химический каталог




Получение этанола из этилена в присутствии серной кислоты

Автор Л.А.Цветков

Получение этилового спирта из этилена было подробно изучено A.M. Бутлеровым. Он получал этанол гидратацией этилена в присутствии того же катализатора - концентрированной серной кислоты, который применяется и для обратной реакции - получения этилена из спирта. А.М.Бутлеров показал, что эта реакция является общей для получения спиртов из непредельных углеводородов, и предсказал ее промышленное значение.

Сейчас реакция гидратации непредельных углеводородов широко используется в промышленности для получения различных спиртов. В связи с необходимостью замены пищевого сырья и утилизации газов крекинга нефти этанол в больших количествах получают из этилена.

Демонстрация этого способа в классе важна, таким образом, с трех точек зрения: учащиеся знакомятся с одной из важных экспериментальных работ нашего гениального соотечественника, получают частичное представление о путях развития современной промышленности органической химии и знакомятся с влиянием условий на направление реакции в ту или иную сторону.

Можно считать демонстрацию этого способа получения спирта в данной части курса более целесообразной, чем демонстрацию получения спирта брожением крахмала. В химизме процессов гидролиза и брожения, даже в элементарной форме, разобраться учащимся до изучения углеводов чрезвычайно трудно, химизм же гидратации этилена довольно прост. Кроме того, предлагаемый опыт способствует установлению связи с ранее изученным материалом и закреплению знаний о химических свойствах непредельных углеводородов.

Единственная методическая трудность при постановке опыта состоит в том, что при кратковременности демонстрации не удается получить значительного количества этилового спирта и доказывать образование его приходится только иодоформной реакцией.

В промышленности этиловый спирт получают из этилена без применения серной кислоты путем прямой гидратации этилена водяным паром в присутствии ортофосфорной кислоты как катализатора.

Опыт сернокислотной гидратации, в соответствии с промышленным его осуществлением, состоит из двух частей. Сначала растворяют этилен в концентрированной серной кислоте, при этом образуется моноэтиловый эфир серной кислоты:

Затем растров разбавляют водой, при этом образуется этанол и освобождается серная кислота:

Понятно, что при изучении этого процесса в классе дается лишь суммарное уравнение реакции:

H2C=CH2 + H2O   ---H2SO4--->  H3C-CH2-OH

Серная кислота рассматривается как растворитель этилена и катализатор реакции (без указания механизма каталитического действия).

Лабораторная установка для проведения опыта чрезвычайно проста:

Основную часть ее составляет прибор для получения этилена. Этилен следует пропустить через промывные склянки, чтобы спирт из колбы не попал в серную кислоту, где будет получаться спирт из этилена. В колбу наливают смесь этанола с концентрированной серной кислотой и насыпают немного фарфоровой крошки см. получение этилена. Капельную воронку заполняют такой же смесью на случай, если выделение этилена в колбе быстро прекратится. К колбе присоединяют одну или две промывалки с серной кислотой для удержания паров спирта и пробирку или небольшую колбочку с концентрированной серной кислотой для поглощения этилена.

В промышленности этилен пропускают в серную кислоту под давлением в 10 атм и при нагревании до 70°С. В школьных условиях, преследуя чисто качественные, а не количественные цели опыт удается провести без применения давления.

Когда прибор собран и проверен, начинают нагревать колбу со спиртом и серной кислотой, чтобы установился равномерный ток газа. Одновременно нагревают пробирку с кислотой для поглощения этилена (примерно до 70-80°С). Во время опыта надо следить, чтобы кислоту из пробирки не перебросило в промывалку. Поэтому, если будет замечено падение давления этилена, сразу же вынимают трубку из пробирки, после чего добавляют в колбу смесь из воронки и затем снова опускают трубку. Примерно через 10 мин пропускания газа опыт прекращают. При этом сперва вынимают трубку из пробирки и только после этого прекращают нагревание.

Полученный раствор этилена в кислоте выливают понемногу в перегонную колбу, содержащую около 100 мл воды, все время охлаждая колбу в токе холодной воды, чтобы избежать потери спирта. Когда весь раствор прилит, насыпают в колбу немного фарфоровой крошки, закрывают колбу пробкой, присоединяют холодильник и в приемник отгоняют несколько миллилитров жидкости, содержащей спирт, который обнаруживают иодоформной реакций. Раствор кислоты годен для использования при других опытах.

Опыт удается только с очень концентрированной серной кислотой или олеумом.

Содержание


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
камин электрический panoramic
материал тшсщдфяяш
стол трансформер в2219 белый
климатсервис раменское

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)