химический каталог




Химия и технология сероуглерода

Автор А.А.Пеликс, Б.С.Аранович, Е.А.Петров

озы основано одно из главных применений сероуглерода для получения искусственных (вискозных) волокон, нитей и целлофана. При взаимодействии сероуглерода с щелочной целлюлозой образуется ксантогенат целлюлозы — сложный эфир целлюлозы и дитиоугольной кислоты:

(C6H10O5-NaOH)„+ nCS2

' /ОСвНоО.,'

c==s

^SNa

+ пНгО

Реакция этерификации щелочной целлюлозы проходит не полностью, т. е. не все гидроксильные группы целлюлозы, а лишь часть их (около 20%) вступают во взаимодействие с сероуглеродом. Этого достаточно, чтобы полученный ксантогенат целлюлозы стал полностью растворимым в разбавленной щелочи и даже в воде и из него можно было бы формовать волокно.

При ксантогенировании помимо основной реакции этерификации целлюлозы протекают и побочные реакции между сероуглеродом и щелочью. Сначала образуется сульфид натрия

6NaOH + CS2 — 2Na2S + Na2CO, + Н20

который, взаимодействуя с сероуглеродом, образует тритиокарбонаты:

Na2S + CS2 Na2CS3

20

Количество образующихся побочных продуктов зависит от условий проведения процесса, т. е. от его продолжительности, температуры, количества задаваемого сероуглерода и величины избытка щелочи в алкали-целлюлозе. Процесс ведут с таким расчетом, чтобы образование побочных продуктов было минимальным, а полученный ксантогенат имел заданную степень этерификации и был однороден по химическому составу.

Ксантогенирование проводится в специальных аппаратах — ксанто-генаторах при перемешивании. Сначала загружается щелочная целлюлоза, затем после продувки азотом и создания в аппарате небольшого разряжения (85—93 кПа) подается сероуглерод. Ксантогенирование продолжается около 1,5 ч, после чего добавляется щелочь и раствор ксантогената гомогенизируется.

За последние годы стали применяться более совершенные аппараты, в которых последовательно осуществляются все процессы от получения щелочной целлюлозы до прядильного раствора ксантогената.

Ксантогенаты используются и как ультраускорители вулканизации резины. Их применяют в клеях и смесях, вулканизирующихся при низких температурах или даже без нагревания. Для этих целей промышленностью выпускаются бутилксантогенат цинка (ксантоген БЦ), бис-ксантогенат, дибутилксантогендисульфид и изопропилксантогенаты цинка и натрия.

Изопропилксантогенат калия — порошок от желтого до серого цвета, хорошо растворимый в воде. Он используется как флотореагент для обогащения руд цветных металлов, в качестве исходного сырья при получении дипроксида — регулятора полимеризации в производстве эмульсионных каучуков и как основное сырье для получения противоизнос-ных и противозадирных присадок к моторным топливам.

Промышленное получение изопропилксантогената калия (как и многих других аналогичных ксантогенатов) состоит из следующих технологических стадий.

1. Получение спиртового раствора алкоголята калия: С3Н7ОН + + КОН —* С3Н7ОК + Н20.

Реакцию проводят в аппаратах-алкоголяторах, применяя 96-98%-ный изобутиловый спирт (воды не более 4%) и чешуированный едкий кали. После загрузки реагентов в рубашку алкоголятора подается пар. Реакционная масса нагревается при перемешивании до 65—75 °С в течение 2 ч. Затем алкоголят охлаждается до температуры ниже 32 °С, отстаивается и передается в расходную емкость.

2. Ксантогенирование:

н,сч jS

СэН7ОК + CSa —)С—О-СГ

21

Процесс ведется непрерывным способом в горизонтальных цилиндрических аппаратах—ксантогенаторах с валом, на котором расположена лопастная мешалка с частотой вращения 200—400 мин . Для отвода теплоты экзотермической реакции в рубашку ксантогенатора подается рассол с температурой - 15 °С.

Загрузка реагентов, регулируемая автоматически, ведется из расчета 7 молей спирта, 1 моль CS2 и 1 моль воды на 1 моль КОН. В процессе ксантогенирования возможны побочные реакции с образованием сульфида, тритиокарбоната, сульфита, тиосульфата и карбоната калия.

