Atsetooni osarõhk erinevatel temperatuuridel. Küllastunud aururõhk lõpmatult segunevate vedelike lahuste suhtes

34 kb.17.04.2009 13:03 lae alla n30.doc27 kb.17.04.2009 13:11 lae alla n31.doc67 kb.17.04.2009 13:18 lae alla n32.doc69 kb.15.06.2009 10:50 lae alla n33.doc211 kb.19.06.2009 16:59 lae alla n34.doc151 kb.19.06.2009 17:01 lae alla n35.doc78 kb.16.04.2009 16:07 lae alla n36.doc95 kb.19.06.2009 17:03 lae alla n37.doc82 kb.15.06.2009 15:02 lae alla n38.doc63 kb.19.06.2009 17:06 lae alla n39.doc213 kb.15.06.2009 15:08 lae alla n40.doc47 kb.15.04.2009 15:55 lae alla n41.doc83 kb.15.06.2009 10:25 lae alla n42.doc198 kb.19.06.2009 16:46 lae alla n43.doc379 kb.19.06.2009 16:49 lae alla n44.doc234 kb.19.06.2009 16:52 lae alla n45.doc141 kb.19.06.2009 16:55 lae alla n46.doc329 kb.15.06.2009 11:53 lae alla n47.doc656 kb.19.06.2009 16:57 lae alla n48.doc21 kb.13.04.2009 23:22 lae alla n49.doc462 kb.15.06.2009 11:42 lae alla n50.doc120 kb.16.03.2010 13:45 lae alla

n16.doc

7. peatükk. AURURÕHK, FAASI TEMPERATUURID

ÜLEMINEKUD, PINNEPINGED
Teave puhaste vedelike ja lahuste aururõhu, nende keemis- ja tahkestumise (sulamis) temperatuuride ning pindpinevuste kohta on vajalik erinevate tehnoloogiliste protsesside arvutamiseks: aurustamine ja kondenseerumine, aurustamine ja kuivatamine, destilleerimine ja rektifikatsioon jne.
7.1. Auru rõhk
Üks lihtsamaid võrrandeid puhta vedeliku küllastunud aururõhu määramiseks sõltuvalt temperatuurist on Antoine'i võrrand:

, (7.1)

Kus A, IN, KOOS– üksikutele ainetele iseloomulikud konstandid. Mõnede ainete konstantsed väärtused on toodud tabelis. 7.1.

Kui on teada kaks keemistemperatuuri vastavate rõhkude juures, siis võttes KOOS= 230, saab määrata konstandid A Ja IN lahendades ühiselt järgmised võrrandid:

; (7.2)

. (7.3)

Võrrand (7.1) vastab üsna rahuldavalt katseandmetele laias temperatuurivahemikus sulamistemperatuuri ja
= 0,85 (st.
  = 0,85). See võrrand annab suurima täpsuse juhtudel, kui katseandmete põhjal saab arvutada kõik kolm konstanti. Arvutuste täpsus võrrandite (7.2) ja (7.3) abil väheneb oluliselt juba kl.
 250 K ja ülipolaarsete ühendite puhul  0,65.

Aine aururõhu muutust sõltuvalt temperatuurist saab määrata võrdlusmeetodiga (vastavalt lineaarsusreeglile), tuginedes võrdlusvedeliku teadaolevatele rõhkudele. Kui on teada kaks vedela aine temperatuuri vastavate küllastunud aururõhkude juures, saame kasutada võrrandit

, (7.4)

Kus
Ja
– kahe vedeliku küllastunud aururõhk A Ja IN samal temperatuuril ;
Ja
– nende vedelike küllastunud aururõhk temperatuuril ; KOOS- konstantne.
Tabel 7.1. Mõnede ainete aururõhk sõltuvalt

temperatuuril
Tabelis on näidatud konstantide väärtused A, IN Ja KOOS Antoine'i võrrand: , kus on küllastunud auru rõhk, mmHg. (1 mm Hg = 133,3 Pa); T- temperatuur, K.

