Парциално налягане на ацетон при различни температури. Налягане на наситените пари върху разтвори на безкрайно смесими течности

34kb.17.04.2009 13:03 Изтегли n30.doc27kb.17.04.2009 13:11 Изтегли n31.doc67kb.17.04.2009 13:18 Изтегли n32.doc69kb.15.06.2009 10:50 Изтегли n33.doc211kb.19.06.2009 16:59 Изтегли n34.doc151kb.19.06.2009 17:01 Изтегли n35.doc78kb.16.04.2009 16:07 Изтегли n36.doc95kb.19.06.2009 17:03 Изтегли n37.doc82kb.15.06.2009 15:02 Изтегли n38.doc63kb.19.06.2009 17:06 Изтегли n39.doc213kb.15.06.2009 15:08 Изтегли n40.doc47kb.15.04.2009 15:55 Изтегли n41.doc83kb.15.06.2009 10:25 Изтегли n42.doc198kb.19.06.2009 16:46 Изтегли n43.doc379kb.19.06.2009 16:49 Изтегли n44.doc234kb.19.06.2009 16:52 Изтегли n45.doc141kb.19.06.2009 16:55 Изтегли n46.doc329kb.15.06.2009 11:53 Изтегли n47.doc656kb.19.06.2009 16:57 Изтегли n48.doc21kb.13.04.2009 23:22 Изтегли n49.doc462kb.15.06.2009 11:42 Изтегли n50.doc120kb.16.03.2010 13:45 Изтегли

n16.doc

Глава 7. ПАРНО НАЛЯГАНЕ, ФАЗОВИ ТЕМПЕРАТУРИ

ПРЕХОДИ, ПОВЪРХНОСТНО НАПРЕЖЕНИЕ
Информацията за налягането на парите на чисти течности и разтвори, техните температури на кипене и втвърдяване (топене), както и повърхностното напрежение са необходими за изчисляване на различни технологични процеси: изпаряване и кондензация, изпаряване и сушене, дестилация и ректификация и др.
7.1. Парно налягане
Едно от най-простите уравнения за определяне на налягането на наситените пари на чиста течност като функция от температурата е уравнението на Антоан:

, (7.1)

Където НО, AT, ОТ- константи, характерни за отделните вещества. Стойностите на константите за някои вещества са дадени в табл. 7.1.

Ако са известни две точки на кипене при съответните налягания, тогава, ако приемем ОТ= 230, могат да се определят константи НОи ATчрез съвместно решаване на следните уравнения:

; (7.2)

. (7.3)

Уравнение (7.1) се съгласува доста задоволително с експерименталните данни в широк температурен диапазон между точката на топене и
= 0,85 (т.е.
  = 0,85). Това уравнение дава най-голяма точност в случаите, когато и трите константи могат да бъдат изчислени въз основа на експериментални данни. Точността на изчислението съгласно уравнения (7.2) и (7.3) е значително намалена още при
 250 К, а за силно полярни съединения при  0,65.

Промяната в налягането на парите на дадено вещество в зависимост от температурата може да се определи чрез метода на сравнение (съгласно правилото за линейност), въз основа на известните налягания на еталонната течност. Ако са известни две температури на течно вещество при съответните налягания на наситените пари, може да се използва уравнението

, (7.4)

Където
и
– налягане на наситените пари на две течности НОи ATпри същата температура ;
и
са наляганията на наситените пари на тези течности при температура ; ОТ- постоянен.
Таблица 7.1. Налягането на парите на някои вещества в зависимост от

температура
Таблицата показва стойностите на константите НО, ATи ОТУравнения на Антоан: , където е налягането на наситените пари, mm Hg. (1 mm Hg = 133,3 Pa); T– температура, К.

