Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі Әл-Фараби атындағы ҚазҰУ
жүктеу/скачать 452,44 Kb.
|
ЛЕКЦИЯ (2)
| 2.1.3. СПИРТТЕРДІҢ ГИДРОЛИЗІ. ӨНДІРІСІ
Метанол құрамы алкильді және гидроксильді топшаларымен түсіндірілетін өте әлсіз сілті мен одан да әлсіз қышқыл қасиеттерін қамтиды.М.спирті көптеген тұздармен кристаллогидраттар түзеді.Мысалы: CuSO4*2СН3ОН; LiCl*3СН3ОН; MgCl2*6СН3ОН; CaCl2*4СН3ОН-бұлар сумен ыдырауға түсетін, бірақ 1000C-ге дейінгі температурада бұзылмайтын алты қабырғалы кестені құрайды (Kane); ВаО*2СН3ОН*2Н2О қоспасы ВаО-ң сулы метил спиртінде ертіліп және суықта буландырылуы нәтижесінде бөлме температурасындағы сұйықтық жылтыр призма түріндегі қалыпқа ие болады (Форкранд).Қатты сілтілермен 5NaOH*6СН3ОН; 3KOH*5СН3OH қоспаларын түзеді.Металды калий мен натрийдің әсерінде құрамында кристалл күйіндегі метанол мен кейде суы бар оңай алкоголяттар түзеді (Бертело).Метанолдың буларын қызыл күйге дейін қыздырылған трубка арқылы өткізген кезде С2Н2 және т.б. өнімдер түзеді (Бертело).Метил спиртін қыздырылған мырыш беті арқылы өткізгенде көміртектің оксиді,сутегі және аз мөлшерде метан түзіледі (Jahn).Метил спиртінің буларының қыздырылған платина және мыс сымы арқылы өткізілгендегі жай тотығуы формальдегид алудың ең жақсы процессі болып саналады: 2СН3ОН+О2 =2НСНО+2Н2О Қыздырылған хлорлы мырыштың және жоғары температураның нәтижесінде метил спирті су мен формуласы СnH2n+1 көмірсутектер, және де аз мөлшерде гексаметилбензол түзеді (Лебедь және Грин).3000C-ге дейін қыздрылып, күйдірілген (запаянная трубка) түтікшеде нашатыр спиртімен метил спирті моно-,ди- және триметиламин түзеді (Бертело).Әкпен (белильная известь) хлороформ түзеді (Голбдберг).Метил спиртін жоғары температурада калий арқылы өткізгенде сутегі және құмырсқа қышқылы,щавель қышқылы түзіліп және соңынан,көмірқышқыл калий бөлінеді; концентрленген күкірт қышқылы метил күкіртті қышқыл (CH3HSO4) береді.Ал оны ары қарай қыздырып метил эфирі түзіледі.Күкірт қышқылының артық мөлшерінде метил спиртін айдағанда айдалымға диметил күкіртті қышқыл ((CH 3)2SO4) кетеді. Күкірт ангидридінің (SO3) әсерінде CH(OH)(SO3H)2 және CH2(SO3H)2 түзіледі.Тұз қышқылының, бес хлорлы фтордың және хлорлы күкірттің әсерінде хлорлы метил (СН3Cl) береді.HBr және H2SO4 әсерінде бромды метил түзіледі. 5%-ті күкіртқышқылымен қышқылдандырылған және электролизге тап болған метил спирті СО2,CO, метильді сірке қышқылының эфирі, метил күкіртті қышқыл және метиллаль СН2(ОСН3)2 түзейді (Ренар).Метил спиртін ароматты негізді хлорлы-сутектердің тұздарымен (анилин, ксилидон, пиперидиндермен) бензол ядросындағы сутегінің метил топшасымен орынбасуы оңай жүреді (Гофман,Ладенбург); аталған реакция метилрозанилин және т.б. пигменттер дайындауда жоғары техникалық маңызға ие. Метанол барлық қатынаста сумен,этанолмен және эфирлермен жақсы араласады;сумен араласуы кезінде сығылуы және қыздырылуы байқалады.Көгілдір жалынмен жанады. Метанолдың тығыздығы мен тұтқырлығы температура өскен сайын төмендегідей өзгереді: -400С -200С 00С 200С 400С 600С Тығыздығы,г/см3.......0,8470 0,8290 0,8100 0,7915 0,7740 0,7555 Тұтқырлығы,мПа*с....1,750 1,160 0,817 0,597 0,450 0,350 Метанолдың қалыпты жағдайда қаныққан булар қысымы болады. Температураны көтерген жағдайда қаныққан булар қысымы бірден көтеріледі. Мысалы, темпертура 10-тан 600C-қа өскенде қаныққан булар қысымы 54,1-ден 629,8мм.сын.бағ., ал 1000C болғанда көмірсутектер қысымы 2640 мм.сын.бағ. болады. Ол су буын, көмірқышқыл газын (ΙΙ) және басқа да кей заттарды жақсы сіңіреді. Метанолдың көптеген белгілі газдар мен буларды жақсы ерітетітінін атап өтуге болады. Атап айтсақ, қалыпты жағдайда гелий, аргон, оттегі газдарының бензол, ацетон, этил спиртінде, циклогександа және т.