Aine nimetus	Keemiline valem	Temperatuurivahemik, o C		A	IN	KOOS
		alates	enne
Lämmastik	N 2	–221	–210,1	7,65894	359,093	0
Lämmastikdioksiid	N 2 O 4 (NO 2)	–71,7	–11,2	12,65	2750	0
		–11,2	103	8,82	1746	0
Lämmastikoksiid	EI	–200	–161	10,048	851,8	0
		–164	–148	8,440	681,1	0
Akrüülamiid	C 3 H 5 SEES	7	77	12,34	4321	0
		77	137	9,341	3250	0
Akroleiin	C3H4O	–3	140	7,655	1558	0
Ammoniaak	NH3	–97	–78	10,0059	1630,7	0
Aniliin	C6H5NH2	15	90	7,63851	1913,8	–53,15
		90	250	7,24179	1675,3	–73,15
Argoon	Ar	–208	–189,4	7,5344	403,91	0
		–189,2	–183	6,9605	356,52	0
Atsetüleen	C2H2	–180	–81,8	8,7371	1084,9	–4,3
		–81,8	35,3	7,5716	925,59	9,9
Atsetoon	C3H6O	–59,4	56,5	8,20	1750	0
Benseen	C6H6	–20	5,5	6,48898	902,28	–95,05
		5,5	160	6,91210	1214,64	–51,95
Broom	BR 2	8,6	110	7,175	1233	–43,15
Vesinikbromiid	HBr	–99	–87,5	8,306	1103	0
		–87,5	–67	7,517	956,5	0

Tabeli jätk. 7.1

Aine nimetus	Keemiline valem	Temperatuurivahemik, o C		A	IN	KOOS
		alates	enne
1,3-butadieen	C4H6	–66	46	6,85941	935,53	–33,6
		46	152	7,2971	1202,54	4,65
n-Butaan	C4H10	–60	45	6,83029	945,9	–33,15
		45	152	7,39949	1299	15,95
Butüülalkohol	C4H10O	75	117,5	9,136	2443	0
Vinüülatsetaat	CH 3 COOCH = CH 2	0	72,5	8,091	1797,44	0
Vinüülkloriid	CH2 = CHСl	–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
Vesi	H2O	0	100	8,07353	1733,3	–39,31
Heksaan	C6H14	–60	110	6,87776	1171,53	–48,78
		110	234,7	7,31938	1483,1	–7,25
Heptaan	C 7 H 1 6	–60	130	6,90027	1266,87	–56,39
		130	267	7,3270	1581,7	–15,55
Dean	C10H22	25	75	7,33883	1719,86	–59,35
		75	210	6,95367	1501,27	–78,67
diisopropüül eeter	C6H14O	8	90	7,821	1791,2	0
N,N-dimetüülatseetamiid	C 4 H 9 ON	0	44	7,71813	1745,8	–38,15
		44	170	7,1603	1447,7	–63,15
1,4-dioksaan	C4H8O2	10	105	7,8642	1866,7	0
1,1-dikloroetaan	C2H4Cl2	0	30	7,909	1656	0
1,2-dikloroetaan	C2H4Cl2	6	161	7,18431	1358,5	–41,15
		161	288	7,6284	1730	9,85
Dietüüleeter	(C2H5)20	–74	35	8,15	1619	0
Isovõihape	C4H8O2	30	155	8,819	2533	0
Isopreen	C5H8	–50	84	6,90334	1081,0	–38,48
		84	202	7,33735	1374,92	2,19
Isopropüülalkohol	C3H8O	–26,1	82,5	9,43	2325	0
Vesinikjodiid	TERE	–50	–34	7,630	1127	0
Krüpton	Kr	–207	–158	7,330	7103	0
Ksenoon	Heh	–189	–111	8,00	841,7	0
n- ksüleen	C8H10	25	45	7,32611	1635,74	–41,75
		45	190	6,99052	1453,43	–57,84
O- ksüleen	C8H10	25	50	7,35638	1671,8	–42,15
		50	200	6,99891	1474,68	–59,46

Tabeli jätk. 7.1

Aine nimetus	Keemiline valem	Temperatuurivahemik, o C		A	IN	KOOS
		alates	enne
Võihape	C4H8O2	80	165	9,010	2669	0
metaan	CH 4	–161	–118	6,81554	437,08	–0,49
		–118	–82,1	7,31603	600,17	25,27
Metüleenkloriid (diklorometaan)	CH2Cl2	–28	121	7,07138	1134,6	–42,15
		127	237	7,50819	1462,59	5,45
Metüülalkohol	CH4O	7	153	8,349	1835	0
-Metüülstüreen	C 9 H 10	15	70	7,26679	1680,13	–53,55
		70	220	6,92366	1486,88	–71,15
Metüülkloriid	CH3Cl	–80	40	6,99445	902,45	–29,55
		40	143,1	7,81148	1433,6	44,35
Metüületüülketoon	C4H8O	–15	85	7,764	1725,0	0
Sipelghape	CH2O2	–5	8,2	12,486	3160	0
		8,2	110	7,884	1860	0
Neoon	Ne	–268	–253	7,0424	111,76	0
Nitrobenseen	C6H5O2N	15	108	7,55755	2026	–48,15
		108	300	7,08283	1722,2	–74,15
Nitrometaan	CH3O2N	55	136	7,28050	1446,19	–45,63
oktaanarv	C8H18	15	40	7,47176	1641,52	–38,65
		40	155	6,92377	1355,23	–63,63
Pentaan	C5H12	–30	120	6,87372	1075,82	–39,79
		120	196,6	7,47480	1520,66	23,94
Propaan	C3H8	–130	5	6,82973	813,2	–25,15
		5	96,8	7,67290	1096,9	47,39
Propüleen (propeen)	C3H6	–47,7	0,0	6,64808	712,19	–36,35
		0,0	91,4	7,57958	1220,33	36,65
Propüleenoksiid	C3H6O	–74	35	6,96997	1065,27	–46,87
Propüleenglükool	C3H8O2	80	130	9,5157	3039,0	0
Propüülalkohol	C3H8O	–45	–10	9,5180	2469,1	0
Propioonhape	C3H6O2	20	140	8,715	2410	0
Vesiniksulfiid	H2S	–110	–83	7,880	1080,6	0
Süsinikdisulfiid	CS 2	–74	46	7,66	1522	0
Vääveldioksiid	SO 2	–112	–75,5	10,45	1850	0
Vääveltrioksiid ()	SO 3	–58	17	11,44	2680	0
Vääveltrioksiid ()	SO 3	–52,5	13,9	11,96	2860	0
Tetrakloroetüleen	C 2 Cl 4	34	187	7,02003	1415,5	–52,15

