¿Qué tipo de desecante es mejor?
CuSO4 es adecuado para la deshidratación de alcoholes, éteres, ésteres y ácidos grasos inferiores. El metanol y el CuSO4 pueden formar aductos, por lo que no son adecuados para su uso. CaC2: Apto para secado con alcohol. Cuando utilice carburo de calcio con poca pureza, preste atención al sulfuro de hidrógeno, fosfina y otros gases malolientes CaCl2_2: adecuado para hidrocarburos secos, hidrocarburos halogenados, compuestos de éter nitro, ciclohexilamina, nitrilos, disulfuro de carbono, etc. CaCl2 puede formar aductos con alcoholes primarios, glicerol, fenol, ciertos tipos de aminas, ésteres, etc. , por lo que no es adecuado. Alúmina Activada: Apto para secar hidrocarburos, aminas, ésteres y formamida.
Tamiz molecular: cuando la presión parcial del vapor de agua es baja y la fragancia es alta, el tamiz molecular tiene una capacidad higroscópica significativa. En comparación con otros desecantes, la capacidad de absorción de humedad es grande. La Tabla 3-1 ofrece una comparación de las capacidades de absorción de humedad de varios desecantes (refiriéndose a la cantidad de miligramos de humedad residual en 1 litro de aire secado con suficiente desecante a temperatura ambiente). Entre varios desecantes, la higroscopicidad de los tamices moleculares ocupa el segundo lugar después del pentóxido de fósforo. Dado que casi todos los disolventes pueden deshidratarse mediante tamices moleculares, se utilizan ampliamente en laboratorios e industrias. Tabla 3-1 Capacidad de absorción de humedad de varios desecantes
Humedad residual en 1 litro de aire desecante, temperatura de regeneración de magnesio, pentóxido de fósforo 2×10-5-hidróxido de potasio (fundido)-3× 10-3 concentrado ácido sulfúrico-4×10-3 sulfato de calcio anhidro-230 ~ 250 óxido de magnesio. 38+0-Óxido de calcio 2× 10-1 300 Cloruro de calcio anhidro 2× Ácido sulfúrico 10-1-95 % 3×10-1-Sulfato de cobre anhidro 65438+1,8×10-3 180 Silicona 6× 10- 3 65438
③Desecante alcalino
KOH, NaOH: adecuado para secar sustancias alcalinas, como aminas y éteres cíclicos, como el tetrahidrofurano. Ácidos, fenoles, aldehídos, cetonas, alcoholes, ésteres, amidas, etc. no aplicable.
K2CO3: Adecuado para sustancias alcalinas secas, hidrocarburos halogenados, alcoholes, cetonas, ésteres, nitrilos, agentes fibrinolíticos y otros disolventes. No apto para sustancias ácidas.
Apto para el secado de alcoholes, sustancias alcalinas, nitrilos y amidas. No apto para cetonas, ácidos y ésteres. Desecante ácido
H2SO4: indicado para secar hidrocarburos saturados, hidrocarburos halogenados, ácido nítrico, bromo, etc. Alcoholes, fenoles, cetonas, hidrocarburos insaturados, etc. no aplicable. P2O5: Adecuado para hidrocarburos secos, hidrocarburos halogenados, ésteres, ácido acético, nitrilos, disulfuro de carbono y dióxido de azufre líquido. Éteres, cetonas, alcoholes, aminas, etc. no aplicable. (2) Deshidratación fraccionada
Los disolventes cuyos puntos de ebullición son muy diferentes a los del agua se pueden deshidratar utilizando una torre de destilación con alta eficiencia de fraccionamiento. Este es un método de deshidratación común. (3) ***Deshidratación por destilación por ebullición
La deshidratación por destilación fraccionada no se puede utilizar como disolvente que forme * * * productos en ebullición con agua. Si el disolvente contiene una cantidad muy pequeña de agua, la mayor parte del agua se puede eliminar mediante destilación por ebullición, aunque hay una pequeña pérdida de disolvente. En general, la mayoría de los disolventes pueden formar mezclas en ebullición con agua. (4) Evaporación, destilación y secado
Si el disolvente seco es difícil de evaporar y no puede formar una mezcla hirviendo con agua, el agua se puede eliminar primero mediante calentamiento o destilación al vacío. Por ejemplo, son adecuados disolventes tales como etilenglicol, etilenglicol-butiléter, dietilenglicol-éter etílico, polietilenglicol, polipropilenglicol y glicerina.
