Partialtrykk av aceton ved forskjellige temperaturer. Mettet damptrykk over løsninger av uendelig blandbare væsker

34 kb.17.04.2009 13:03 nedlasting n30.doc27 kb.17.04.2009 13:11 nedlasting n31.doc67 kb.17.04.2009 13:18 nedlasting n32.doc69 kb.15.06.2009 10:50 nedlasting n33.doc211kb.19.06.2009 16:59 nedlasting n34.doc151 kb.19.06.2009 17:01 nedlasting n35.doc78 kb.16.04.2009 16:07 nedlasting n36.doc95 kb.19.06.2009 17:03 nedlasting n37.doc82 kb.15.06.2009 15:02 nedlasting n38.doc63 kb.19.06.2009 17:06 nedlasting n39.doc213 kb.15.06.2009 15:08 nedlasting n40.doc47 kb.15.04.2009 15:55 nedlasting n41.doc83 kb.15.06.2009 10:25 nedlasting n42.doc198 kb.19.06.2009 16:46 nedlasting n43.doc379 kb.19.06.2009 16:49 nedlasting n44.doc234 kb.19.06.2009 16:52 nedlasting n45.doc141 kb.19.06.2009 16:55 nedlasting n46.doc329 kb.15.06.2009 11:53 nedlasting n47.doc656 kb.19.06.2009 16:57 nedlasting n48.doc21 kb.13.04.2009 23:22 nedlasting n49.doc462 kb.15.06.2009 11:42 nedlasting n50.doc120 kb.16.03.2010 13:45 nedlasting

n16.doc

Kapittel 7. DAMPTRYKK, FASETEMPERATURER

OVERGANGER, OVERFLATESPENNING
Informasjon om damptrykket til rene væsker og løsninger, deres koke- og størknings- (smelte)temperaturer, samt overflatespenning er nødvendig for å beregne ulike teknologiske prosesser: fordampning og kondensasjon, fordampning og tørking, destillasjon og rektifisering, etc.
7.1. Damptrykk
En av de enkleste ligningene for å bestemme metningsdamptrykket til en ren væske som funksjon av temperatur er Antoine-ligningen:

, (7.1)

Hvor MEN, PÅ, FRA- konstanter karakteristiske for individuelle stoffer. Verdiene av konstantene for noen stoffer er gitt i tabell. 7.1.

Hvis to kokepunkter er kjent ved de tilsvarende trykk, da, forutsatt FRA= 230, konstanter kan bestemmes MEN og PÅ ved å løse følgende ligninger i fellesskap:

; (7.2)

. (7.3)

Ligning (7.1) stemmer ganske tilfredsstillende med eksperimentelle data i et bredt temperaturområde mellom smeltepunktet og
= 0,85 (dvs.
  = 0,85). Denne ligningen gir størst nøyaktighet i de tilfellene hvor alle tre konstantene kan beregnes på grunnlag av eksperimentelle data. Beregningsnøyaktigheten etter ligning (7.2) og (7.3) er betydelig redusert allerede kl.
 250 K, og for svært polare forbindelser ved  0,65.

Endringen i damptrykket til et stoff avhengig av temperatur kan bestemmes ved sammenligningsmetoden (i henhold til linearitetsregelen), basert på de kjente trykkene til referansevæsken. Hvis to temperaturer på et flytende stoff er kjent ved tilsvarende metningsdamptrykk, kan man bruke ligningen

, (7.4)

Hvor
og
– metningsdamptrykk av to væsker MEN og PÅ ved samme temperatur ;
og
er det mettede damptrykket til disse væskene ved en temperatur ; FRA- konstant.
Tabell 7.1. Damptrykket til noen stoffer avhengig av

temperatur
Tabellen viser verdiene til konstantene MEN, PÅ og FRA Antoine-ligninger: , hvor er trykket til mettet damp, mm Hg. (1 mm Hg = 133,3 Pa); T– temperatur, K.

