alhimikov.net
главная контакты карта сайта гостевая книга

Оглавление

Лекции
1. Предмет и задачи химической технологии.
2. Закономерности химико- технологических процессов.
3. Производство серной кислоты, аммиака, солевые технологии.
4. Электрохимические производства. Силикатные материалы.
5. Основной и тонкий органический синтез.
6.  Экологические проблемы химических производств.

Практикум
1. Получение никелевого покрытия электролизом.
2. Приготовление легкоплавких стекол.
3. Получение металлов. восстановлением их оксидов.
4. Анализ воды и умягчение ионообменным методом.
5. Электролиз раствора NaCl
6. Получение уксусной кислоты.
7. Сухая перегонка дерева.

Словарь терминов и персоналий

Иллюстративное обеспечение
1. Водоподготовка.
2. Производство серной кислоты.
3. Производство азотной кислоты.
4. Производство аммиака.
5. Минеральные удобрения.
6. Производство чугуна.

Видео-обеспечение
1. Конвертерное производство стали
2. Производство серной кислоты.
3. Химическая промышленность и охрана окружающей среды.


Литература

Практикум

Работа 6. Получение уксусной кислоты синтетическим способом.

            Цель работы: Получить раствор уксусной кислоты, исходя из карбида кальция. Определить выход уксусной кислоты.

Оборудование и материалы: (Схема)        

1. Колба Вюрца с капельной воронкой.

2. Промывная склянка.

3. Колба с газоотводными трубками и термометром.

4. Пробирка с боковым отводом и газоотводной трубкой.

5. Реактивы: NaCl (тв.), оксид ртути, серная кислота, перманганат калия, карбид кальция, фенолфталеин, 0,05н. раствор NaOH.

Проведение работы:

Получение уксусной кислоты включает следующие стадии:

1. Получение ацетилена.

2. Гидратация ацетилена по реакции Кучерова.

3. Окисление уксусного альдегида кислородом воздуха до уксусной кислоты в присутствии перманганата калия.

Гидратация ацетилена с образованием ацетальдегида протекает в кислой среде (раствор серной кислоты) в присутствии сульфата ртути (II):

CaC2 + 2H2O = C2H2 + Ca(OH)2

C2 H2 + H2O = CH3CHO

            Нагревание раствора ускоряет процесс гидратации. Поскольку ацетальдегид кипит при 20.8оС, большая часть его удаляется из реакционного пространства, но некоторая часть ацетальдегида окисляется солями ртути до уксусной кислоты:

CH3CHO + HgSO4 + H2O = CH3COOH + H2SO4 + Hg

Поскольку металлическая ртуть не является катализатором, для предотвращения последней реакции в раствор можно добавить сульфат железа (III), который  окисляет ртуть.

Окисление быстро идет в присутствии перманганата калия; который в основном действует как окислитель:

2СН3СНО + КМnО4 = CH3COOK + CH3COOH + MnO2

Наряду с уксусной кислотой и двуокисью марганца образуется также  некоторое количество уксуснокислого марганца, который действует как катализатор для реакции. Ацетилен получают приливая к карбиду кальция по каплям концентрированный раствор соли, например поваренной, который вступает в реакцию более медленно по сравнению с водой. Тем самым создается более равномерный ток ацетилена, за прохождением которого наблюдают по количеству пузырьков в промывной склянке

Ацетилен поступает в колбу с насыщенным раствором сульфата ртути, где и происходят его гидратация и образование уксусного альдегида. Для предупреждения гидролиза соли ртути в колбу прибавляют 1-2 мл. серной кислоты. В случае отсутствия готового сульфата ртути (II) его легко можно приготовить растворением оксида ртути (II) в серной кислоте при  нагревании. Для этого нужно взять около 2 г. оксида ртути (II) и. 30 мл. серной кислоты, разбавленной в отношении 1:4.

На технохимических весах отвешивают 3 г. карбида кальция и помешают его в сухую колбу. Затем нагревают раствор сульфата ртути (II) до 70о С, следя за температурой по показаниям термометра. Раствор хлорида натрия приливают по каплям. Ацетальдегид, получающийся за счет гидратации ацетилена под влиянием катализирующего действия соли ртути, испаряется и поступает в пробирку с разбавленным раствором перманганата калия, где происходит его окисление.                                            

            Пары альдегида перед поступлением в пробирку с перманганатом следует смешать с воздухом, который дается из газометра через тройник. Для наблюдения за током воздуха между тройником и газометром включают промывалку с водой. Воздух пускают со скоростью один пузырек в секунду. Опыт продолжают до прекращения газа в промывалке.

            Для отделения раствора уксусной кислоты от двуокиси марганца (IV) раствор профильтровывают, переливают в мерную колбу на 100 мл, доливают до метки, перемешивают и титруют 0,05 н раствором щелочи.

            Выход уксусной кислоты считают, предполагая, что карбид кальция не имеет примесей. В действительности он имеет всегда загрязнения, и если  из чистого карбида должно согласно ГОСТу получиться 370л ацетилена (20 о С, 101,3 Па ), то из технического получается 230-280 л. Потери продукта происходят также и за счет неполноты гидратации ацетилена и окисления ацетальдегида.

            Выход уксусной кислоты рассчитывают как процентное отношение полученного количества уксусной кислоты к тому количеству, которое должно получится теоретически.

 




© УлГПУ, кафедра химии, доцент Пестова Н. Ю., 2013