Име на веществото	Химична формула	Температурен диапазон, o C		НО	AT	ОТ
		от	преди
Азот	N 2	–221	–210,1	7,65894	359,093	0
азотен диоксид	N 2 O 4 (NO 2)	–71,7	–11,2	12,65	2750	0
		–11,2	103	8,82	1746	0
азотен оксид	НЕ	–200	–161	10,048	851,8	0
		–164	–148	8,440	681,1	0
Акриламид	C 3 H 5 ВКЛ	7	77	12,34	4321	0
		77	137	9,341	3250	0
акролеин	C3H4O	–3	140	7,655	1558	0
Амоняк	NH3	–97	–78	10,0059	1630,7	0
Анилин	C6H5NH2	15	90	7,63851	1913,8	–53,15
		90	250	7,24179	1675,3	–73,15
Аргон	Ар	–208	–189,4	7,5344	403,91	0
		–189,2	–183	6,9605	356,52	0
ацетилен	C 2 H 2	–180	–81,8	8,7371	1084,9	–4,3
		–81,8	35,3	7,5716	925,59	9,9
ацетон	C3H6O	–59,4	56,5	8,20	1750	0
Бензол	C 6 H 6	–20	5,5	6,48898	902,28	–95,05
		5,5	160	6,91210	1214,64	–51,95
Бром	Br2	8,6	110	7,175	1233	–43,15
Бромоводород	HBr	–99	–87,5	8,306	1103	0
		–87,5	–67	7,517	956,5	0

Продължение на таблицата. 7.1

Име на веществото	Химична формула	Температурен диапазон, o C		НО	AT	ОТ
		от	преди
1,3-бутадиен	C 4 H 6	–66	46	6,85941	935,53	–33,6
		46	152	7,2971	1202,54	4,65
н-Бутан	C 4 H 10	–60	45	6,83029	945,9	–33,15
		45	152	7,39949	1299	15,95
Бутилов алкохол	C4H10O	75	117,5	9,136	2443	0
Винил ацетат	CH3COOCH=CH2	0	72,5	8,091	1797,44	0
Винил хлорид	CH 2 \u003d CHCl	–100	20	6,49712	783,4	–43,15
		–52,3	100	6,9459	926,215	–31,55
		50	156,5	10,7175	4927,2	378,85
вода	H 2 O	0	100	8,07353	1733,3	–39,31
хексан	C 6 H 1 4	–60	110	6,87776	1171,53	–48,78
		110	234,7	7,31938	1483,1	–7,25
Хептан	C 7 H 1 6	–60	130	6,90027	1266,87	–56,39
		130	267	7,3270	1581,7	–15,55
Дийн	C 10 H 22	25	75	7,33883	1719,86	–59,35
		75	210	6,95367	1501,27	–78,67
Диизопропил етер	C6H14O	8	90	7,821	1791,2	0
N,N-диметилацетамид	C 4 H 9 ВКЛ	0	44	7,71813	1745,8	–38,15
		44	170	7,1603	1447,7	–63,15
1,4- диоксан	C4H8O2	10	105	7,8642	1866,7	0
1,1-дихлороетан	C2H4Cl2	0	30	7,909	1656	0
1,2-дихлороетан	C2H4Cl2	6	161	7,18431	1358,5	–41,15
		161	288	7,6284	1730	9,85
диетилов етер	(C 2 H 5) 2 O	–74	35	8,15	1619	0
изомаслена киселина	C4H8O2	30	155	8,819	2533	0
Изопрен	C 5 H 8	–50	84	6,90334	1081,0	–38,48
		84	202	7,33735	1374,92	2,19
Изопропил алкохол	C3H8O	–26,1	82,5	9,43	2325	0
водороден йодид	здрасти	–50	–34	7,630	1127	0
Криптон	кр	–207	–158	7,330	7103	0
ксенон	Той Х	–189	–111	8,00	841,7	0
н-Ксилен	C 8 H 10	25	45	7,32611	1635,74	–41,75
		45	190	6,99052	1453,43	–57,84
относно-Ксилен	C 8 H 10	25	50	7,35638	1671,8	–42,15
		50	200	6,99891	1474,68	–59,46