Stoffnavn	Kjemisk formel	Temperaturområde, o C		MEN	PÅ	FRA
		fra	før
Nitrogen	N 2	–221	–210,1	7,65894	359,093	0
nitrogendioksid	N 2 O 4 (NO 2)	–71,7	–11,2	12,65	2750	0
		–11,2	103	8,82	1746	0
nitrogenoksid	NEI	–200	–161	10,048	851,8	0
		–164	–148	8,440	681,1	0
Akrylamid	C 3 H 5 PÅ	7	77	12,34	4321	0
		77	137	9,341	3250	0
Akrolein	C3H4O	–3	140	7,655	1558	0
Ammoniakk	NH3	–97	–78	10,0059	1630,7	0
Anilin	C6H5NH2	15	90	7,63851	1913,8	–53,15
		90	250	7,24179	1675,3	–73,15
Argon	Ar	–208	–189,4	7,5344	403,91	0
		–189,2	–183	6,9605	356,52	0
Acetylen	C2H2	–180	–81,8	8,7371	1084,9	–4,3
		–81,8	35,3	7,5716	925,59	9,9
Aceton	C3H6O	–59,4	56,5	8,20	1750	0
Benzen	C 6 H 6	–20	5,5	6,48898	902,28	–95,05
		5,5	160	6,91210	1214,64	–51,95
Brom	Br2	8,6	110	7,175	1233	–43,15
Hydrogenbromid	HBr	–99	–87,5	8,306	1103	0
		–87,5	–67	7,517	956,5	0

Fortsettelse av tabellen. 7.1

Stoffnavn	Kjemisk formel	Temperaturområde, o C		MEN	PÅ	FRA
		fra	før
1,3-butadien	C4H6	–66	46	6,85941	935,53	–33,6
		46	152	7,2971	1202,54	4,65
n- Butan	C4H10	–60	45	6,83029	945,9	–33,15
		45	152	7,39949	1299	15,95
Butylalkohol	C4H10O	75	117,5	9,136	2443	0
Vinylacetat	CH 3 COOCH=CH 2	0	72,5	8,091	1797,44	0
Vinylklorid	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
Vann	H 2 O	0	100	8,07353	1733,3	–39,31
Heksan	C 6 H 1 4	–60	110	6,87776	1171,53	–48,78
		110	234,7	7,31938	1483,1	–7,25
Heptan	C 7 H 1 6	–60	130	6,90027	1266,87	–56,39
		130	267	7,3270	1581,7	–15,55
Dekanus	C10H 22	25	75	7,33883	1719,86	–59,35
		75	210	6,95367	1501,27	–78,67
Diisopropyl eter	C6H14O	8	90	7,821	1791,2	0
N,N-dimetylacetamid	C 4 H 9 PÅ	0	44	7,71813	1745,8	–38,15
		44	170	7,1603	1447,7	–63,15
1,4-dioksan	C4H8O2	10	105	7,8642	1866,7	0
1,1-dikloretan	C 2 H 4 Cl 2	0	30	7,909	1656	0
1,2-dikloretan	C 2 H 4 Cl 2	6	161	7,18431	1358,5	–41,15
		161	288	7,6284	1730	9,85
dietyleter	(C2H5)20	–74	35	8,15	1619	0
isosmørsyre	C4H8O2	30	155	8,819	2533	0
Isopren	C 5 H 8	–50	84	6,90334	1081,0	–38,48
		84	202	7,33735	1374,92	2,19
Isopropylalkohol	C3H8O	–26,1	82,5	9,43	2325	0
hydrogenjodid	HI	–50	–34	7,630	1127	0
Krypton	kr	–207	–158	7,330	7103	0
Xenon	Heh	–189	–111	8,00	841,7	0
n-Xylen	C8H10	25	45	7,32611	1635,74	–41,75
		45	190	6,99052	1453,43	–57,84
Om-Xylen	C8H10	25	50	7,35638	1671,8	–42,15
		50	200	6,99891	1474,68	–59,46

