химический каталог




Препаративная органическая химия

Автор Н.С.Вульфсон

содержанием 12,5% железа оптимальная температура процесса дегидрирования равна <—'390° при нагрузке около 2 л циклогексанола на 1 л катализатора в час. В неочищенном продукте можно определить содержание циклогексанона оксимным методом (см. определение кротонового альдегида, стр. 839).

350. ЭТИЛЕН* (примечание 1)

QHsOH —> С2Н4 -f НаО

Реактивы

Этиловый спирт (иа 1 час

ведения реакции) Нитрат алюминия, девятиводиый

Аммиак, 25%-ный раствор Азотная кислота, 1%-иая

Аппаратура

Стакан химический мл Колба Бунзеиа

Воронка Бюхнера

200 г Сушильный шкаф

200 мл Ступка 16 мл 2 сита

Бюретка

Испаритель

Печь электрическая

Трубка реакционная' -t

Термометр '

Холодильник змеевиковын

Приемник

Газовые часы

Газометр

Баия водяная, с электрообогревом

емк. 500 мл

400 и

1600 отв/см* емк. 50 мл емк. 100 мл

А. Приготовление катализатора

200 г девятиводного нитрата алюминия (примечание 2) растворяют в 100 мл горячей воды, после чего к полученному раствору медленно приливают 25%-ный раствор аммиака до полного осаждения гидрата окиси, алюминия и добавляют еще 20 мл раствора аммиака (всего около 190 мл 25%-ного раствора аммиака). Образовавшийся осадок быстро отфильтровывают и четыре раза промывают горячей водой порциями по 1 л. Промытому осадку придают форму кубиков и сушат в течение 15 часов при 75°. Получают 40 г гидрата окиси алюминия. Полученный гидрат окиси растирают в порошок, просеивают через сита (400—1600 отверстий на 1 см2) и пептизируют, Добавляя 1 %-ный раствор HN03 в количестве 3,83 мл кислоты на 10 г продукта. Необходимо следить за тщательным распределением кислоты во всей массе катализатора* что достигается длительным уминанием. Однородной массе вручную придают форму кубиков с длиной ребра 3 мм и, постепенно повышая температуру, сушат 3 часа при 65°, 15 часов при 120° и 7 часов при 180°. Высушенную гидроокись активируют, прокаливая при 450° в течение4,5 часа (с момента прекрашения выделения окислов азота). Получают около 30 г катализатора. Приготовленный таким образом катализатор может быть многократно использован, так как он долго не теряет активность.

Б. Этилен

В испаритель 2 (примечание 3) емкостью 100 мл, помещенный на кипящую водяную баню 3 (рис. 186), добавляют из бюретки по каплям этиловый спирт (перед началом добавления спирта прибор продувают азотом для удаления воздуха). Скорость добавления спирта должна быть все время одинаковой—8,1 мл!час. Образовавшиеся пары спирта вводят в реакционную трубку 4 из тугоплавкого стекла, которая помещена в электрическую печь 6. Средняя часть трубки заполнена слоем катализатора в количестве 15 мл. Катализатор укладывают на стеклянные кольца, которыми наполняют нижнюю часть реакционной трубки. Температура на катализаторе должна быть 360—380°. Пары из реакционной трубки поступают через змеевиковый холодильник 7 в приемник 8, в котором собирается образовавшаяся при реакции вода и непрореагировавший спирт, а этилен вместе с небольшими количествами газов, являющихся продуктами побочных реакций (прежде всего С02), отводится далее через газовые часы 9 и собирается в приемнике любой

конструкции (например, газометре). Полученный газ анализируют в аппарате Орса. После«окончания опыта прибор продувают азотом!;

При скорости приливания спирта 8,1 мл/час (примечание 4) и-количестве катализатора 15 мл получают 3300—3500 л газа в час с содержанием этилена около 98% (выход составляет 98—99,5% от теоретического). Подсчитывая выход этилена, полученное количество газа следует привести К нормальным условиям (примечание 5) с учетом содержания посторонних газов (С02, СО, N.2 и т. п.).

Примечания

1. Дегидратация спирта в газовой фазе в присутствии активированной окиси алюминия ведет, в зависимости от условий, к образованию

эфира или этилена. При более низкой температуре (около 320—340°)

образуется эфир, при более высокой (около 370°)—этилен. Оптимальная

температура для получения этилена равна 360—380°. Повышение температуры сверх 380° благоприятствует образованию некоторых количеств

СН4, 'СО и С02.

2. Нитрат алюминия можно получить двумя методами.

а) 15 г алюминия растворяют в горячем 12,5%-ном растворе HNOn.

Во время растворения алюминия температуру кислоты постоянно поддерживают около 80°, а количество кислоты—до 150 мл, восполняя испаряющуюся кислоту {цля полного растворения алюминия используют около 1,25 л 12,5%-ного раствора HN03). Полученный раствор упаривают

до плотности около 1,5 и оставляют для кристаллизации.

Выход Al(NOa)3-9HeO—около 200 г.

б) 1350 г технического сульфата алюминия растворяют в 1 л воды,

к полученному раствору приливают 10%-ный раствор NaOH,. причем

осаждаются гидроокиси алюминия и железа, а затем добавляют немного

NaOH для растворения гидроокиси алюминия (всего требуется около

130 г NaOH). Гидрат окиси железа отфильтровывают, а из фильтрата вновь

осаждают А1(ОН)3 при помощи концентрированной HN03 (около 170 мл

HN03 с удельным весом 1,5). Осадок промывают 3 л воды, растворяют

в 220 мл 35%-ного раствора HNOs, упаривают при 80° до удельного веса

1,5 и оставляют полученный раствор для кристаллизации.