Продължение на таблицата. 7.1

Име на веществото	Химична формула	Температурен диапазон, o C		НО	AT	ОТ
		от	преди
Маслена киселина	C4H8O2	80	165	9,010	2669	0
Метан	CH 4	–161	–118	6,81554	437,08	–0,49
		–118	–82,1	7,31603	600,17	25,27
метиленхлорид (дихлорометан)	CH2CI2	–28	121	7,07138	1134,6	–42,15
		127	237	7,50819	1462,59	5,45
Метилов алкохол	CH 4 O	7	153	8,349	1835	0
-Метилстирен	C 9 H 10	15	70	7,26679	1680,13	–53,55
		70	220	6,92366	1486,88	–71,15
метил хлорид	CH3CI	–80	40	6,99445	902,45	–29,55
		40	143,1	7,81148	1433,6	44,35
Метилетилкетон	C4H8O	–15	85	7,764	1725,0	0
Мравчена киселина	CH2O2	–5	8,2	12,486	3160	0
		8,2	110	7,884	1860	0
Неон	не	–268	–253	7,0424	111,76	0
Нитробензен	C6H5O2N	15	108	7,55755	2026	–48,15
		108	300	7,08283	1722,2	–74,15
Нитрометан	CH3O2N	55	136	7,28050	1446,19	–45,63
Октаново число	C 8 H 18	15	40	7,47176	1641,52	–38,65
		40	155	6,92377	1355,23	–63,63
Пентан	C 5 H 12	–30	120	6,87372	1075,82	–39,79
		120	196,6	7,47480	1520,66	23,94
Пропан	C 3 H 8	–130	5	6,82973	813,2	–25,15
		5	96,8	7,67290	1096,9	47,39
пропилен (пропен)	C 3 H 6	–47,7	0,0	6,64808	712,19	–36,35
		0,0	91,4	7,57958	1220,33	36,65
пропилей оксид	C3H6O	–74	35	6,96997	1065,27	–46,87
пропиленгликол	C3H8O2	80	130	9,5157	3039,0	0
пропилов алкохол	C3H8O	–45	–10	9,5180	2469,1	0
пропионова киселина	C3H6O2	20	140	8,715	2410	0
водороден сулфид	H 2 S	–110	–83	7,880	1080,6	0
въглероден дисулфид	CS2	–74	46	7,66	1522	0
серен диоксид	SO2	–112	–75,5	10,45	1850	0
Серен триоксид ()	SO 3	–58	17	11,44	2680	0
Серен триоксид ()	SO 3	–52,5	13,9	11,96	2860	0
Тетрахлоретилен	C 2 Cl 4	34	187	7,02003	1415,5	–52,15

Краят на масата. 7.1

Име на веществото	Химична формула	Температурен диапазон, o C		НО	AT	ОТ
		от	преди
Тиофенол	C6H6S	25	70	7,11854	1657,1	–49,15
		70	205	6,78419	1466,5	–66,15
Толуен	C 6 H 5 CH 3	20	200	6,95334	1343,94	–53,77
Трихлоретилен	C 2 HCl 3	7	155	7,02808	1315,0	–43,15
въглероден двуокис	CO 2	–35	–56,7	9,9082	1367,3	0
Въглероден оксид	CO	–218	–211,7	8,3509	424,94	0
Оцетна киселина	C2H4O2	16,4	118	7,55716	1642,5	–39,76
Оцетен анхидрид	C4H6O3	2	139	7,12165	1427,77	–75,11
Фенол	C6H6O	0	40	11,5638	3586,36	0
		41	93	7,86819	2011,4	–51,15
Флуор	F2	–221,3	–186,9	8,23	430,1	0
хлор	Cl2	–154	–103	9,950	1530	0
Хлоробензен	C6H5Cl	0	40	7,49823	1654	–40,85
		40	200	6,94504	1413,12	–57,15
хлороводород	НС1	–158	–110	8,4430	1023,1	0
Хлороформ	CHCI 3	–15	135	6,90328	1163,0	–46,15
		135	263	7,3362	1458,0	2,85
Циклохексан	C 6 H 12	–20	142	6,84498	1203,5	–50,29
		142	281	7,32217	1577,4	2,65
Тетрахлорид въглерод	CCl 4	–15	138	6,93390	1242,4	–43,15
		138	283	7,3703	1584	3,85
Етан	C 2 H 6	–142	–44	6,80266	636,4	–17,15
		–44	32,3	7,6729	1096,9	47,39
Етилбензен	C 8 H 10	20	45	7,32525	1628,0	–42,45
		45	190	6,95719	1424,26	–59,94
Етилен	C 2 H 4	–103,7	–70	6,87477	624,24	–13,14
		–70	9,5	7,2058	768,26	9,28
Етиленов оксид	C2H4O	–91	10,5	7,2610	1115,10	–29,01
етиленов гликол	C2H6O2	25	90	8,863	2694,7	0
		90	130	9,7423	3193,6	0
Етанол	C2H6O	–20	120	6,2660	2196,5	0
етил хлорид	C2H5Cl	–50	70	6,94914	1012,77	–36,48

При определяне по правилото на линейността на налягането на наситени пари на водоразтворими вещества, водата се използва като еталонна течност, а в случай на органични съединения, които са неразтворими във вода, обикновено се взема хексан. Стойностите на налягането на наситените водни пари в зависимост от температурата са дадени в таблица. стр.11. Зависимостта на налягането на наситените пари от температурата на хексана е дадена на фиг. 7.1.