(5) Secar con aire seco.
Al secar disolventes difíciles de volátil, el disolvente generalmente se somete a reflujo lentamente mientras se sopla aire o nitrógeno suficientemente seco. El gas elimina la humedad del disolvente y se descarga del tubo de secado al final. del condensador. Este método es adecuado para secar utilizando disolventes como etilenglicol y glicerina. (6) Otros
En circunstancias especiales, se puede agregar anhídrido acético igual al contenido molar del agua, o se puede agregar anhídrido acético directamente para secar para deshidratar el ácido acético. El ácido fórmico se puede deshidratar calentándolo a alta temperatura para fundir el ácido bórico, enfriándolo y triturándolo para obtener ácido bórico anhidro para deshidratarlo y secarlo. Además, existen métodos de enfriamiento y secado. Por ejemplo, los hidrocarburos se enfrían con refrigerantes y el agua del interior se convierte en hielo para lograr la deshidratación. 2 Método de purificación de disolventes
Normalmente, los disolventes casi puros se obtienen por destilación o rectificación. Sin embargo, para algunos disolventes cuyas impurezas son difíciles de separar mediante una torre de destilación, estas impurezas deben eliminarse con antelación. Uno de los métodos es el método del tamiz molecular. Los tipos de tamices moleculares se clasifican según su diámetro efectivo. Por ejemplo, un tamiz molecular con un diámetro efectivo de 3 angstroms se llama tamiz molecular 3A, 4 angstroms se llama tamiz molecular 4A, 5 angstroms se llama tamiz molecular 5A, 9 angstroms se llama tamiz molecular 10X y 13X se llama tamiz molecular 10X. .
La tabla 3-2 muestra los tipos de tamices moleculares seleccionados para diversas moléculas. Por ejemplo, el butanol se puede adsorber y separar de la mezcla de isómeros de butanol usando tamices moleculares 5A, y la metilamina y la dimetilamina se pueden separar usando tamices moleculares 4A. El método de uso es el mismo que el método de deshidratación por desecante y es mejor utilizar un dispositivo de capa de relleno. Al refinar disolventes, la selección de materiales como aparatos y utensilios influye en la pureza del disolvente. Generalmente se prefieren los instrumentos de vidrio. Tabla 3-2 Moléculas principales adsorbidas por varios tamices moleculares 3A4A510x13x
H2 CH4 C3H8 CHCl3 1,3,5-trimetilbenceno O2 C2 h6 C4 h6 10 chbr 3
CO CH3OH C2 H5 cl (CH3)2CHOH CO2 CH3CN C2 H5 br(CH3)2c HCl NH3 ch 3N H2 C2 H5 oh iso-C4 h 10 H2O CH3Cl C2 H5 oh(CH3)3N CH3Br C2 H5 NH 2(C2 H5)3N C2 H2 ch 2cl 2 C(CH3)4c S2 CH2 br 2c(CH3)3CL(CH3)2 nhc(CH3)3OH CH3 iccl 4c l4 6h 5 ch 3c 6h 4(CH3)2 ciclo
(1) Refinación de alifáticos hidrocarburos
Los hidrocarburos insaturados y los sulfuros se mezclan fácilmente con hidrocarburos alifáticos. Se puede agregar ácido sulfúrico, agitar hasta que el ácido sulfúrico ya no cambie de color, neutralizarlo y lavarlo con álcali, luego secarlo y destilarlo con agua. (2) El refinado de hidrocarburos aromáticos
es el mismo que el refinado de hidrocarburos alifáticos. El benceno se puede purificar mediante recristalización.
