в ГАЗООБРАЗНОМ со-оянии, необходимо внести поправку на теплоту испаре-[ воды (43,5 КДЖ/моль ПРИ 25 °С):

С02 (газ) + 2Н20 (жидк.)

ДЯ = -890,3 кДж/моль

Взаимодействие алкансульфохлоридов со щелочами приводит к образованию CMC:

RS02C1 + 2NaOH —? NaCl + RS03Na + H20

Алкансульфокислоту можно получить также действием дымящей серной кислоты или смеси S02 и 02 при облучении УФ-светом (Ортнер, 1940 г.). Дымящая серная кислота является в данном случае одновременно окислителем, и реакция хоть и медленно, но идет. В обоих случаях это радикально-цепной процесс.

9.5.4. Окисление

Окисление является, несомненно, важнейшей реакцией, характерной для алканов. Направление и результат

2Н20 (жидк.) ?

2Н20(газ)

ДЯ = 87 кДж/моль

СН4 (газ) + 202 (газ) ? С02 (газ) + 2Н20 (газ)

ДЯ = -803,3 кДж/моль

Величина теплового эффекта реакции, рассчитанная из Качений энергии разрыва связи (см. табл. 1-9), равна

СО Н=0 с-Н С=0

ДЯ = - 2 • 803,3 - 4 ? 497,9 + 4 • 426,8 + 2 • 498,3 = = -894,4 кДж/моль

Значения теплового эффекта рассчитанные и экспери-пьно найденные достаточно близки, то есть для срав230

231

нительных оценочных целей можно использовать при расчете ДЯ данные таблицы 1-9.

Однако на самом дел? при 25 "С горение алканов самопроизвольно начаться не может, так как связи С-Н, С-С, 0=0 слишком прочны для разрыва от тепловых колебаний. Инициирование осуществляется нагреванием смеси алкана и кислорода до 300 °С.

В газовой фазе при высокой концентрации паров цепная реакция идет со взрывом, так как обрыв цепи в этих условиях затруднен. Это обстоятельство необходимо иметь всегда в виду с точки зрения техники безопасности, поэтому использование открытого огня в закрытых помещениях, насыщенных парами алканов, категорически запрещено. Высокая экзотермичность процесса горения поддерживает далее окисление-горение с самоускорением.

Очень высокая скорость реакции делает процесс горения трудно контролируемым. Теория и практика процессов горения разработаны Н. Н. Семеновым и его учениками.

Жидкофазное окисление алканов осуществляют в промышленности при 200 °С в присутствии марганцевых катализаторов (А. Н. Башкиров, 1959). Основной целью этого процесса является окисление алканов до высших спиртов предельного ряда, которые далее действием H2SO» превращают в алкилсульфаты — синтетические моющие средства.

В данном случае одновременно идет разрыв С-С связей с образованием спиртов с меньшей по сравнению с исходным алканом длиной углеродной цепи. Теоретические основы жидкофазного окисления алканов разработали Н. М. Эмануэль и Е. Т. Денисов — ученики Н. Н. Семенова [6Г, 62].

Твердофазное окисление (окислительная деструкция) характерно для старения полиолефинов (полиэтилена, полипропилена и др.) под воздействием атмосферного кислорода [63].

Несмотря на разные условия протекания, все три перечисленных процесса являются радикально-цепными и, фактически, имеют единый механизм реакции.

Инициирование может быть осуществлено нагреваем (горением), действием Ог, перекиси, облучением (у-й).

a) R-R R- + RR- + НООб) RH + 02

?' Разрыв связи* С-С, имеющей среднюю энергию 47,3 кДж/моль, становится возможным при 300-350 °С. кой разрыв реализуется, во-первых, при воздействии от-ого пламени (искра в цилиндре двигателя, горящая ка и т. д.), во-вторых, nqoie начала горения, когда вы-ркая температура поддерживается высокой экзотермич-ью процесса. Массовый разрыв связей С-С делает про-; горения лавинообразным, взрывным. Разрыв С-С связей может быть осуществлен и жестким блучени

страница 52
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201

Скачать книгу "Органическая химия" (17.23Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
как правильно и красиво раскладывать украшения для продажи
котлы длительного горения на твердом топлеве
курсы парикмахера
рамка перевертыш на гос номер

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(06.12.2016)