Ориз. 7.1. Температурна зависимост на налягането на наситените пари на хексан

(1 mm Hg = 133,3 Pa)
Въз основа на съотношението (7.4) е конструирана номограма за определяне на налягането на наситените пари в зависимост от температурата (виж Фиг. 7.2 и Таблица 7.2).

Над разтворите налягането на парите на разтворителя е по-малко, отколкото над чистия разтворител. Освен това намаляването на налягането на парите е толкова по-голямо, колкото по-висока е концентрацията на разтвореното вещество в разтвора.

Алън

6

1,2-дихлороетан

26

Пропилен

4

Амоняк

49

диетилов етер

15

пропионов

56

Анилин

40

Изопрен

14

киселина

ацетилен

2

Йодобензен

39

живак

61

ацетон

51

м-Крезол

44

Тетралин

42

Бензол

24

относно-Крезол

41

Толуен

30

Бромбензен

35

м-Ксилен

34

Оцетна киселина

55

Етил бромид

18

ISO-мазна

57

Флуоробензол

27

-бромонафталин

46

киселина

Хлоробензен

33

1,3-бутадиен

10

метиламин

50

Хлор винил

8

Бутан

11

Метилмонозилан

3

метил хлорид

7

-бутилен

9

Метилов алкохол

52

Хлорид

19

-бутилен

12

Метилформиат

16

метилен

Бутилен гликол

58

Нафталин

43

Етил хлорид

13

вода

54

-Нафтол

47

Хлороформ

21

хексан

22

-Нафтол

48

Тетрахлорид

23

Хептан

28

Нитробензен

37

въглерод

Глицерол

60

Октаново число

31*

Етан

1

Декалин

38

32*

етилацетат

25

Дийн

36

Пентан

17

етиленов гликол

59

диоксан

29

Пропан

5

Етанол

53

Дифенил

45

Етил формиат

20

МЕТОД ЗА ИЗЧИСЛЯВАНЕ НА ПАРАМЕТРИ НА ИЗПАРЕНИЕТО НА ГОРИМИ НЕНАГРЕТИ ТЕЧНОСТИ И ВТЕЧНЕНИ ВЪГЛЕВОДОРОДНИ ГАЗОВЕ

I.1 Скорост на изпарение W, kg / (s m 2), определени от референтни и експериментални данни. За запалими течности, които не се нагряват над температурата на околната среда, при липса на данни е разрешено да се изчислява Упо формула 1)

W \u003d 10 -6 h p n, (I.1)

където h - коефициент, взет съгласно таблица I.1 в зависимост от скоростта и температурата на въздушния поток над изпарителната повърхност;

M - моларна маса, g/mol;

p n - налягане на наситените пари при изчислената температура на течността t p, определена от референтните данни, kPa.

Таблица I.1

Дебит на въздуха в помещението, m/s	Стойността на коефициента h при температура t, ° С, въздух в помещението
	10	15	20	30	35
0,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
0,1	3,0	2,6	2,4	1,8	1,6
0,2	4,6	3,8	3,5	2,4	2,3
0,5	6,6	5,7	5,4	3,6	3,2
1,0	10,0	8,7	7,7	5,6	4,6

I.2 За втечнени въглеводородни газове (LHG), при липса на данни, е разрешено да се изчисли специфичната маса на парите на изпарения LHG m LHG, kg/m 2, съгласно формула 1)

, (И 2)

1) Формулата е приложима при температура на подстилащата повърхност от минус 50 до плюс 40 °C.

където М -моларна маса на LPG, kg/mol;

L е моларната топлина на изпаряване на LPG при началната температура на LPG T W, J/mol;

T 0 - началната температура на материала, върху чиято повърхност се разлива LPG, съответстваща на изчислената температура t p , K;

T W - начална температура на LPG, K;

l tv - коефициент на топлопроводимост на материала, върху чиято повърхност се излива LPG, W / (m K);

a - ефективен коефициент на топлопроводимост на материала, върху чиято повърхност се разлива LPG, равен на 8,4· 10 -8 m 2 / s;

t - текущо време, s, взето равно на времето на пълно изпаряване на LPG, но не повече от 3600 s;

Число на Рейнолдс (n - скорост на въздушния поток, m/s; д-характерен размер на пролива LPG, m;

u in - кинематичен вискозитет на въздуха при проектната температура t p, m 2 / s);

l in - коефициент на топлопроводимост на въздуха при проектната температура t p, W / (m K).