Tabeli lõpp. 7.1

Aine nimetus	Keemiline valem	Temperatuurivahemik, o C		A	IN	KOOS
		alates	enne
tiofenool	C6H6S	25	70	7,11854	1657,1	–49,15
		70	205	6,78419	1466,5	–66,15
Tolueen	C6H5CH3	20	200	6,95334	1343,94	–53,77
Trikloroetüleen	C2HCl3	7	155	7,02808	1315,0	–43,15
Süsinikdioksiid	CO 2	–35	–56,7	9,9082	1367,3	0
Süsinikoksiid	CO	–218	–211,7	8,3509	424,94	0
Äädikhape	C 2 H 4 O 2	16,4	118	7,55716	1642,5	–39,76
Atseetanhüdriid	C4H6O3	2	139	7,12165	1427,77	–75,11
fenool	C6H6O	0	40	11,5638	3586,36	0
		41	93	7,86819	2011,4	–51,15
Fluor	F 2	–221,3	–186,9	8,23	430,1	0
Kloor	Cl2	–154	–103	9,950	1530	0
Klorobenseen	C6H5CI	0	40	7,49823	1654	–40,85
		40	200	6,94504	1413,12	–57,15
Vesinikkloriid	HCl	–158	–110	8,4430	1023,1	0
Kloroform	CHCl3	–15	135	6,90328	1163,0	–46,15
		135	263	7,3362	1458,0	2,85
Tsükloheksaan	C6H12	–20	142	6,84498	1203,5	–50,29
		142	281	7,32217	1577,4	2,65
Tetrakloriid süsinik	CCl 4	–15	138	6,93390	1242,4	–43,15
		138	283	7,3703	1584	3,85
Etaan	C2H6	–142	–44	6,80266	636,4	–17,15
		–44	32,3	7,6729	1096,9	47,39
Etüülbenseen	C8H10	20	45	7,32525	1628,0	–42,45
		45	190	6,95719	1424,26	–59,94
Etüleen	C2H4	–103,7	–70	6,87477	624,24	–13,14
		–70	9,5	7,2058	768,26	9,28
Etüleenoksiid	C2H4O	–91	10,5	7,2610	1115,10	–29,01
Etüleenglükool	C2H6O2	25	90	8,863	2694,7	0
		90	130	9,7423	3193,6	0
Etanool	C2H6O	–20	120	6,2660	2196,5	0
Etüülkloriid	C2H5CI	–50	70	6,94914	1012,77	–36,48

Vees lahustuvate ainete küllastunud aururõhu määramisel lineaarsusreegli abil kasutatakse võrdlusvedelikuna vett, vees lahustumatute orgaaniliste ühendite puhul aga tavaliselt heksaani. Vee küllastunud aururõhu väärtused sõltuvalt temperatuurist on toodud tabelis. P.11. Küllastunud auru rõhu sõltuvus heksaani temperatuurist on näidatud joonisel fig. 7.1.

Riis. 7.1. Heksaani küllastunud aururõhu sõltuvus temperatuurist

(1 mm Hg = 133,3 Pa)
Seosele (7.4) tuginedes koostati nomogramm küllastunud auru rõhu määramiseks sõltuvalt temperatuurist (vt joonis 7.2 ja tabel 7.2).

Lahuste kohal on lahusti küllastunud auru rõhk väiksem kui puhta lahusti kohal. Veelgi enam, mida suurem on lahustunud aine kontsentratsioon lahuses, seda suurem on aururõhu langus.