б. еріткіштерге қарағанда метанолда ерігіштігі жоғары. Аталған газдардың ерігіштігі метанолды суда сұйылтқанда азаяды. Газдардың өте жақсы ерігіштігі ескеріліп, метанолды және оның ерітінділерін жұтқыш абсорбент ретінде технологиялық газдардың құрамынан қажетсіз компоненттерді алу үшін практика жүзінде өндірісте кең қолданылыс тапты. Метанол ерітінділерінің басқа заттармен қоспа құрамында қасиеттері таза метил спиртіне қарағанда қатты ерекшеленеді. Мысалы метанол – су жүйесінің қасиеттерінің өзгерісін бақылаған қызық болар еді. Ерітінділердің қату температуралары метанол концентрациясы артқан сайын төмендейді : СН3ОН концентрациясы 40% болғанда -540C және -1320C егер СН3OH 95% . Метанолдың сулы ерітінділерінің тығыздығы температура өскен сайын артып, сәйкесінше құрамында метанол концентрациясы артқан сайын анықталатын температураға сәйкес судың тығыздығынан спирттің тығыздығына дейін бірқалыпты түрде төмендейді. Тұтқырлықтың метанол концентрациясына тәуелділігі барлық анықталатын температураларында метанолдың концентрациясы максимум 40% болғанда жақсы байқалады. Бұл максимум нүктесінде ерітіндінің тұтқырлығы таза метанолдікінен жоғары болады. Метанол біршама мөлшерде көптеген органикалық қосылыстармен жақсы араласады. Аталғандардың көбісімен азеотропты қоспалар - құрамы мен қайнау теператураларының өзгерісіз оңай айдалатын , яғни деструктивсіз бөлінетін ерітінділер түзеді. Қазіргі уақытқа дейін 100-ден аса компоненттері белгілі, соның ішіндегі қосылыстар метанол –шикізатында (метанол-сырец) бар заттар. Бұл қосылыстарға мысалы, ацетон, метилацетат, метилэтилкетон, метилпропионат және т.б. заттар жатады. Атап өтетіні, құрамында бұл қоспалары – метилэтилкетон, метилпропионат, пропилформиат, изобутилформиат және т.б. бар азеотропты қопалардың қайнау температурасы таза метанолдікіне (-62-64,60C) жақын болады. Метанол әлсіз сілті және әлсіз қышқылдық қасиеттерін құрайды, бұл өз кезегінде құрамында алкильді және гидроксильді топшалардың болуымен түсіндіріледі. Метанол оттегі және катализатор қатысында тотығып формальдегид түзеді: СНзОН + 0,5СО2 ——»- НСНО + Н2О Бұл реакция негізінде өндірісте кең қолданылыс тапқан формальдегид алудың тәсілі б.с., ал оны өз кезегінде пластикалық массалар өндірісінде қолданады. Сілті әсерінен метанол құрамындағы гидроксиль топшасының сутегі атомы алкоголят түзіле орын басылады : 2СНзОН + 2Na ——> 2CH3ONa + 2Н2 Түзілген алкоголят су қатысында тұрақсыз, себебі су оны метанол мен сілтіге дейін шаяды: СН3ОNa + Н2О ——»- СНзОН + NaOH Аммиакпен метанол метиламин түзеді: СНзОН + NH3 ——> CH3NH2 + Н2О СНзОН + СНзNН2 ——> (CH3)2NH2 + Н2О CH3OH + (СНз)2NH2 ——> (СН3)3NH2 + Н2О Бұл реакциялар бу жүйесінде катализатор қатысында, 370-4000C және жоғары қысымда жүреді. Жоғары температура жағдайында катализатор бетінде дегидратациясының нәтижесінде диметил эфирі түзіледі: 2СН3ОН ——> (СНз)2О + Н2О Метанол мен минералды қышқылдар реакциясы нәтижесінде күрделі эфирлер түзіледі. Бұл процесс – этерификация деп аталып, ол өндірістік практикада түрлі метил эфирлер – метилхлоридтер, метилбромидтер, метилнитраттар, метилсульфаттар және т.б. алуда қолданыс тапты: СНзОН + H2SO4 ——>- СНзSОзОН + Н2О Органикалық қышқылдар метанолмен күрделі эфирлер түзеді: СНзОН + СНзСООН ——> СНзСООСНз + Н2О Сонымен қатар метанолды отын ретінде пайдаланылады. Іштен жану қозғалтқыштары үшін метанол отын проблемасының шешімі болып үш мақсатта қарастырылады: 1)метанол-бензинді ауыстыру арқылы (заменитель бензина); 2)метанол-бензинге қоспа ретінде; 3)метанол-жоғары тиімді трет-бутилметильді және трет-пентилметильді антидетонаторлар өндірісінің шикізаты; жүктеу/скачать 452,44 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|