Fortsettelse av tabellen. 7.1

Stoffnavn	Kjemisk formel	Temperaturområde, o C		MEN	PÅ	FRA
		fra	før
Smørsyre	C4H8O2	80	165	9,010	2669	0
Metan	CH 4	–161	–118	6,81554	437,08	–0,49
		–118	–82,1	7,31603	600,17	25,27
metylenklorid (diklormetan)	CH2Cl2	–28	121	7,07138	1134,6	–42,15
		127	237	7,50819	1462,59	5,45
Metylalkohol	CH 4 O	7	153	8,349	1835	0
-Methylstyren	C 9 H 10	15	70	7,26679	1680,13	–53,55
		70	220	6,92366	1486,88	–71,15
metylklorid	CH3Cl	–80	40	6,99445	902,45	–29,55
		40	143,1	7,81148	1433,6	44,35
Metyletylketon	C4H8O	–15	85	7,764	1725,0	0
maursyre	CH2O2	–5	8,2	12,486	3160	0
		8,2	110	7,884	1860	0
Neon	Ne	–268	–253	7,0424	111,76	0
Nitrobenzen	C 6 H 5 O 2 N	15	108	7,55755	2026	–48,15
		108	300	7,08283	1722,2	–74,15
Nitrometan	CH 3 O 2 N	55	136	7,28050	1446,19	–45,63
Oktan	C 8 H 18	15	40	7,47176	1641,52	–38,65
		40	155	6,92377	1355,23	–63,63
Pentan	C 5 H 12	–30	120	6,87372	1075,82	–39,79
		120	196,6	7,47480	1520,66	23,94
Propan	C3H 8	–130	5	6,82973	813,2	–25,15
		5	96,8	7,67290	1096,9	47,39
propylen (propen)	C3H6	–47,7	0,0	6,64808	712,19	–36,35
		0,0	91,4	7,57958	1220,33	36,65
propylenoksid	C3H6O	–74	35	6,96997	1065,27	–46,87
propylenglykol	C3H8O2	80	130	9,5157	3039,0	0
propylalkohol	C3H8O	–45	–10	9,5180	2469,1	0
propionsyre	C3H6O2	20	140	8,715	2410	0
hydrogensulfid	H 2 S	–110	–83	7,880	1080,6	0
karbondisulfid	CS2	–74	46	7,66	1522	0
Svoveldioksid	SO2	–112	–75,5	10,45	1850	0
Svoveltrioksid ()	SO 3	–58	17	11,44	2680	0
Svoveltrioksid ()	SO 3	–52,5	13,9	11,96	2860	0
Tetrakloretylen	C 2 Cl 4	34	187	7,02003	1415,5	–52,15

Slutten av bordet. 7.1

Stoffnavn	Kjemisk formel	Temperaturområde, o C		MEN	PÅ	FRA
		fra	før
Tiofenol	C6H6S	25	70	7,11854	1657,1	–49,15
		70	205	6,78419	1466,5	–66,15
Toluen	C 6 H 5 CH 3	20	200	6,95334	1343,94	–53,77
Trikloretylen	C 2 HCl 3	7	155	7,02808	1315,0	–43,15
karbondioksid	CO 2	–35	–56,7	9,9082	1367,3	0
Karbonoksid	CO	–218	–211,7	8,3509	424,94	0
Eddiksyre	C2H4O2	16,4	118	7,55716	1642,5	–39,76
Eddiksyreanhydrid	C4H6O3	2	139	7,12165	1427,77	–75,11
Fenol	C 6 H 6 O	0	40	11,5638	3586,36	0
		41	93	7,86819	2011,4	–51,15
Fluor	F2	–221,3	–186,9	8,23	430,1	0
Klor	Cl2	–154	–103	9,950	1530	0
Klorbenzen	C6H5Cl	0	40	7,49823	1654	–40,85
		40	200	6,94504	1413,12	–57,15
hydrogenklorid	HCl	–158	–110	8,4430	1023,1	0
Kloroform	CHCl 3	–15	135	6,90328	1163,0	–46,15
		135	263	7,3362	1458,0	2,85
Sykloheksan	C 6 H 12	–20	142	6,84498	1203,5	–50,29
		142	281	7,32217	1577,4	2,65
Tetraklorid karbon	CCl 4	–15	138	6,93390	1242,4	–43,15
		138	283	7,3703	1584	3,85
Etan	C2H6	–142	–44	6,80266	636,4	–17,15
		–44	32,3	7,6729	1096,9	47,39
Etylbenzen	C8H10	20	45	7,32525	1628,0	–42,45
		45	190	6,95719	1424,26	–59,94
Etylen	C2H4	–103,7	–70	6,87477	624,24	–13,14
		–70	9,5	7,2058	768,26	9,28
Etylenoksid	C2H4O	–91	10,5	7,2610	1115,10	–29,01
etylenglykol	C2H6O2	25	90	8,863	2694,7	0
		90	130	9,7423	3193,6	0
Etanol	C2H6O	–20	120	6,2660	2196,5	0
etylklorid	C2H5Cl	–50	70	6,94914	1012,77	–36,48

Når man bestemmer ved linearitetsregelen trykket av mettet damp av vannløselige stoffer, brukes vann som referansevæske, og når det gjelder organiske forbindelser som er uløselige i vann, tas vanligvis heksan. Verdiene for trykket til mettet vanndamp avhengig av temperaturen er gitt i tabell. S.11. Avhengigheten av det mettede damptrykket av temperaturen til heksan er gitt i fig. 7.1.