Allen

6

1,2-dikloroetaan

26

Propüleen

4

Ammoniaak

49

Dietüüleeter

15

Propioonhape

56

Aniliin

40

Isopreen

14

hape

Atsetüleen

2

jodobenseen

39

elavhõbe

61

Atsetoon

51

m- Kresool

44

Tetraliin

42

Benseen

24

O- Kresool

41

Tolueen

30

Bromobenseen

35

m- ksüleen

34

Äädikhape

55

Etüülbromiid

18

iso-Õli

57

Fluorobenseen

27

-bromonaftaleen

46

hape

Klorobenseen

33

1,3-butadieen

10

Metüülamiin

50

Vinüülkloriid

8

butaan

11

Metüülmonosilaan

3

Metüülkloriid

7

-butüleen

9

Metüülalkohol

52

kloriid

19

-butüleen

12

Metüülformiaat

16

metüleen

Butüleenglükool

58

Naftaleen

43

Etüülkloriid

13

Vesi

54

-naftool

47

Kloroform

21

Heksaan

22

-naftool

48

Tetrakloriid

23

Heptaan

28

Nitrobenseen

37

süsinik

Glütserool

60

oktaanarv

31*

Etaan

1

Dekaliin

38

32*

Etüülatsetaat

25

Dean

36

Pentaan

17

Etüleenglükool

59

Dioksaan

29

Propaan

5

Etanool

53

Difenüül

45

Etüülformiaat

20

SÜTTIVATE KUUMETATA VEDELIKKE JA VEELDATUD SÜSIVESIINIKGAASIDE AURUSTAMISE PARAMEETRITE ARVUTAMISE MEETOD

I.1 Aurustumiskiirus W, kg/(s m 2), määratud võrdlus- ja katseandmete põhjal. Tuleohtlike vedelike puhul, mida ei kuumutata üle ümbritseva õhu temperatuuri, on andmete puudumisel lubatud arvutada W vastavalt valemile 1)

W = 10–6 h p n, (I.1)

kus h - koefitsient, mis on võetud vastavalt tabelile I.1 sõltuvalt õhuvoolu kiirusest ja temperatuurist aurustuspinna kohal;

M - molaarmass, g/mol;

p n - küllastunud auru rõhk arvutatud vedeliku temperatuuril t p, määratud võrdlusandmete põhjal, kPa.

Tabel I.1

Õhuvoolu kiirus ruumis, m/s	Koefitsiendi h väärtus temperatuuril t, ° C, õhus ruumis
	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 Veeldatud süsivesinikgaaside (LPG) puhul on andmete puudumisel lubatud arvutada aurustunud LPG aurude erikaal m LPG, kg/m 2, vastavalt valemile 1)

, (JA 2)

1) Valem on rakendatav aluspinna temperatuuridel miinus 50 kuni pluss 40 °C.

Kus M - vedelgaasi molaarmass, kg/mol;

L isp - LPG aurustumismoolsoojus LPG algtemperatuuril T l, J/mol;

T 0 - materjali algtemperatuur, mille pinnale LPG valatakse, mis vastab arvestustemperatuurile t p , K;

Tf - LPG algtemperatuur, K;

l TV - materjali soojusjuhtivuse koefitsient, mille pinnale LPG valatakse, W/(m K);

a on materjali, mille pinnale valatakse vedelgaas, soojuse difusioonikoefitsient, võrdne 8,4·10 -8 m 2 /s;

t - praegune aeg, s, võrdub LPG täieliku aurustumise ajaga, kuid mitte rohkem kui 3600 s;

Reynoldsi arv (n - õhuvoolu kiirus, m/s; d- LPG väina iseloomulik suurus, m;

u - õhu kinemaatiline viskoossus arvestustemperatuuril t p, m 2 / s);

l in - õhu soojusjuhtivuse koefitsient arvestustemperatuuril t p, W/(m K).

Näited – tuleohtlike kuumutamata vedelike ja veeldatud süsivesinikgaaside aurustumisparameetrite arvutamine

1 Määrake seadme hädaolukorras rõhu vähendamise tulemusena ruumi siseneva atsetooni auru mass.

Andmed arvutamiseks

Ruumi, mille põrandapind on 50 m 2, on paigaldatud atsetooniga seade maksimaalse mahuga V ap = 3 m 3. Atsetoon siseneb seadmesse raskusjõu mõjul torujuhtme läbimõõduga d= 0,05 m vooluga q, võrdne 2 · 10 -3 m 3 /s. Survetorustiku osa pikkus paagist käsiventiilini l 1 = 2 m Väljalasketorustiku osa pikkus koos läbimõõduga d = 0,05 m konteinerist käsiventiilini L 2 on võrdne 1 m. Õhuvoolu kiirus töötava üldventilatsiooniga ruumis on 0,2 m/s. Ruumi õhutemperatuur on tp = 20 ° C. Atsetooni tihedus r sellel temperatuuril on 792 kg/m 3. Atsetooni p a küllastunud auru rõhk t p juures on 24,54 kPa.