Примери - Изчисляване на параметрите на изпарение за запалими ненагрети течности и втечнени въглеводородни газове

1 Определете масата на ацетоновите пари, влизащи в обема на помещението в резултат на аварийно намаляване на налягането на апарата.

Данни за изчисление

В помещение с площ на пода 50 m 2 е монтиран апарат с ацетон с максимален обем V ap = 3 m 3. Ацетонът навлиза в апарата гравитационно през тръбопровод с диаметър д= 0,05 m с течение q,равна на 2 10 -3 m 3 / s. Дължината на участъка на тръбопровода под налягане от резервоара до ръчния клапан l 1 = 2 м. Дължината на участъка на изходящия тръбопровод с диаметър d= 0,05 m от резервоара до ръчния вентил L 2 е равно на 1 м. Дебитът на въздушния поток в помещението с работеща обща вентилация е 0,2 m / s. Температурата на въздуха в помещението t p \u003d 20 ° C. Плътността r на ацетона при дадена температура е 792 kg / m 3. Налягането на наситените пари на ацетон p a при t p е 24,54 kPa.

Обемът на ацетона, освободен от напорния тръбопровод, V n.t е

където t е очакваното време за изключване на тръбопровода, равно на 300 s (с ръчно изключване).

Обемът на ацетона, отделен от изпускателния тръбопровод Vот е

Обемът на ацетона, влизащ в стаята

V a \u003d V an + V n.t + V от \u003d 3 + 6,04 10 -1 + 1,96 10 -3 \u003d 6,600 m 3.

Въз основа на факта, че 1 литър ацетон се разлива върху 1 m 2 от площта на пода, изчислената площ на изпарение S p \u003d 3600 m 2 ацетон ще надвиши площта на пода на помещението. Следователно площта на пода на помещението, равна на 50 m 2, се приема като площ на изпарение на ацетон.

Скоростта на изпарение е равна на:

W isp \u003d 10 -6 3,5 24,54 \u003d 0,655 10 -3 kg / (s m 2).

Масата на ацетонови пари, генерирани по време на аварийно намаляване на налягането на апарата T, kg ще бъде равно на

t \u003d 0,655 10 -3 50 3600 \u003d 117,9 kg.

2 Определете масата на газообразния етилен, образуван по време на изпаряването на разлива на втечнен етилен в условията на аварийно понижаване на налягането в резервоара.

Данни за изчисление

Изотермичен резервоар от втечнен етилен с обем V i.r.e = 10000 m 3 е монтиран в бетонна дига със свободна площ S vol = 5184 m 2 и височина на фланежа H vol = 2,2 m. Степента на запълване на резервоара a = 0,95.

Входът на тръбопровода за подаване на втечнен етилен в резервоара е направен отгоре, а изходът на изходящия тръбопровод е отдолу.

Диаметърът на изпускателния тръбопровод d tp = 0,25 м. Дължината на участъка на тръбопровода от резервоара до автоматичния клапан, чиято вероятност за повреда надвишава 10 -6 на година и не е осигурено резервирането на неговите елементи, L= 1 м. Максималният дебит на втечнен етилен в режим на издаване G l.e = 3,1944 kg / s. Плътност на втечнен етилен r l.e при работна температура T eq\u003d 169,5 K е равно на 568 kg / m 3. Плътност на газообразен етилен rg.e at T eqравна на 2,0204 kg / m 3. Моларна маса на втечнен етилен Мж.е = 28 10 -3 kg/mol. Моларна топлина на изпаряване на втечнен етилен L и cnпри T eq е равно на 1,344 10 4 J/mol. Температурата на бетона е равна на максимално възможната температура на въздуха в съответната климатична зона T b = 309 K. Коефициентът на топлопроводимост на бетона l b = 1,5 W / (m K). Коефициент на топлопроводимост на бетона а\u003d 8,4 10 -8 m 2 / s. Минималната скорост на въздушния поток u min = 0 m/s, а максималната за дадена климатична зона u max = 5 m/s. Кинематичният вискозитет на въздуха n при изчислената температура на въздуха за дадена климатична зона t p \u003d 36 ° C е 1,64 10 -5 m 2 / s. Коефициентът на топлопроводимост на въздуха l в при t p е 2,74·10 -2 W / (m K).