Ris. 7.1. Temperaturavhengighet av mettet damptrykk av heksan

(1 mm Hg = 133,3 Pa)
Basert på relasjon (7.4) ble det konstruert et nomogram for å bestemme mettet damptrykk avhengig av temperatur (se fig. 7.2 og tabell 7.2).

Over løsninger er damptrykket til løsningsmidlet mindre enn over et rent løsningsmiddel. Dessuten er reduksjonen i damptrykk jo større jo høyere konsentrasjonen av det oppløste stoffet er i løsningen.

Allen

6

1,2-dikloretan

26

Propylen

4

Ammoniakk

49

dietyleter

15

propionsyre

56

Anilin

40

Isopren

14

syre

Acetylen

2

Jodbenzen

39

Merkur

61

Aceton

51

m- Kresol

44

Tetralin

42

Benzen

24

Om- Kresol

41

Toluen

30

Brombenzen

35

m-Xylen

34

Eddiksyre

55

Etylbromid

18

iso-fet

57

Fluorbenzen

27

-Bromonaftalen

46

syre

Klorbenzen

33

1,3-butadien

10

metylamin

50

Klor vinyl

8

Butan

11

Metylmonosilan

3

metylklorid

7

-Butylen

9

Metylalkohol

52

Klorid

19

-Butylen

12

Metylformiat

16

metylen

Butylenglykol

58

Naftalen

43

Etylklorid

13

Vann

54

-Naftol

47

Kloroform

21

Heksan

22

-Naftol

48

Tetraklorid

23

Heptan

28

Nitrobenzen

37

karbon

Glyserol

60

Oktan

31*

Etan

1

Decalin

38

32*

etylacetat

25

Dekanus

36

Pentan

17

etylenglykol

59

dioksan

29

Propan

5

Etanol

53

Difenyl

45

Etylformiat

20

FREMGANGSMÅTE FOR BEREGNING AV FORAMPNINGSPARAMETRE FOR BRANNLIGE UOPPVARMTE VÆSKER OG FLYTENDE HYDROKARBONGASSER

I.1 Fordampningshastighet W, kg / (s m 2), bestemt ved referanse og eksperimentelle data. For brennbare væsker som ikke varmes opp over omgivelsestemperatur, er det i mangel av data tillatt å beregne W i henhold til formel 1)

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

hvor h - koeffisient tatt i henhold til tabell I.1 avhengig av hastigheten og temperaturen til luftstrømmen over fordampningsoverflaten;

M - molar masse, g/mol;

p n - mettet damptrykk ved den beregnede væsketemperaturen t p, bestemt fra referansedata, kPa.

Tabell I.1

Luftmengde i rommet, m/s	Verdien av koeffisienten h ved temperatur t, ° С, luft i rommet
	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 For flytende hydrokarbongasser (LHG), i mangel av data, er det tillatt å beregne den spesifikke massen av damper av fordampet LHG m LHG, kg/m 2, i henhold til formel 1)

, (OG 2)

1) Formelen er anvendelig ved temperaturen på den underliggende overflaten fra minus 50 til pluss 40 °C.

hvor M - molar masse LPG, kg/mol;

L er den molare fordampningsvarmen til LPG ved starttemperaturen til LPG TW, J/mol;

T 0 - den opprinnelige temperaturen til materialet, på overflaten som LPG er sølt, tilsvarende den beregnede temperaturen t p , K;

T W - starttemperatur på LPG, K;

l tv - koeffisient for termisk ledningsevne til materialet på overflaten som LPG helles, W / (m K);

a - effektiv koeffisient for termisk diffusivitet av materialet, på overflaten som LPG er sølt, lik 8,4· 10 -8 m 2 / s;

t - gjeldende tid, s, tatt lik tiden for fullstendig fordampning av LPG, men ikke mer enn 3600 s;

Reynolds tall (n - luftstrømhastighet, m/s; d- karakteristisk størrelse på LPG-stredet, m;

u in - kinematisk viskositet av luft ved designtemperaturen t p, m 2 / s);

l in - koeffisient for termisk ledningsevne av luft ved designtemperaturen t p, W / (m K).