Survetorustikust eralduva atsetooni maht V n.t. on

kus t on torujuhtme hinnanguline seiskamisaeg 300 s (käsitsi seiskamise korral).

Väljalasketorust vabanenud atsetooni kogus V alates on

Ruumi siseneva atsetooni maht

V a = V ap + V n.t + V alates = 3 + 6,04 · 10 -1 + 1,96 · 10 -3 = 6 600 m 3.

Lähtudes asjaolust, et 1 m2 põrandapinnale valatakse 1 liiter atsetooni, ületab atsetooni arvestuslik aurustumispindala S p = 3600 m2 ruumi põrandapinda. Seetõttu võetakse ruumi põrandapinda atsetooni aurustumispinnana 50 m2.

Aurustumise kiirus on:

W kasutus = 10 -6 · 3,5 · 24,54 = 0,655 · 10 -3 kg/(s m 2).

Atsetooni aurude mass, mis tekkis aparaadi hädaolukorras rõhu vähendamisel T, kg, on võrdne

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

2 Määrake veeldatud etüleeni lekke aurustumisel tekkiva gaasilise etüleeni mass paagi erakorralise rõhu vähendamise tingimustes.

Andmed arvutamiseks

Betoonist muldkehasse paigaldatakse veeldatud etüleenist isotermiline paak mahuga V i.r.e = 10 000 m 3 vaba pinnaga S ob = 5184 m 2 ja ääriku kõrgusega H ob = 2,2 m Paagi täituvus on a. = 0,95.

Veeldatud etüleeni toitetorustik siseneb mahutisse ülevalt ja väljalasketorustik väljub alt.

Väljalasketorustiku läbimõõt d tp = 0,25 m Torujuhtme lõigu pikkus mahutist automaatventiilini, mille rikke tõenäosus ületab 10 -6 aastas ja selle elementide koondamine ei ole tagatud, L= 1 m Vedeldatud etüleeni maksimaalne kulu väljastusrežiimis G vedelik e = 3,1944 kg/s. Veeldatud etüleeni tihedus r l.e. töötemperatuuril T ek= 169,5 K võrdub 568 kg/m3. Etüleengaasi tihedus r g.e at T ek võrdne 2,0204 kg/m3. Veeldatud etüleeni molaarmass M zh.e = 28 · 10 -3 kg/mol. Veeldatud etüleeni aurustumissoojus L иcn T eq juures on 1,344 · 10 4 J/mol. Betooni temperatuur on võrdne maksimaalse võimaliku õhutemperatuuriga vastavas kliimavööndis T b = 309 K. Betooni soojusjuhtivuse koefitsient l b = 1,5 W/(m K). Betooni termilise difusiooni koefitsient A= 8,4 · 10 -8 m 2 /s. Minimaalne õhuvoolu kiirus on u min = 0 m/s ja maksimaalne antud kliimavööndis on u max = 5 m/s. Õhu kinemaatiline viskoossus n in arvestuslikul õhutemperatuuril antud kliimavööndis t р = 36 °C on võrdne 1,64 · 10 -5 m 2 /s. Õhu l in soojusjuhtivuse koefitsient t p juures võrdub 2,74 · 10 -2 W/(m · K).

Kui isotermiline paak hävib, on veeldatud etüleeni maht

Vaba tammi maht V umbes = 5184 · 2,2 = 11404,8 m3.

Tänu sellele, V zh.e< V об примем за площадь испарения S исп свободную площадь обвалования S об, равную 5184 м 2 .

Seejärel arvutatakse valemi (I.2) abil aurustunud etüleeni mass m, st väina piirkonnast õhuvoolu kiirusel u = 5 m/s.

Mass m, st u = 0 m/s juures on 528039 kg.

Mis on atsetoon? Selle ketooni valemit arutatakse kooli keemiakursusel. Kuid mitte kõik ei tea, kui ohtlik on selle ühendi lõhn ja millised omadused sellel orgaanilisel ainel on.

Atsetooni omadused

Tehniline atsetoon on tänapäevases ehituses kõige levinum lahusti. Kuna sellel ühendil on madal toksilisuse tase, kasutatakse seda ka farmaatsia- ja toiduainetööstuses.

Tehnilist atsetooni kasutatakse keemilise toorainena arvukate orgaaniliste ühendite tootmisel.