С разрушаването на изотермичния резервоар обемът на втечнения етилен ще бъде

Свободен обем на дигата Vотносно = 5184 2,2 = 11404,8 m 3.

Поради факта че Vж.е< V об примем за площадь испарения S исп свободную площадь обвалования S об, равную 5184 м 2 .

След това масата на изпарения етилен m.e. от зоната на пролива при скорост на въздушния поток u = 5 m/s се изчислява по формулата (I.2)

Масата m ee при u = 0 m/s ще бъде 528039 kg.

Какво е ацетон? Формулата на този кетон се разглежда в училищния курс по химия. Но не всеки има представа колко опасна е миризмата на това съединение и какви свойства има това органично вещество.

Свойства на ацетона

Техническият ацетон е най-разпространеният разтворител, използван в съвременното строителство. Тъй като това съединение има ниско ниво на токсичност, то се използва и във фармацевтичната и хранително-вкусовата промишленост.

Техническият ацетон се използва като химическа суровина при производството на множество органични съединения.

Лекарите го смятат за наркотично вещество. При вдишване на концентрирани ацетонови пари е възможно сериозно отравяне и увреждане на централната нервна система. Това съединение представлява сериозна заплаха за по-младото поколение. Употребяващите наркотици, които използват ацетонови пари, за да предизвикат състояние на еуфория, са изложени на голям риск. Лекарите се опасяват не само за физическото здраве на децата, но и за психическото им състояние.

Смъртоносна се счита доза от 60 ml. Когато значително количество кетон навлезе в тялото, настъпва загуба на съзнание, а след 8-12 часа - смърт.

Физически свойства

При нормални условия това съединение е в течно състояние, няма цвят и има специфична миризма. Ацетонът, чиято формула е CH3CHNOCH3, има хигроскопични свойства. Това съединение се смесва в неограничени количества с вода, етилов алкохол, метанол, хлороформ. Има ниска точка на топене.

Характеристики на употреба

В момента обхватът на ацетона е доста широк. Той с право се счита за един от най-популярните продукти, използвани при създаването и производството на бои и лакове, в довършителните работи, в химическата промишленост и в строителството. Все по-често ацетонът се използва за обезмасляване на козина и вълна, за отстраняване на восък от смазочни масла. Това е органичното вещество, което бояджиите и мазачите използват в професионалните си дейности.

Как да спестим ацетон, чиято формула е CH3COCH3? За да се предпази това летливо вещество от негативните ефекти на ултравиолетовите лъчи, то се поставя в пластмасови, стъклени, метални бутилки, далеч от UV.

Стаята, в която се предполага, че се поставя значително количество ацетон, трябва да бъде систематично вентилирана и инсталирана висококачествена вентилация.

Характеристики на химичните свойства

Това съединение получи името си от латинската дума "acetum", което в превод означава "оцет". Факт е, че химическата формула на ацетон C3H6O се появява много по-късно, отколкото самото вещество е синтезирано. Получава се от ацетати и след това се използва за получаване на ледена синтетична оцетна киселина.

Андреас Либавий се смята за откривател на съединението. В края на 16 век чрез суха дестилация на оловен ацетат той успява да получи вещество, чийто химичен състав е дешифриран едва през 30-те години на 19 век.

Ацетонът, чиято формула е CH3COCH3, се получава чрез коксуване на дървесина до началото на 20 век. След нарастването на търсенето по време на Първата световна война на това органично съединение започват да се появяват нови методи за синтез.

Ацетонът (GOST 2768-84) е техническа течност. По химическа активност това съединение е едно от най-реактивните в класа на кетоните. Под въздействието на алкали се наблюдава адолова кондензация, в резултат на което се образува диацетон алкохол.

По време на пиролиза от него се получава кетен. При реакция с циановодород се образува ацетонцианиданхидрин. Пропанонът се характеризира със заместване на водородни атоми с халогени, което се случва при повишени температури (или в присъствието на катализатор).

Как да получите

Понастоящем по-голямата част от кислородсъдържащото съединение се получава от пропен. Техническият ацетон (GOST 2768-84) трябва да има определени физически и експлоатационни характеристики.

Методът с кумол се състои от три етапа и включва производството на ацетон от бензен. Първо, кумолът се получава чрез алкилиране с пропен, след това полученият продукт се окислява до хидропероксид и се разделя под въздействието на сярна киселина до ацетон и фенол.