Eksempler - Beregning av fordampningsparametere for brennbare uoppvarmede væsker og flytende hydrokarbongasser

1 Bestem massen av acetondamp som kommer inn i volumet av rommet som et resultat av nødtrykket i apparatet.

Data for beregning

I et rom med et gulvareal på 50 m 2 ble det installert et apparat med aceton med et maksimalt volum på V ap = 3 m 3. Aceton kommer inn i apparatet ved hjelp av tyngdekraften gjennom en rørledning med en diameter d= 0,05 m med flyt q, lik 2 10 -3 m 3 / s. Lengden på trykkrørseksjonen fra tanken til den manuelle ventilen l 1 = 2 m. Lengden på delen av utløpsrørledningen med en diameter d= 0,05 m fra tanken til den manuelle ventilen L 2 er lik 1 m. Luftstrømmen i rommet med generell ventilasjonsdrift er 0,2 m/s. Lufttemperaturen i rommet t p \u003d 20 ° C. Tettheten r av aceton ved en gitt temperatur er 792 kg / m 3. Det mettede damptrykket til aceton p a ved t p er 24,54 kPa.

Volumet av aceton frigjort fra trykkrørledningen, V n.t er

hvor t er estimert rørledningsavstengningstid, lik 300 s (med manuell avstengning).

Volumet av aceton frigjort fra utslippsrørledningen V fra er

Volumet av aceton som kommer inn i rommet

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

Basert på det faktum at 1 liter aceton søles på 1 m 2 av gulvarealet, vil det beregnede fordampningsarealet S p \u003d 3600 m 2 aceton overstige gulvarealet i rommet. Derfor tas gulvarealet til rommet lik 50 m 2 som området for fordampning av aceton.

Fordampningshastigheten er lik:

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

Massen av acetondamper som genereres under nødavlastning av apparatet t, kg vil være lik

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

2 Bestem massen av gassformig etylen som dannes under fordampningen av utslippet av flytende etylen under forhold med nødtrykksavlastning av tanken.

Data for beregning

En isotermisk tank av flytende etylen med et volum på V i.r.e = 10000 m 3 er installert i en betongdike med et fritt areal S vol = 5184 m 2 og en flenshøyde H vol = 2,2 m. Fyllingsgraden av reservoaret a = 0,95.

Inngangen til rørledningen for tilførsel av flytende etylen til tanken er laget ovenfra, og utgangen fra utløpsrørledningen er nedenfra.

Diameteren på utslippsrørledningen d tp = 0,25 m. Lengden på rørledningsseksjonen fra reservoaret til den automatiske ventilen, hvis sannsynlighet for svikt overstiger 10 -6 per år og redundansen til elementene er ikke gitt, L= 1 m. Maksimal strømningshastighet av flytende etylen i utstedelsesmodus G l.e = 3,1944 kg / s. Tetthet av flytende etylen r l.e ved driftstemperatur T ekv\u003d 169,5 K er lik 568 kg / m 3. Tetthet av gassformig etylen rg.e kl T ekv lik 2,0204 kg/m 3. Molar masse av flytende etylen M zh.e = 28 10 -3 kg/mol. Molar fordampningsvarme av flytende etylen L og cn ved T eq er det lik 1,344 10 4 J/mol. Temperaturen på betong er lik maksimal mulig lufttemperatur i den tilsvarende klimasonen T b = 309 K. Koeffisienten for termisk ledningsevne til betong l b = 1,5 W / (m K). Termisk diffusivitet av betong en\u003d 8,4 10 -8 m 2 / s. Minimum luftstrømhastighet u min = 0 m/s, og maksimum for en gitt klimasone u max = 5 m/s. Den kinematiske viskositeten til luft n ved den beregnede lufttemperaturen for en gitt klimasone t p \u003d 36 ° C er 1,64 10 -5 m 2 / s. Koeffisienten for termisk ledningsevne til luft l in ved t p er 2,74 10 -2 W / (m K).

Med ødeleggelsen av den isotermiske tanken vil volumet av flytende etylen være

Gratis dikevolum V Om = 5184 2,2 = 11404,8 m 3.

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

Deretter beregnes massen av fordampet etylen m.e. fra området av sundet ved en luftstrømhastighet u = 5 m/s ved hjelp av formelen (I.2)

Masse m ee ved u = 0 m/s vil være 528039 kg.

Hva er aceton? Formelen til dette ketonet vurderes i skolens kjemikurs. Men ikke alle har en ide om hvor farlig lukten av denne forbindelsen er og hvilke egenskaper dette organiske stoffet har.

Egenskaper av aceton

Teknisk aceton er det vanligste løsningsmidlet som brukes i moderne konstruksjon. Siden denne forbindelsen har et lavt nivå av toksisitet, brukes den også i farmasøytisk og næringsmiddelindustrien.