Arstid peavad seda narkootiliseks aineks. Kontsentreeritud atsetooni aurude sissehingamine võib põhjustada tõsist mürgistust ja kesknärvisüsteemi kahjustusi. See ühend kujutab endast tõsist ohtu nooremale põlvkonnale. Ainete kuritarvitajad, kes kasutavad eufooria tekitamiseks atsetooni auru, on suures ohus. Arstid ei karda mitte ainult laste füüsilise tervise pärast, vaid ka nende vaimse seisundi pärast.

60 ml annust peetakse surmavaks. Kui kehasse satub märkimisväärne kogus ketooni, tekib teadvusekaotus ja 8-12 tunni pärast - surm.

Füüsikalised omadused

Normaalsetes tingimustes on see ühend vedelas olekus, sellel pole värvi ja sellel on spetsiifiline lõhn. Atsetoonil, mille valem on CH3CHOCH3, on hügroskoopsed omadused. See ühend seguneb piiramatus koguses vee, etüülalkoholi, metanooli ja kloroformiga. Sellel on madal sulamistemperatuur.

Kasutusomadused

Praegu on atsetooni kasutusala üsna lai. Seda peetakse õigustatult üheks populaarsemaks tooteks, mida kasutatakse värvide ja lakkide loomisel ja tootmisel, viimistlustöödel, keemiatööstuses ja ehituses. Atsetooni kasutatakse üha enam karusnaha ja villa rasvatustamiseks ning määrdeõlidest vaha eemaldamiseks. Just seda orgaanilist ainet kasutavad maalrid ja krohvijad oma kutsetegevuses.

Kuidas säilitada atsetooni, mille valem on CH3COCH3? Selle lenduva aine kaitsmiseks ultraviolettkiirte negatiivsete mõjude eest asetatakse see plast-, klaas- ja metallpudelitesse UV-kiirguse eest eemale.

Ruum, kuhu tahetakse paigutada märkimisväärne kogus atsetooni, peab olema süstemaatiliselt ventileeritud ja paigaldatud kvaliteetne ventilatsioon.

Keemiliste omaduste tunnused

See ühend on oma nime saanud ladinakeelsest sõnast "acetum", mis tähendab "äädikat". Fakt on see, et atsetooni C3H6O keemiline valem ilmus palju hiljem, kui aine ise sünteesiti. Seda saadi atsetaatidest ja seejärel kasutati jää-sünteetilise äädikhappe valmistamiseks.

Andreas Libaviust peetakse ühendi avastajaks. 16. sajandi lõpus õnnestus tal pliatsetaadi kuivdestilleerimisel saada aine, mille keemiline koostis dešifreeriti alles 19. sajandi 30. aastatel.

Atsetooni, mille valem on CH3COCH3, saadi puidu koksimisel kuni 20. sajandi alguseni. Pärast I maailmasõja ajal suurenenud nõudlust selle orgaanilise ühendi järele hakkasid ilmnema uued sünteesimeetodid.

Atsetoon (GOST 2768-84) on tehniline vedelik. Keemilise aktiivsuse poolest on see ühend ketoonide klassis üks reaktiivsemaid. Leeliste mõjul täheldatakse adooli kondenseerumist, mille tulemusena moodustub diatsetoonalkohol.

Pürolüüsimisel saadakse sellest keteeni. Reaktsioonil vesiniktsüaniidiga tekib atsetoontsüanidanhüdriin. Propanooni iseloomustab vesinikuaatomite asendamine halogeenidega, mis toimub kõrgel temperatuuril (või katalüsaatori juuresolekul).

Omandamise meetodid

Praegu saadakse suurem osa hapnikku sisaldavast ühendist propeenist. Tehnilisel atsetoonil (GOST 2768-84) peavad olema teatud füüsikalised ja tööomadused.

Kumeenimeetod koosneb kolmest etapist ja hõlmab atsetooni tootmist benseenist. Esiteks saadakse kumeen propeeniga alküülimisel, seejärel oksüdeeritakse saadud produkt hüdroperoksiidiks ja lõhustatakse väävelhappe mõjul atsetooniks ja fenooliks.

Lisaks saadakse see karbonüülühend isopropanooli katalüütilisel oksüdeerimisel temperatuuril umbes 600 kraadi Celsiuse järgi. Metallhõbe, vask, plaatina ja nikkel toimivad protsessi kiirendajatena.

Klassikaliste atsetooni tootmise tehnoloogiate hulgas pakub erilist huvi propeeni otsene oksüdatsioonireaktsioon. See protsess viiakse läbi kõrgendatud rõhul ja kahevalentse pallaadiumkloriidi juuresolekul katalüsaatorina.

Atsetooni saate ka tärklise fermenteerimisel bakteri Clostridium acetobutylicum mõjul. Reaktsiooniproduktide hulgas on lisaks ketoonile ka butanool. Selle atsetooni tootmise võimaluse puuduste hulgas märgime ebaolulist saagise protsenti.

