химический каталог




Органическая химия

Автор О.Я.Нейланд

пользуемую в производстве глюкозы, этилового спирта, фурфурола и других органических соединений.

В природе происходит непрерывный процесс превращения органических веществ. В организмах органические вещества распадаются (окисляются) быстро, а при соприкосновении с воздухом идет медленное окисление и другие процессы (например, гниение), которые вызываются воздействием микроорганизмов. В результате этих процессов образуются как простые вещества (СН4, С02, HJ3, NH3), так и более сложные органические вещества. Если превращение протекает без доступа воздуха, тогда очень медленно образуются более богатые углеродом продукты (процесс обугливания). Таким путем из остатков древних растений в течение миллионов лет образовался каменный уголь.

Продукты сухой перегонки каменного угля (коксования) — коксовый газ, каменноугольная смола, подсмольная вода — являются ценными источниками для получения различных органических соединений: бензола, толуола, ксилола и других ароматических углеводородов, фенола и его гомологов, пиридина и других гетероциклических соединений. Следует упомянуть и такие источники сырья, как горючие сланцы и торф.

В XX в. с каменным углем успешно соперничают нефть и природный газ. CO2ласно некоторым теориям нефть образовалась из останков древних организмов. Следовательно, источники этого сырья тоже следует искать в живой природе. В результате переработки нефти получают различные углеводороды, являющиеся не только топливом для двигателей внутреннего сгорания и реактивных, но и ценнейшим и незаменимым сырьем для промышленного органического синтеза. Главной составной частью природного газа является метан. В настоящее время используют метан и как ценное топливо, и в органическом синтезе (например, для получения ацетилена).

В настоящее время мировое производство продуктов основного органического синтеза базируется на использовании нефти и природного газа (около 95%). Уголь, сланцы, торф, древесина обеспечивают не более 5% потребляемого сырья.

Химической переработке подвергается около 5% добываемой нефти и ее продуктов. Остальная часть сжигается в различных двигателях и топках, в результате чего в воздух выбрасывается огромное количество CO2 (около 20 миллиардов тонн в год).

Ресурсы нефти и газа ограничены. Ресурсы угля довольно велики. На его основе можно организовать выработку синтетических нефти и газа.

Назрела проблема поисков нового сырья для органического и нефтехимического синтеза. Это может быть продукт фотосинтеза — самого крупного химического процесса на земле — растительная биомасса, состоящая в основном из целлюлозы и более простых углеводов (Сахаров). Актуальными становятся промышленные синтезы на основе СО2. Поэтому во многих лабораториях мира в настоящее время ведутся исследования по использованию CO2, растительной биомассы, угля, сланцев, древесины для получения дешевого углеводородного сырья.

3. ПРОСТЕЙШИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

1. ОЧИСТКА ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

При изучении органических веществ химики уже давно столкнулись с существенным вопросом: что считать чистым, индивидуальным органическим веществом и как его получить?

Органические вещества, встречающиеся в природе, а также получающиеся в лабораториях и на химических заводах, обычно представляют собой смеси нескольких органических соединений. Компонентами смеси могут быть и неорганические вещества (соли, вода и др.). Для оценки чистоты вещества выбирают такие физико-химические характеристики, которые меняются в зависимости от степени его чистоты и являются постоянными для чистого индивидуального вещества.

Для характеристики чистоты вещества используют следующие константы и методы: температура плавления, температура кристаллизации, температура кипения, коэффициент преломления света, плотность, данные спектров поглощения (коэффициент интенсивности поглощения в электронных и инфракрасных спектрах), данные спектров ядерного магнитного резонанса (ЯМР), масс-спектрометрии, хроматографический анализ, люминесцентный анализ и др.

Получить чистое вещество — означает разделить данную смесь веществ на индивидуальные вещества, очистить до желаемой степени чистоты. Здесь необходимо различать две совокупности методов: методы разделения смеси на компоненты, которые еще не являются чистыми, и методы конечной очистки. Сегодня мы знаем методы разделения, которые дают компоненты высокой чистоты: например газовая хроматография, жидкостная хроматография под высоким давлением.

Говоря о чистоте химических веществ, нужно отдавать себе отчет в том, что абсолютно чистое вещество можно представить только теоретически. Абсолютно чистых веществ нет и быть не может. В зависимости от метода очистки вещество содержит определенное количество примесей. Обычными методами очистки можно достичь содержания основного вещества 99,9. . .99,95%. Специальными методами глубокой очистки можно уменьшить содержание примесей для органических веществ до 10"3. . .10_1%.

Кристаллизация. Кристаллизация является классическим методом очистки кристаллических веществ. Метод основан на том, что разные вещества имеют разную растворимость в определенном растворителе, причем понижение температуры (за редкими исключениями) приводит к уменьшению растворимости веществ. Фильтрованием горячего раствора отделяют нерастворимые примеси, и после охлаждения вещество выделяется из раствора в виде кристаллов. Повторные перекристаллизации обычно уменьшают количество примесей. Вариантом метода является кристаллизация из расплава. Специальный вариант — зонная плавка — применяется для глубокой очистки веществ.

Возгонка (сублимация). Многим кристаллическим веществам свойственна способность к возгонке, т. е. к переходу в газовую фазу, минуя жидкую, с последующей кристаллизацией из газовой фазы. Этот метод позволяет отделить сублимирующиеся вещества от несублимирующихся примесей и разделить смесь веществ с разными температурами сублимации или температурами кристаллизации из газовой фазы {градиентнаявозгонка). Если вещества возгоняются трудно и при высоких температурах разлагаются, применяют возгонку в вакууме или в высоком вакууме — до 0,0013 Па (10"s мм рт. ст.) *. Высоковакуумная возгонка в различных вариантах применяется для глубокой очистки.

Перегонка (дистилляция). Для многих низкоплавких веществ и большинства жидких хорошим методом очистки является фракционная перегонка при условии, что разница в температурах кипения компонентов смеси достаточно велика и не образуются азеотропные смеси. Селективность (эффективность) фракционной перегонки можно увеличить специальными приспособлениями: дефлегматорами, дистилляционными колоннами и др. Для высококипящих веществ применяется вакуумная перегонка. Вариантом метода является перегонка двухкомпонентных систем, которые при охлаждении расслаиваются, например перегонка с водяным паром.

Хроматография. Методы хроматографического разделения основываются на различной способности веществ адсорбироваться на поверхности сорбента или распределяться между двумя несмешивающимися фазами (жидкос

страница 5
< 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

Скачать книгу "Органическая химия" (10.88Mb)


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

 

 

Реклама
В магазине KNSneva.ru сенсорный монитор - Санкт-Петербург, ул. Рузовская, д.11, тел. (812) 490-61-55.
кресло лежанка
терморегулятор rvp
встроенная аудиосистема в квартире

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
(23.04.2017)