Teknisk aceton brukes som et kjemisk råmateriale i produksjonen av en rekke organiske forbindelser.

Leger anser det som et narkotisk stoff. Ved innånding av konsentrert acetondamp er alvorlig forgiftning og skade på sentralnervesystemet mulig. Denne forbindelsen utgjør en alvorlig trussel for den yngre generasjonen. Narkotikabrukere som bruker acetondamp for å indusere en tilstand av eufori er i stor risiko. Leger frykter ikke bare for den fysiske helsen til barn, men også for deres mentale tilstand.

En dose på 60 ml anses som dødelig. Når en betydelig mengde keton kommer inn i kroppen, oppstår bevissthetstap, og etter 8-12 timer - død.

Fysiske egenskaper

Under normale forhold er denne forbindelsen i flytende tilstand, har ingen farge og har en spesifikk lukt. Aceton, hvis formel er CH3CHNOCH3, har hygroskopiske egenskaper. Denne forbindelsen er blandbar i ubegrensede mengder med vann, etylalkohol, metanol, kloroform. Den har et lavt smeltepunkt.

Funksjoner ved bruk

For øyeblikket er omfanget av aceton ganske bredt. Det regnes med rette som et av de mest populære produktene som brukes i produksjon og produksjon av maling og lakk, i etterbehandling, i kjemisk industri og i konstruksjon. I økende grad brukes aceton til å avfette pels og ull, for å fjerne voks fra smøreoljer. Det er dette organiske stoffet malere og pussere bruker i sin profesjonelle virksomhet.

Hvordan spare aceton, hvis formel er CH3COCH3? For å beskytte dette flyktige stoffet mot de negative effektene av ultrafiolette stråler, plasseres det i plast-, glass-, metallflasker vekk fra UV.

Rommet der det skal plasseres en betydelig mengde aceton, må systematisk ventileres og ventilasjon av høy kvalitet installeres.

Funksjoner av kjemiske egenskaper

Denne forbindelsen fikk navnet sitt fra det latinske ordet "acetum", som betyr "eddik" i oversettelse. Faktum er at den kjemiske formelen til aceton C3H6O dukket opp mye senere enn selve stoffet ble syntetisert. Den ble oppnådd fra acetater og deretter brukt til å lage syntetisk iseddik.

Andreas Libavius ​​regnes som oppdageren av forbindelsen. På slutten av 1500-tallet, ved tørr destillasjon av blyacetat, klarte han å få tak i et stoff hvis kjemiske sammensetning ble dechiffrert først på 30-tallet av 1800-tallet.

Aceton, hvis formel er CH3COCH3, ble oppnådd ved koksing av tre frem til begynnelsen av 1900-tallet. Etter økningen i etterspørselen under første verdenskrig etter denne organiske forbindelsen, begynte nye syntesemetoder å dukke opp.

Aceton (GOST 2768-84) er en teknisk væske. Når det gjelder kjemisk aktivitet, er denne forbindelsen en av de mest reaktive i klassen av ketoner. Under påvirkning av alkalier observeres adolkondensasjon, som et resultat av at diacetonalkohol dannes.

Under pyrolyse oppnås keten fra det. I reaksjon med hydrogencyanid dannes acetoncyanidanhydrin. Propanon er karakterisert ved at hydrogenatomer erstattes med halogener, som oppstår ved forhøyede temperaturer (eller i nærvær av en katalysator).

Hvordan få

For tiden er det meste av den oksygenholdige forbindelsen hentet fra propen. Teknisk aceton (GOST 2768-84) må ha visse fysiske og operasjonelle egenskaper.

Cumenmetoden består av tre trinn og innebærer produksjon av aceton fra benzen. Først oppnås kumen ved å alkylere det med propen, deretter oksideres det resulterende produktet til hydroperoksid og spaltes under påvirkning av svovelsyre til aceton og fenol.

I tillegg oppnås denne karbonylforbindelsen ved katalytisk oksidasjon av isopropanol ved en temperatur på ca. 600 grader Celsius. Akseleratorene til prosessen er metallisk sølv, kobber, platina, nikkel.

Blant de klassiske teknologiene for produksjon av aceton er direkte oksidasjon av propen av spesiell interesse. Denne prosessen utføres ved forhøyet trykk og tilstedeværelse av bivalent palladiumklorid som katalysator.

Du kan også få aceton ved å fermentere stivelse under påvirkning av bakterien Clostridium acetobutylicum. I tillegg til ketonet vil butanol være tilstede blant reaksjonsproduktene. Blant ulempene med dette alternativet for å oppnå aceton, merker vi et ubetydelig prosentvis utbytte.