Järeldus

Propanoon on tüüpiline karbonüülühendite esindaja. Tarbijad tunnevad seda lahusti ja rasvaeemaldajana. See on asendamatu lakkide, ravimite ja lõhkeainete valmistamisel. See on atsetoon, mis sisaldub kile liimi koostises, on vahend pindade puhastamiseks polüuretaanvahust ja superliimast, vahend sissepritsemootorite pesemiseks ja viis kütuse oktaanarvu suurendamiseks jne.

Nimi komponent	Antoine'i võrrandi koefitsiendid
Butanool-1
Vinüülatsetaat
Metüülatsetaat
Morfoliin
Sipelghape
Äädikhape
Pürrolidiin
Bensüülalkohol
Etaantiool
Klorobenseen
Trikloroetüleen *
Kloroform
Trimetüülboraat *
Metüületüülketoon
Etüleenglükool
Etüülatsetaat
2-metüül-2-propanool
Dimetüülformamiid

Märkused: 1)

* andmeid.

Peamine kirjandus

Serafimov L.A., Frolkova A.K. Kontsentratsiooniväljade ümberjaotamise aluspõhimõte eraldusalade vahel tehnoloogiliste komplekside loomise alusena. Teoor. keemia põhitõed Tehnol., 1997–T. 31, nr 2. lk.184–192.

Timofejev V.S., Serafimov L.A. Põhilise orgaanilise ja naftakeemia sünteesi tehnoloogia põhimõtted - M.: Khimiya, 1992. 432 lk.

Kogan V.B. Aseotroopne ja ekstraktiivne rektifikatsioon – L.: Khimiya, 1971. 432 lk.

Sventoslavsky V.V. Aseotroopia ja polüaseotroopia. – M.: Keemia, 1968. –244 lk.

Serafimov L.A., Frolkova A.K. Binaarsete vedelate lahuste üldpõhimõtted ja klassifikatsioon üleliigsete termodünaamiliste funktsioonide järgi. Metoodilised juhised. – M.: JSC Rosvuznauka, 1992. 40 lk.

Wales S. Faasitasakaalu keemiatehnoloogias. T.1. – M.: Mir, 1989. 304 lk.

Vedeliku-auru tasakaalu termodünaamika / Toimetanud A.G. Morachevsky.  L.: Keemia, 1989. 344 lk.

Ogorodnikov S.K., Lesteva T.M., Kogan V.B. Aseotroopsed segud. Kataloog.L.: Keemia, 1971.848 lk.

Kogan V.B., Fridman V.M., Kafarov V.V. Tasakaal vedeliku ja auru vahel. Teatmik, 2 köites. M.-L.: Nauka, 1966.

Ljudmirskaja G.S., Barsukova T.V., Bogomolnõi A.M. Tasakaaluvedelik - aur. Kataloog. L.: Keemia, 1987. 336 lk.

Reed R., Prausnitz J., Sherwood T. Gaaside ja vedelike omadused Leningrad: Himiya, 1982. 592 lk.

Belousov V.P., Moratševski A.G. Vedelike segunemissoojus. Kataloog. L.: Keemia, 1970 256 lk.

Belousov V.P., Moratševski A.G., Panov M.Yu. Mitteelektrolüütide lahuste termilised omadused. Kataloog. - L.: Keemia, 1981. 264 lk.

Aurustumine on vedeliku üleminek auruks vabalt pinnalt temperatuuril alla vedeliku keemispunkti. Aurustumine toimub vedelate molekulide termilise liikumise tulemusena. Molekulide liikumiskiirus kõigub laias vahemikus, kaldudes mõlemas suunas suuresti kõrvale oma keskmisest väärtusest. Mõned molekulid, millel on piisavalt kõrge kineetiline energia, pääsevad vedeliku pinnakihist gaasi (õhk) keskkonda. Vedeliku poolt kaotatud molekulide liigne energia kulub molekulide vaheliste vastasmõjujõudude ületamiseks ja paisumistööks (mahu suurenemiseks), kui vedelik muutub auruks.

Aurustumine on endotermiline protsess. Kui vedelikule ei anta soojust väljastpoolt, jahtub see aurustumise tulemusena. Aurustumise kiiruse määrab ajaühikus moodustunud auru kogus vedeliku pinnaühiku kohta. Seda tuleb arvestada tuleohtlike vedelike kasutamise, tootmise või töötlemisega seotud tööstusharudes. Aurustumise kiiruse suurendamine temperatuuri tõusuga põhjustab aurude plahvatusohtliku kontsentratsiooni kiiremat moodustumist. Maksimaalset aurustumiskiirust täheldatakse vaakumis ja piiramatus mahus aurustamisel. Seda saab seletada järgmiselt. Täheldatud aurustumisprotsessi kiirus on molekulide vedelfaasist ülemineku protsessi kogukiirus V 1 ja kondensatsiooni kiirus V 2 . Kogu protsess on võrdne nende kahe kiiruse vahega: . Konstantsel temperatuuril V 1 ei muutu, aga V 2 võrdeline auru kontsentratsiooniga. Kui aurustub vaakumisse piiril V 2 = 0 , st. protsessi kogukiirus on maksimaalne.