Образующаяся водно-спиртовая суспензия, содержащая 24% ксанто-гената и не более 0,2% КОН и 0,1% CS2, отводится в сборники, где пере- I мешивается при температуре 32—34 °С. ц

3. Сушка изопропилксантогената калия. Из расходного бака суспен- *i зия дозирующим насосом подается в вакуум-сушилку, где равномерно N распределяется по всей длине зумфа между двумя валами, вращающимися в разные стороны. Внутрь валов, как и в рубашку сушилки, подается пар. При этом в аппарате поддерживается температура не выше 70 °С при остаточном давлении не более 27 кПа.

Основная часть изопропилового спирта и воды испаряется и отводится на регенерацию спирта. На горячей поверхности валков кристаллы ксантогената подсыхают, срезаются ножами и отводятся в досушитель, где досушиваются до остаточного содержания (в готовом продукте влаги и летучих не более 3%).

Калиевые ксантогенаты спиртов жирного ряда (этиловый, бутиловый, гексиловый и др.) находят применение в качестве флотореагентов в цветной металлургии. Получение этих ксантогенатов можно вести, применяя каменноугольный сероуглерод (ГОСТ 445-75), так как содержащийся в нем бензол, не вступая в реакцию, разжижает в ксантогенато-ре реакционную массу и она легко перемешивается.

Образование тиокарбаминовых кислот и их производных. Подобно карбаминовым кислотам общей формулы:

/Ri

с-(где R и Ri — атомы водорода или органические радикалы) существует большое число тиокарбаминовых кислот и их солей — тиокарбаматов.

На основе сероуглерода получаются дитиокарбаминовые кислоты общей формулы:

\

SH

22

С первичными и вторичными алифатическими или гидроароматическими аминами получаются соли алкил- и диалкилдитиокарбаминовой кислоты. Так, из первичного зтиламина получается этиламиновая соль этилдитиокарбаминовой кислоты

/HNC2H5 2c2HSNH2 + CS2 —*~ CS

^SH ¦ C2HeNHz

а из вторичного диэтиламина получается диэтиламиновая соль диэтил-дитиокарбаминовой кислоты:

/C2Hs

/N\

2(C2HS)2NH + CS2 —*¦ C=S сгН5

\SH-(C2H5)2NH

Если реакцию вести в щелочной среде, то получаются соответствующие соли моно- или дитиокарбаминовых кислот:

^/HNR

R—NH2 + CS2 + МеОН —*- C=S + Н20

^SMe

или

/NH + CS2 + MeOH —*- c=s +^н2о Ri 4SMe Особенно большое значение получил ряд дитиокарбаматов, широко используемых в качестве ускорителей вулканизации каучуков. Для этой цели выпускаются промышленностью: диметилдитиокарбамат цинка (цимат, или карбамат МЦ)

Гн,сч |н3с

>N—С—S — ' II S

Zn

диэтилдитиокарбамат цинка (зтилцимат, карбамат ЭЦ), а также дибу-тил, дибензил, пентаметилендитиокарбаматы цинка и ряд других аналогичных солей не только цинка, но и меди, свинца, натрия и даже селена и теллура. В этих же целях используются соли органических оснований, например пентаметилендитиокарбамат пиперидина (вулканит П) следующего состава:

C6Hn— N—С—S--> -+--H2I<" ^СН2

i! ^сн2 —сн2-^

S

При прибавлении к солям алкилдитиокарбаминовой кислоты солей тяжелых металлов выпадают окрашенные осадки, разлагающиеся при кипячении на сульфид металла и горчичное масло (эфир изородановой

23

кислоты):

2_ \

,NH — С2Н5

2C=S —*- Ag2S + H2S + 2C2HSN=C=S SAgr

Из сероуглерода и в

страница 6
< 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

Скачать книгу "Химия и технология сероуглерода" (2.21Mb)


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

 

 

Реклама
настенный ограничитель открывания двери купить
geb336. 1e
билеты наконцерт чайф 17 февраля крокус сити
футбольная обувь купить в москве

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
(17.12.2017)