В допълнение, това карбонилно съединение се получава чрез каталитично окисляване на изопропанол при температура около 600 градуса по Целзий. Ускорителите на процеса са метално сребро, мед, платина, никел.

Сред класическите технологии за производство на ацетон особен интерес представлява директното окисление на пропен. Този процес се провежда при повишено налягане и наличието на двувалентен паладиев хлорид като катализатор.

Можете също така да получите ацетон чрез ферментация на нишесте под въздействието на бактериите Clostridium acetobutylicum. В допълнение към кетона, бутанолът ще присъства сред продуктите на реакцията. Сред недостатъците на този вариант за получаване на ацетон отбелязваме незначителен процентен добив.

Заключение

Пропанонът е типичен представител на карбонилните съединения. Потребителите го познават като разтворител и обезмаслител. Незаменим е при производството на лакове, лекарства, експлозиви. Ацетонът е част от лепилото за филм, е средство за почистване на повърхности от монтажна пяна и суперлепило, средство за измиване на инжекционни двигатели и начин за увеличаване на октановото число на горивото и др.

Име компонент	Коефициенти на уравнение на Антоан
Бутанол-1
Винил ацетат
Метилов ацетат
Морфолин
Мравчена киселина
Оцетна киселина
пиролидин
бензилов алкохол
етантиол
Хлоробензен
Трихлоретилен *
Хлороформ
Триметилборат *
Метилетилкетон
етиленов гликол
етилацетат
2-метил-2-пропанол
Диметилформамид

Бележки: 1)

* данни.

Основна литература

Серафимов Л.А., Фролкова А.К. Основният принцип на преразпределението на полетата на концентрация между зоните на разделяне като основа за създаването на технологични комплекси. -Теор. основи на хим. техн., 1997–Т. 31, № 2. стр.184–192.

Тимофеев V.S., Серафимов L.A. Принципи на технологията на основния органичен и нефтохимичен синтез , - М.: Химия, 1992. - 432 с.

Коган В. Б. Азеотропна и екстрактивна дестилация - Л.: Химия, 1971. - 432 с.

Свентославски В.В. Азеотропия и полиазеотропия. - М.: Химия, 1968. -244 с.

Серафимов Л.А., Фролкова А.К. Общи закони и класификация на бинарни течни разтвори по отношение на излишните термодинамични функции. Методически указания. – М.: А/О Росвузнаука, 1992. 40 с.

Wales S. Фазово равновесие в химическата технология. Т.1. - М.: Мир, 1989. - 304 с.

Термодинамика на равновесието течност-пара. / Под редакцията на Morachevsky A.G. - Л.: Химия, 1989. - 344 с.

Огородников С.К., Лестева Т.М., Коган В.Б. Азеотропни смеси. Ръководство - Л .: Химия, 1971. - 848 с.

Коган В.Б., Фридман В.М., Кафаров В.В. Равновесие между течност и пара. Справочник, в 2 т. - М.-Л.: Наука, 1966.

Людмирская Г.С., Барсукова Т.В., Богомолни А.М. Равновесие течност-пара. Справочник. -Л.: Химия, 1987.-336 с.

Reid R., Prausnitz J., Sherwood T. Свойства на газове и течности - L .: Chemistry, 1982. -592 p.

Белоусов В.П., Морачевски А.Г. Топлини на смесване на течности. Наръчник  Л .: Химия, 1970  256 с.

Белоусов В.П., Морачевски А.Г., Панов М.Ю. Топлинни свойства на неелектролитни разтвори. Справочник. - Л.: Химия, 1981. - 264 с.

Изпаряването е преходът на течност в пара от свободна повърхност при температури под точката на кипене на течността. Изпарението възниква в резултат на топлинното движение на течните молекули. Скоростта на движение на молекулите варира в широки граници, като силно се отклонява и в двете посоки от средната си стойност. Някои от молекулите с достатъчно голяма кинетична енергия излизат от повърхностния слой на течността в газовата (въздушната) среда. Излишната енергия на молекулите, загубена от течността, се изразходва за преодоляване на силите на взаимодействие между молекулите и работата на разширение (увеличаване на обема) по време на прехода на течността в пара.