Konklusjon

Propanon er en typisk representant for karbonylforbindelser. Forbrukerne er kjent med det som løsemiddel og avfettingsmiddel. Det er uunnværlig ved fremstilling av lakk, medisiner, eksplosiver. Det er aceton som er en del av limet for film, er et middel for å rense overflater fra monteringsskum og superlim, et middel for å vaske injeksjonsmotorer og en måte å øke oktantallet på drivstoff, etc.

Navn komponent	Antoine ligningskoeffisienter
Butanol-1
Vinylacetat
Metylacetat
Morfolin
maursyre
Eddiksyre
pyrrolidin
benzylalkohol
Etantiol
Klorbenzen
Trikloretylen *
Kloroform
Trimetylborat *
Metyletylketon
etylenglykol
etylacetat
2-metyl-2-propanol
Dimetylformamid

Merknader: 1)

* data.

Hovedlitteratur

Serafimov L.A., Frolkova A.K. Det grunnleggende prinsippet om omfordeling av konsentrasjonsfelt mellom separasjonsområder som grunnlag for dannelsen av teknologiske komplekser. -Teor. grunnleggende om kjemi. technol., 1997–T. 31, nr. 2. s.184–192.

Timofeev V.S., Serafimov L.A. Prinsipper for teknologi for grunnleggende organisk og petrokjemisk syntese - M.: Chemistry, 1992. - 432 s.

Kogan V. B. Azeotropisk og ekstraktiv destillasjon - L.: Chemistry, 1971. - 432 s.

Sventoslavsky V.V. Azeotropi og polyazeotropi. - M.: Kjemi, 1968. -244 s.

Serafimov L.A., Frolkova A.K. Generelle lover og klassifisering av binære væskeløsninger når det gjelder overskytende termodynamiske funksjoner. Metodiske instruksjoner. – M.: A/O Rosvuznauka, 1992. 40 s.

Wales S. Faselikevekt i kjemisk teknologi. T.1. - M.: Mir, 1989. - 304 s.

Termodynamikk av væske-damp-likevekt. / Redigert av Morachevsky A.G. - L.: Kjemi, 1989. - 344 s.

Ogorodnikov S.K., Lesteva T.M., Kogan V.B. Azeotropiske blandinger. Håndbok - L .: Kjemi, 1971. - 848 s.

Kogan V.B., Fridman V.M., Kafarov V.V. Likevekt mellom væske og damp. Referansehåndbok, i 2 bind - M.-L.: Nauka, 1966.

Lyudmirskaya G.S., Barsukova T.V., Bogomolny A.M. Likevekt væske-damp. Katalog. -L.: Kjemi, 1987.-336 s.

Reid R., Prausnitz J., Sherwood T. Egenskaper til gasser og væsker - L .: Chemistry, 1982. -592 s.

Belousov V.P., Morachevsky A.G. Varmer ved blanding av væsker. Håndbok  L .: Kjemi, 1970  256 s.

Belousov V.P., Morachevsky A.G., Panov M.Yu. Termiske egenskaper til ikke-elektrolyttløsninger. Katalog. - L.: Kjemi, 1981. - 264 s.

Fordampning er overgangen fra en væske til damp fra en fri overflate ved temperaturer under væskens kokepunkt. Fordampning skjer som et resultat av den termiske bevegelsen av væskemolekyler. Bevegelseshastigheten til molekyler varierer mye, og avviker sterkt i begge retninger fra gjennomsnittsverdien. Noen av molekylene med tilstrekkelig stor kinetisk energi slipper ut fra væskens overflatelag og inn i gass-(luft)mediet. Den overskytende energien til molekylene som går tapt av væsken, brukes på å overvinne kreftene til interaksjon mellom molekylene og utvidelsesarbeidet (økning i volum) under overgangen av væsken til damp.