Mida kõrgem on auru kontsentratsioon, seda suurem on kondensatsioonikiirus, seega seda väiksem on kogu aurustumiskiirus. Vedeliku ja selle küllastunud auru vahelisel piiril on aurustumiskiirus (kokku) nullilähedane. Suletud anumas olev vedelik aurustub ja moodustab küllastunud auru. Auru, mis on vedelikuga dünaamilises tasakaalus, nimetatakse küllastunud. Dünaamiline tasakaal teatud temperatuuril tekib siis, kui aurustuvate vedelikumolekulide arv on võrdne kondenseeruvate molekulide arvuga. Küllastunud aur, mis jätab avatud anuma õhku, lahjendatakse sellega ja muutub küllastumata. Seetõttu õhus

Ruumides, kus asuvad kuumade vedelikega anumad, on nende vedelike küllastumata aurud.

Küllastunud ja küllastumata aurud avaldavad survet veresoonte seintele. Küllastunud aururõhk on vedelikuga tasakaalus oleva auru rõhk antud temperatuuril. Küllastunud auru rõhk on alati kõrgem kui küllastumata auru rõhk. See ei sõltu vedeliku kogusest, selle pinna suurusest ega anuma kujust, vaid sõltub ainult vedeliku temperatuurist ja olemusest. Temperatuuri tõustes suureneb vedeliku küllastunud auru rõhk; keemistemperatuuril on aururõhk võrdne atmosfäärirõhuga. Iga temperatuuriväärtuse korral on üksiku (puhta) vedeliku küllastunud auru rõhk konstantne. Vedelike segude (õli, bensiin, petrooleum jne) küllastunud aururõhk samal temperatuuril sõltub segu koostisest. See suureneb madalal temperatuuril keevate toodete sisalduse suurenemisega vedelikus.

Enamiku vedelike puhul on küllastunud auru rõhk erinevatel temperatuuridel teada. Mõnede vedelike küllastunud aururõhu väärtused erinevatel temperatuuridel on toodud tabelis. 5.1.

Tabel 5.1

Ainete küllastunud aururõhk erinevatel temperatuuridel

Aine	Küllastunud auru rõhk, Pa, temperatuuril, K
Butüülatsetaat Bakuu lennukibensiin Metüülalkohol Süsinikdisulfiid Tärpentin Etanool Etüüleeter Etüülatsetaat

Leitud laualt.

5.1 vedeliku küllastunud aururõhk on auru-õhu segu üldrõhu lahutamatu osa.

Oletame, et 263 K juures anumas süsinikdisulfiidi pinna kohal moodustunud auru ja õhu segu rõhk on 101080 Pa. Siis on süsinikdisulfiidi küllastunud auru rõhk sellel temperatuuril 10773 Pa. Seetõttu on selles segus oleva õhu rõhk 101080 – 10773 = 90307 Pa. Süsinikdisulfiidi temperatuuri tõustes

selle küllastunud auru rõhk suureneb, õhurõhk väheneb. Kogurõhk jääb konstantseks.

Seda osa kogurõhust, mis on omistatav antud gaasile või aurule, nimetatakse osaliseks. Sel juhul võib süsinikdisulfiidi aururõhku (10773 Pa) nimetada osarõhuks. Seega on auru-õhu segu kogurõhk süsinikdisulfiidi, hapniku ja lämmastiku aurude osarõhkude summa: P aur + + = P kokku. Kuna küllastunud aurude rõhk on osa nende segu õhuga kogurõhust, on võimalik määrata vedelikuaurude kontsentratsiooni õhus segu teadaoleva kogurõhu ja aururõhu järgi.

Vedelike aururõhu määrab anuma seinu tabavate molekulide arv või auru kontsentratsioon vedeliku pinna kohal. Mida suurem on küllastunud auru kontsentratsioon, seda suurem on selle rõhk. Küllastunud auru kontsentratsiooni ja selle osarõhu vahelise seose võib leida järgmiselt.

Oletame, et oleks võimalik eraldada auru õhust ja rõhk mõlemas osas jääks võrdseks kogurõhuga Ptot. Siis väheneksid vastavalt auru ja õhu poolt hõivatud mahud. Boyle-Mariotte'i seaduse järgi on gaasi rõhu ja selle ruumala korrutis konstantsel temperatuuril konstantne väärtus, s.o. oma hüpoteetilise juhtumi jaoks saame:

.