Выход Al(NOs)3-9HaO—около 200 г.

Полученный нитрат алюминия можно применять для дальнейшей переработки, не выделяя его из раствора путем кристаллизации. Для приготовления контакта можно применять технический едкий натр, техническую азотную кислоту и водопроводную воду. Полученная окись алюминия не должна по возможности содержать окислов железа, так как окислы железа в приведенных условиях реакции способствуют образованию ацетальдегида.

3. В качестве испарителя служит круглодонная колба с двумя впаянными трубками. Более длинная трубка служит для отвода паров спирта в реакционную трубку, а более короткая используется для ввода азота при продувке прибора до и после опыта.

4. В приведенном случае нагрузка на катализатор составляет 540 мл!л-час. Применяемый катализатор допускает значительно большую нагрузку (1—1,5 л/л'Час). Однако при такой нагрузке в лабораторных условиях затруднено регулирование температуры в требуемых пределах.

5. Пример расчета.

Во время опыта добавлено по каплям в течение 1 часа 8,1 мл спирта, из. которого получены 3,5 л газа при давлении 747 мм рт. ст. и температуре 18°.

Объем полученных газов приводят к нормальным условиям по уравнению:

V0 = 0,3592 ^

где V0—объем газов при нормальных условиях (0°/760 мм рт. ст.); V—объем газов в условиях опыта; р'—давление;

Т-^температура газов, °К-После подстановки значений получаем:

V0 - 0,3592 3-5'747 = 3,162 л

0 297 ?

Так как в соответствии с проведенным газовым анализом содержание этилена составляет 96,7%, количество полученного этилена после приведения к нормальным условиям равно:

3*162-96,7 _„

— — 3,0о7 л

100

что соответствует 98,6% от теоретического выхода.'

351. Ацетон

849

351. АЦЕТОН Из этилового спирта

С2Н6ОН СН3СНО + н2 СН3СНО + Н20 — • СН3СООН + н2 2СН3СООН -ч> СН3СОСН3 4- С02 4- Н20

Реактивы

Уксусная кислота, 10%-иая 500 мл

Ацетат кальция, насыщенный раствор 50 мл

Этиловый спнрт 16,3%-ный

по весу (20%-ный по

объему) на 1 час ведения реакции 420 мл

Хлоргидрат гидроксиламина, 1 %-ный раствор ЮО мл

Едкий натр, 0,1 н. раствор 100 мл

Реактив Жирара 50 мл

Аппаратура

Плитка стеклянная, для

сушки катализатора Баня водяная

Воронка капельная емк. 150 мл

Испаритель емк. 1,5 л

Реактор

Термопара железо-константановая, калиброванная

2 холодильника шариковых

Холодильник змеевиковый

2 приемника с кранами

5 склянок промывных емк. 200 мл

Часы газовые

А. Приготовление катализатора

На строгальном станке изготовляют из универсальной стали типа «Ст. 3» стружки размером: длина 8 мм, ширина 5 мм, толщина 0,5 мм и подвергают их ржавлению. Для этого стружки заливают 10%-ным раствором уксусной кислоты, через 1 час избыток кислоты отфильтровывают, стружки рассыпают на стеклянной плитке и оставляют на несколько часов. Процесс ржавления повторяют три раза; в результате металл покрывается слоем ржавчины. Затем приготовленный таким образом носитель покрывают ацетатом кальция (примечание 1). Для этого струж-ки заливают насыщенным раствором ацетата кальция, используя на каждые 100 мл стружек 10 мл раствора ацетата, после чего нагревают на кипящей водяной бане до полного высушивания. Приготовленный таким образом катализатор загружают в реакционную трубку и, пропуская воздух, прокаливают при 500° в течение 4 часов. После 48 часов работы катализатор следует регенерировать, пропуская через реакционную трубку в течение 2 часов попеременно воздух и водяной пар при 500°.

Б. Ацетон

В испаритель 2 (рис. 187), которым служит медный сосуд емкостью 1,5 л с электрообогревом (примечание 2), нагретый до 180—220°, приливают по каплям из градуированной капельной воронки / емкостью 150 мл (примечание 3) разбавленный этиловый спирт (20%-ный по объему). Скорость добавления спирта должна быть все время постоянной и составлять 7 мл в минуту. Пары спирта и воды из испарителя по железной трубке направляют в реактор 4, которым служит железная трубка, наполненная катализатором (примечание 4) и помещенная в электрическую печь, нагреваемую до 480—510°. Образовавшийся при реакции ацетон, непро-реагировавший спирт и избыток воды, выходящие из печи, охлаждаются поочередно в трех последовательно соединенных холодильниках. Накапливающийся конденсат собирают в двух приемниках. Для поглощения остатков несконденсировавшегося ацетона отходящие газы пропускают через четыре промывные склянки, наполненные водой. Выхсдящие из прибора газы пропускают через газовые часы 9 для измерения их объема. Полученный конденсат в лабораторных условиях трудно разогнать на отдельные составляющие. Выход рассчитывают, определяя аналитическим методом содержание ацетона в этой смеси (примечание 5) или на основании определения, количества образующихся при реакции газов—На и СОа (примечание 6).

Рис. 187. Прибор для получения ацетона контактным методом:

1—капельная ворон

страница 211
< 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
vx2457 mhd отзывы
курсы по ремонту холодильного оборудования в спб
cs1762a at g
манишки для футбола 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
(11.12.2017)