химический каталог




Препаративная органическая химия

Автор Н.С.Вульфсон

треблением в том же приборе, в котором проводится реакция восстановления органического соединения, а часто даже в присутствии последнего.

Метод приготовления окиси платины состоит в следующем110:' к рас- , твору 2,12 г платинохлористоводородной кислоты (около 1 г металлической платины) и 5 мл воды добавляют 20 г нитрата натрия и осторожно нагревают в фарфоровом тигле или в стакане из^хорошего стекла, все время перемешивая стеклянной палочкой.

После полного испарения воды температуру повышаютДпричем масса плавится, выделяются бурые пары окислов азота и постепнно выделяется окись платины. Осадок нагревают в течение 20 минут на сильном пламени горелки до температуры 500—550°, при которой выдерживают в течение 30 минут. По охлаждении окись платины промывают 3—4 раза водой методом декантации и затем на фильтре (до удаления остатков иона KOJ) и сушат в эксикаторе. Окись платины окрашена в коричневый цвет. Малые количества платины, остающиеся в фильтрате я промывных водах, на фильтрах и стенках, а также катализатор после употребления регенерируют, растворяя в царской водке и упаривая раствор досуха. Полученную платинохлористоводородную кислоту лучше всего очищать через аммониевую соль, которую можно, не превращая в кислоту, сплавлять с 10-кратным по весу количеством нитрата натрия, выдерживая при температуре 500—520° в течение 0,5 часа. После этого окись платины выделяют так же, как и в предыдущем случае111. В обоих случаях очень важно выдерживать температуру в указанном интервале; в противном случае изменяется выход и активность катализатора. Температура влияет и на продолжительность восстановления окиси до платиновой черни; при слишком низкой температуре сплавления при промывке образуются коллоидные растворы. Вместо нитрата натрия можно применять нитрат калия.

Аналогичным образом получают палладиевую чернь109 и окись палладия112.

Платину и палладий применяют также в виде коллоидных растворов113-115; все эти катализаторы промышленного значения не имеют. Кроме того, применяют катализаторы, осажденные на активированном; угле.

Платиновый катализатор получают следующим способом. Активированный уголь замешивают с небольшим количеством воды, добавляют раствор платинохлористоводородной кислоты в количестве, соответствующем требуемому содержанию платины в катализаторе, и в течение нескольких часов перемешивают при температуре 50°. Затем смесь охлаждают, нейтрализуют концентрированным раствором карбоната натрия и по каплям добавляют гидразин до небольшого избытка, определяемого при помощи перманганата калия. Смесь снова перемешивают несколько часов при температуре 50°, отмывают от ионов CP й ОН", отжимают на бумаге и сушат в вакуум-эксикаторе над хлористым кальцием116.

Аналогично осаждают на активированном угле палладий, применяя разбавленные растворы хлористого палладия в атмосфере водорода117. 118.

50 г активированного угля заливают 150 мл 15%-ной соляной кислоты и кипятят в течение 0,5 часа. Горячий раствор фильтруют через воронку Бюхнера, промывают уголь горячей водой до' исчезновения в промывных водах кислой реакции на лакмус и сушат п^и температуре 110° в течение 1 часа. Проба этого угля со смесью разбавленной соляной и азотной кислоты не должна давать реакции на железо с железосинер од истым калием И после добавления к ней ацетата натрия не должна давать реакции на тяжелые металлы с 10%-ным раствором сернистого натрия.

2,5 г палладия помещают в фарфоровой чашке на кипящей водяной бане и, при перемешивании стеклянной палочкой, медленно добавляют около 60 мл царской водки до полного растворения палладия. Полученный раствор упаривают досуха и осадок растворяют в 300 мл дистиллированной воды, слегка подкисленной соляной кислотой. Раствор фильтруют и доливают дистиллированной водой до 35 мл.

В стакан емкостью 500 мл, снабженный механической мешалкой,, термометром и капельной воронкой и помещенный на асбестовой сетке, насыпают 50 г очищенного активированного угля, наливают 230 мл дистиллированной воды, при перемешивании нагревают до температуры 80е' и медленно из капельной воронки приливают полученный ранее раствор хлористого палладия. Затем, также при перемешивании, при температуре 80°, из капельной воронки приливают 10%-ный водный раствор едкого-натра до щелочной реакции раствора. Раствор перемешивают и выдерживают при температуре 80° еще в течение 1 часа, до тех пор, пока из отфильтрованной пробы смеси, подщелоченной едким кали, при кипячении с несколькими каплями 40%-ного формалина не перестанет выделяться черный осадок палладия.

Уголь с абсорбированной на нем окисью палладия фильтруют через воронку Бюхнера и промывают теплой водой до исчезновения щелочной реакции раствора на лакмус. Осадок сушат при температуре 110° и„ после тщательного измельчения в фарфоровой ступке, сохраняют в бан ке с притертой пробкой.

Влажный осадок можно также промыть абсолютным спиртом и су шить при комнатной температуре.