Изпарението е ендотермичен процес. Ако топлината не се подава към течността отвън, тогава в резултат на изпарение тя се охлажда. Скоростта на изпарение се определя от количеството пара, генерирано за единица време на единица повърхност на течността. Това трябва да се има предвид в индустриите, свързани с използването, производството или преработката на запалими течности. Увеличаването на скоростта на изпарение с повишаване на температурата води до по-бързо образуване на експлозивни концентрации на пари. Максималната скорост на изпарение се наблюдава при изпаряване във вакуум и в неограничен обем. Това може да се обясни по следния начин. Наблюдаваната скорост на процеса на изпаряване е общата скорост на процеса на преминаване на молекулите от течната фаза V 1 и степента на кондензация V 2 . Общият процес е равен на разликата между тези две скорости: . При постоянна температура V 1 не се променя, но V 2пропорционално на концентрацията на парите. При изпаряване във вакуум в границата V 2 = 0 , т.е. общата скорост на процеса е максимална.

Колкото по-висока е концентрацията на парите, толкова по-висока е скоростта на кондензация, следователно толкова по-ниска е общата скорост на изпарение. На границата между течността и нейните наситени пари скоростта на изпарение (обща) е близка до нула. Течността в затворен съд, изпарявайки се, образува наситена пара. Наситената пара е пара, която е в динамично равновесие с течност. Динамично равновесие при дадена температура възниква, когато броят на изпаряващите се течни молекули е равен на броя на кондензиращите молекули. Наситената пара, излизайки от отворен съд във въздуха, се разрежда от него и става ненаситена. Следователно във въздуха

Във всяка стая, където се намират контейнери с горещи течности, има ненаситени пари от тези течности.

Наситените и ненаситените пари оказват натиск върху стените на съда. Налягането на наситената пара е налягането на парата в равновесие с течност при дадена температура. Налягането на наситената пара винаги е по-високо от това на ненаситената пара. Тя не зависи от количеството течност, големината на нейната повърхност, формата на съда, а зависи само от температурата и естеството на течността. С повишаването на температурата налягането на наситените пари на течността се увеличава; В точката на кипене налягането на парите е равно на атмосферното налягане. За всяка температурна стойност налягането на наситените пари на отделна (чиста) течност е постоянно. Налягането на наситените пари на смеси от течности (нефт, бензин, керосин и др.) При една и съща температура зависи от състава на сместа. Тя се увеличава с увеличаване на съдържанието на нискокипящи продукти в течността.

За повечето течности налягането на наситените пари при различни температури е известно. Стойностите на налягането на наситените пари на някои течности при различни температури са дадени в таблица. 5.1.

Таблица 5.1

Налягане на наситени пари на вещества при различни температури

вещество	Налягане на наситените пари, Pa, при температура, K
Бутилацетат Баку авиационен бензин Метилов алкохол въглероден дисулфид Терпентин Етанол Етилов етер етилацетат

Намерени в табл.

5.1 Налягането на наситените пари на течност е компонент на общото налягане на сместа от пари с въздух.

Да приемем, че сместа от пари с въздух, образувана над повърхността на въглероден дисулфид в съд при 263 K, има налягане 101080 Pa. Тогава налягането на наситените пари на въглеродния дисулфид при тази температура е 10773 Pa. Следователно въздухът в тази смес има налягане 101080 - 10773 = 90307 Pa. С повишаване на температурата на въглероден дисулфид

налягането на наситените му пари се увеличава, налягането на въздуха намалява. Общото налягане остава постоянно.

Частта от общото налягане, която се приписва на даден газ или пара, се нарича парциално налягане. В този случай налягането на парите на въглеродния дисулфид (10773 Pa) може да се нарече парциално налягане. По този начин общото налягане на сместа пара-въздух е сумата от парциалните налягания на парите на въглеродния дисулфид, кислорода и азота: P пара + + = P общо. Тъй като налягането на наситените пари е част от общото налягане на тяхната смес с въздуха, става възможно да се определят концентрациите на парите на течностите във въздуха от известното общо налягане на сместа и налягането на парите.

Налягането на наситените пари на течности се определя от броя на молекулите, удрящи стените на съда, или от концентрацията на пари над повърхността на течността. Колкото по-висока е концентрацията на наситена пара, толкова по-голямо е нейното налягане. Връзката между концентрацията на наситена пара и нейното парциално налягане може да се намери, както следва.

Да приемем, че би било възможно да се отдели парата от въздуха и налягането в двете части ще остане равно на общото налягане Ptot. Тогава обемите, заемани от пара и въздух, ще намалят съответно. Съгласно закона на Бойл-Мариот, произведението на налягането на газа и неговия обем при постоянна температура е постоянна величина, т.е. за нашия хипотетичен случай получаваме:

.