Fordampning er en endoterm prosess. Hvis varme ikke tilføres væsken fra utsiden, avkjøles den som et resultat av fordampning. Fordampningshastigheten bestemmes av mengden damp som genereres per tidsenhet per enhet væskeoverflate. Dette må tas i betraktning i bransjer knyttet til bruk, produksjon eller bearbeiding av brennbare væsker. Økning av fordampningshastigheten med økende temperatur fører til raskere dannelse av eksplosive dampkonsentrasjoner. Den maksimale fordampningshastigheten observeres under fordampning til vakuum og til et ubegrenset volum. Dette kan forklares som følger. Den observerte hastigheten til fordampningsprosessen er den totale hastigheten på prosessen med overgang av molekyler fra væskefasen V 1 og kondensasjonshastighet V 2 . Den totale prosessen er lik forskjellen mellom disse to hastighetene: . Ved konstant temperatur V 1 endres ikke, men V 2 proporsjonal med dampkonsentrasjonen. Når du fordamper til et vakuum i grensen V 2 = 0 , dvs. den totale hastigheten på prosessen er maksimal.

Jo høyere dampkonsentrasjon, desto høyere er kondensasjonshastigheten, og derfor lavere er den totale fordampningshastigheten. Ved grensesnittet mellom væsken og dens mettede damp er fordampningshastigheten (totalt) nær null. Væsken i et lukket kar, fordamper, danner en mettet damp. En mettet damp er en damp som er i dynamisk likevekt med en væske. Dynamisk likevekt ved en gitt temperatur oppstår når antall fordampende væskemolekyler er lik antall kondenserende molekyler. Mettet damp, som etterlater et åpent kar i luften, fortynnes av det og blir umettet. Derfor i luften

I hvert rom hvor beholdere med varme væsker er plassert, er det en umettet damp av disse væskene.

Mettede og umettede damper utøver trykk på karveggene. Mettet damptrykk er damptrykket i likevekt med en væske ved en gitt temperatur. Trykket til mettet damp er alltid høyere enn trykket til umettet damp. Det avhenger ikke av mengden væske, størrelsen på overflaten, formen på fartøyet, men avhenger bare av væskens temperatur og natur. Når temperaturen stiger, øker metningsdamptrykket til en væske; Ved kokepunktet er damptrykket lik atmosfærisk trykk. For hver temperaturverdi er det mettede damptrykket til en individuell (ren) væske konstant. Metningsdamptrykket til blandinger av væsker (olje, bensin, parafin, etc.) ved samme temperatur avhenger av blandingens sammensetning. Det øker med en økning i innholdet av lavtkokende produkter i væsken.

For de fleste væsker er metningsdamptrykket ved forskjellige temperaturer kjent. Verdiene for mettet damptrykk for noen væsker ved forskjellige temperaturer er gitt i tabell. 5.1.

Tabell 5.1

Mettet damptrykk av stoffer ved forskjellige temperaturer

Substans	Mettet damptrykk, Pa, ved temperatur, K
Butylacetat Baku flybensin Metylalkohol karbondisulfid Terpentin Etanol Etyleter etylacetat

Finnes i tabell.

5.1 Metningsdamptrykket til en væske er en komponent av det totale trykket til blandingen av damper med luft.

La oss anta at blandingen av damper med luft dannet over overflaten av karbondisulfid i et kar ved 263 K har et trykk på 101080 Pa. Da er metningsdamptrykket til karbondisulfid ved denne temperaturen 10773 Pa. Derfor har luften i denne blandingen et trykk på 101080 - 10773 = 90307 Pa. Med økende temperatur på karbondisulfid

dets mettede damptrykk øker, lufttrykket synker. Det totale trykket forblir konstant.

Den delen av det totale trykket som kan tilskrives en gitt gass eller damp kalles partialtrykk. I dette tilfellet kan damptrykket til karbondisulfid (10773 Pa) kalles partialtrykk. Dermed er det totale trykket til damp-luftblandingen summen av partialdamptrykket til karbondisulfid, oksygen og nitrogen: P damp + + = P totalt. Siden trykket til mettede damper er en del av det totale trykket til blandingen deres med luft, blir det mulig å bestemme dampkonsentrasjonene av væsker i luft fra det kjente totale trykket til blandingen og damptrykket.

Metningsdamptrykket til væsker bestemmes av antall molekyler som treffer veggene i karet, eller av konsentrasjonen av damp over overflaten av væsken. Jo høyere konsentrasjonen av mettet damp er, desto større er trykket. Forholdet mellom konsentrasjonen av mettet damp og dens partialtrykk kan finnes som følger.

La oss anta at det ville være mulig å skille dampen fra luften, og trykket i begge deler ville forbli lik det totale trykket Ptot. Da ville volumene som okkuperes av damp og luft reduseres tilsvarende. Ifølge Boyle-Mariotte-loven er produktet av gasstrykket og dets volum ved konstant temperatur en konstant verdi, dvs. for vårt hypotetiske tilfelle får vi:

.