Восстановление в присутствии этих катализаторов ведут в различ ных условиях температуры и давления, в зависимости от свойств восста навливаемого соединения. Для реакции может потребоваться разное ко личество катализатора: от долей процента до 10% и более от веса восста навливаемого вещества. При длительном пропускании водорода возможно более глубокое восстановление вещества, что связано с значительной активностью катализаторов. Чтобы этого не случилось, обычно следует измерять количество вошедшего в реакцию водорода и прерывать реакцию после того, как будет пропущено рассчитанное количество его.

Существуют два метода измерения количества поглощенного водорода: объемный (при атмосферном давлении) и метод, Заключающийся В Определении ИЗМе- Эяемтролюгяитная

нения давления в аппаратуре при работе мешалка под давлением. Как в том, так и в другом случае необходима специальная аппаратура, обеспечивающая энергичное перемешивание.

Обычный прибор с электромагнитной мешалкой для восстановления при нормальном давлении изображен на рис. 174119.

Газовую бюретку 4 через трехходовой кран 3 соединяют с реактором 1 и источником водорода. При помощи соответствующих манипуляций краном 3 и уравнительной склянкой 5 бюретку 4 наполняют водородом, а затем вводят его в реактор /. Перед началом восстановления^все части аппарате тщательно промывают для удаления веществ, отравляющих'катализатор. В реакторе помещают катализатор, закрывают реактор насадкой с капельной воронкой 2, через которую наливают восстанавливаемое вещество или его раствор. Из прибора вытесняют воздух водородом, включают мешалку и подают из газовой бюретки рассчитанное количество водорода. Это количество в данных условиях давления и температуры вычисляют по формуле:

V = nVn

WOT

273 (Ь^р)

где п—количество молей водорода, необходимое для реакции; V0—объем 1 моля водорода в нормальных условиях (22,4 л); Т—абсолютная температура; b—атмосферное давление;

р—давление водяного пара при данной температуре.

Если катализатор применяют в виде окиси, то вначале в этом же приборе восстанавливают окись в виде взвеси в каком-нибудь подходящем растворителе, а затем, после получения черни, из капельной воронки приливают гидрируемое соединение и поступают, как описано выше.

Восстановление окисей или гидроокисей ведут в среде защитной жидкости, так как с сухим водородом они сильно разогреваются, и при вытеснении воздуха водородом может произойти, взрыв гремучего газа.

|ь Воздух перед введением водорода можно откачать насосом. В качестве растворителя чаще всего применяют этиловый спирт; можно также применять ледяную уксусную .кислоту или этилацетат.

До сих пор вместо электромагнитных мешалок часто применяют приспособления для встряхивания, которые обеспечивают несколько лучший контакт 'катализатора с водородом; одно из таких приспособле-лий^изображено на рис. 175.

Рис. 175. Приспособление для взбал- Рис. 176. Специальные

тывания реакционного сосуда. сосуды, \ употребляемые

для реакций, проводимых при ^ильном взбалтывании.

Диск, вращаясь, приводит в движение сосуд, горлышко которого совершает только небольшие колебания. Интенсивность встряхивания зависит от числа оборотов диска. Часто применяют сосуды, изображенные на рис. 176. Сосуд можно нагревать с помощью горелки или рубашки, обогреваемой водой или паром. Можно также пользоваться электрическим нагревателем в виде проволоки, обмотанной вокруг сосуда.

Приспособление для взбалтывания может быть использовано при восстановлении под давлением в несколько атмосфер; сосуд следует применять соответствующей прочности, а при восстановлении под большим давлением его заменяют автоклавом. Бюретку в этом случае заменяют сборником, снабженным манометром.

' По окончании восстановления, перед впуском воздуха, из реактора откачивают водород. Катализатор отфильтровывают, а продукт реакции выделяют обычным способом, отгоняя растворитель.

Если нет опасности более глубокого восстановления продукта, измерение количества пропущенного водорода становится излишним и прибор можно упростить. В случае восстановления очень малых количеств вещества удобно пользоваться приборами Вилькинсона и Ферри (рис. 177ш). В сосуде 1 с пластинкой 2 из пористого стекла помещают катализатор и восстанавливаемое вещество, водород вводят через трубку 3. Весь прибор нагревают в широком стакане с водой. После восстановления жидкость выдавливают через трубку и таким же путем промывают катализатор растворителем.

Катализаторами из благородных металлов можно иногда пользоваться несколько раз, если перед каждым новым употреблением активизировать их воздухом или кислородом. Подобным же образом поступают, если во время восстановления действие катализатора замедляется.

Из катализатора, бывшего в употреблении, легко вновь получить металл (палладии или платину). Для этого катализатор нагревают в стакане на кипящей водяной бане с избытком царской водки до тех пор, пока не образуется коричневый раствор хлористого палладия (или платино-хлористоводородной кислоты). Смесь разбавляют водой, отфильтровывают уголь, который

страница 130
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223

Скачать книгу "Препаративная органическая химия" (9.09Mb)


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

 

 

Реклама
KNS - кликните по ссылке, получите скидку по промокоду "Галактика" - InFocus IN226ST - в кредит не выходя из дома в 240 городах России.
Детский транспорт CrossWay купить
Boccia 3217-01
бритва опасная купить

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
(25.02.2017)