(3) Purificación de hidrocarburos halogenados
Los hidrocarburos halogenados contienen agua, ácidos, homólogos y sustancias no volátiles, que pueden generar fosgeno y cloruro de hidrógeno bajo la acción del agua y la luz. , así como estabilizadores que contienen aditivos como alcohol, fenol y amina. Durante el refinado, lavar con ácido sulfúrico concentrado varias veces hasta que no queden manchas y eliminar impurezas orgánicas como el alcohol. Luego se descompone y se elimina hirviendo con una solución alcalina diluida, se lava con agua, se seca y se destila. (4) Purificación del alcohol
La principal impureza del alcohol es el agua, que se puede refinar mediante deshidratación y secado del disolvente. (5) Purificación de fenol
El fenol contiene impurezas como agua, homólogos y subproductos durante el proceso de preparación y puede purificarse mediante destilación o recristalización. Cresol tiene tres isómeros: orto, meta y para. El isómero o se separa por destilación; el isómero meta forma un complejo con acetato de sodio o forma un aducto con 2,6-lutidina y urea y el isómero para... (6) Refinado de éteres y acetales<; /p>
Las principales impurezas de los éteres y acetales son el agua, las materias primas y los peróxidos. El dioxano y el THF también contienen estabilizadores como los fenoles. Al refinar, primero lave con sulfito de sodio ácido, luego lave con álcali diluido, ácido sulfúrico y agua, seque y destile. Debido a que a menudo se producen peróxidos durante la destilación, ésta debe detenerse antes de que los sólidos se sequen para evitar una explosión.
(7) Purificación de Cetonas
Las principales impurezas de las cetonas son agua, materias primas, ácidos y otras impurezas, que se fraccionan y refinan después de la deshidratación. En presencia de sustancias reductoras, se agrega permanganato de potasio sólido, se agita bien y se deja durante 3-4 días. Después de que desaparece el color púrpura, se destila y luego se deshidrata y fracciona. Cuando se necesita una cetona refinada especial, se puede agregar sulfito de sodio ácido para formar un aducto con la cetona. Después de la recristalización, se descompone con carbonato de sodio, se destila, se deshidrata y se fracciona para obtener un producto refinado. La acetofenona se purifica mediante recristalización.
(8) Purificación de ácidos grasos y anhídridos de ácido
Los ácidos grasos contienen principalmente impurezas como agua, aldehídos y homólogos. Las impurezas del ácido fórmico distintas del agua se pueden eliminar mediante destilación. Otros ácidos grasos se pueden destilar con un agente oxidante como el permanganato de potasio, y la suspensión se puede secar y fraccionar con pentóxido de fósforo. El ácido acético también se puede purificar mediante recristalización. El ácido acético es la principal impureza del anhídrido acético y puede refinarse mediante destilación. (9) Refinado del éster
Siempre que las impurezas del éster sean agua y materias primas (ácidos orgánicos y alcoholes). Lavar con solución acuosa de carbonato de sodio, lavar con agua, secar y refinar por destilación.
(10) Purificación de compuestos que contienen nitrógeno
①Compuestos nitro
Las principales impurezas son homólogas. Los nitrocompuestos alifáticos se deshidratan con desecantes neutros y luego se fraccionan. Los compuestos nitro aromáticos se lavan con ácido sulfúrico diluido y soluciones alcalinas diluidas, y luego se deshidratan y fraccionan con cloruro de calcio. Antes de destilar compuestos nitro, se debe dejar una pequeña cantidad de líquido residual en la botella de destilación para evitar una explosión. ②Nitrilo
Las principales impurezas son agua y homólogos.
El acetonitrilo puede formar * * * sustancias en ebullición con la mayoría de los compuestos orgánicos, lo cual es difícil de refinar. El agua se puede eliminar mediante destilación por ebullición y las impurezas de alto punto de ebullición se pueden eliminar mediante rectificación. También se puede añadir pentóxido de fósforo para reflujo y destilación atmosférica. ③Amina
Las aminas contienen principalmente impurezas como homólogos, alcoholes, agua y aldehídos. Las aminas se dividen en aminas primarias, secundarias y terciarias.
Metilamina refinada: extraiga y destile la trimetilamina de su solución acuosa; elimine la dimetilamina mediante fraccionamiento; extraiga el clorhidrato de metilamina con cloroformo seco, recristalícelo con etanol varias veces y use hidróxido de potasio en exceso. Se puede descomponer la metilamina pura. refinado. La metilamina gaseosa se seca con hidróxido de potasio sólido, se usa para eliminar el amoníaco con óxido de plata y luego se enfría y se licúa con refrigerante para su refinamiento.
Refinado de dimetilamina: eliminar la metilamina mediante destilación a presión, o recristalizar la sal de dimetilamina con etanol, descomponerla con hidróxido de potasio, pasarla por alúmina activada y utilizar refrigerante para enfriarla y licuarla para obtener un sabor puro.
Refinado de trimetilamina: Para el refinado de trimetilamina se utiliza la destilación extractiva o destilación por ebullición. Se añade anhídrido acético para la destilación, las aminas primarias y secundarias se acetilan y se elevan sus puntos de ebullición, y se obtiene trimetilamina por fraccionamiento. ④Las amidas contienen impurezas como agua, aminas, ésteres y sales de amonio. Utilice tamices moleculares para deshidratar y luego refinar.
(11) Refinado del sulfuro
El dióxido de azufre contiene agua, azufre, sulfuros y otras impurezas, y se destila con un alambique de vidrio. Deshidratar el dimetilsulfóxido con tamices moleculares o hidróxido de calcio, y luego rectificar con un alambique de vidrio. (11) Refinación de solventes inorgánicos
La principal impureza es el agua, y la destilación repetida puede lograr el propósito de refinar. Tolueno: peso molecular, 92,13; punto de ebullición (760 mmHg, ℃), 110,625; gravedad específica (20 ℃/25 ℃), 0,86694/0,86230. Método de refinación: el tolueno se obtiene del fraccionamiento del alquitrán de hulla o de la aromatización del petróleo. Así, se mezclan benceno, xileno, alcanos y trazas de metiltiofeno. Durante el refinado, el tiofeno generalmente se lava con ácido sulfúrico concentrado para eliminarlo. Para evitar la sulfonación, la temperatura debe controlarse por debajo de 30°C. Después de separar la capa de ácido sulfúrico, agregue ácido sulfúrico nuevo para lavar hasta que el ácido sulfúrico ya no tenga color. Agregue una solución acuosa de carbonato de sodio al 10% y agua de lavado en secuencia, seque el cloruro de calcio anhidro y destile. Se pueden eliminar trazas de humedad en el tolueno utilizando pentóxido de fósforo o sodio metálico como desecante. En el trabajo de laboratorio, el hidruro de calcio se calienta a reflujo durante 2-3 horas, luego se fracciona y se refina.
N-hexano: peso molecular, 86,17; punto de ebullición (760 mmHg, ℃), 68,7; gravedad específica (20 ℃/4 ℃), 0,659. Método de refinación: El hexano se obtiene a partir de gasolina natural y fracciones ligeras de gasolina de primera destilación, por lo que las impurezas son hidrocarburos con puntos de ebullición similares, benceno-agua. Los compuestos con puntos de ebullición similares son difíciles de eliminar. un agente nitrante al 58 % (en peso) y un volumen igual de ácido sulfúrico concentrado pueden eliminar el benceno. Se agita una mezcla de ácido nítrico concentrado al 25 % (en peso) y agua al 17 % (en peso) durante 8 horas y luego se separa en capas. Después de eliminar el ácido mixto, lave con ácido sulfúrico concentrado, álcali y agua respectivamente. Se pueden utilizar cloruro de calcio anhidro, sodio metálico, pentóxido de fósforo y tamices moleculares para eliminar el agua y luego fraccionarla y refinarla. Tetrahidrofurano: el tetrahidrofurano se puede obtener mediante deshidratación de 1,4-butanodiol o hidrogenación de furano. Además de las impurezas que se introducen durante el proceso de fabricación, también contiene varios antioxidantes añadidos para prevenir la autooxidación. Antes de refinar, verifique si hay peróxido; de lo contrario, no se puede destilar ni calentar para que se evapore para evitar una explosión. El método de prueba para el peróxido es el mismo que para el éter y se puede realizar con una solución ácida de yoduro de potasio al 2%. Los peróxidos se pueden eliminar mediante tratamiento con una solución acuosa mixta de sulfato ferroso y bisulfato de sodio. , o tetrahidrofurano a través de alúmina activada para eliminar el peróxido. El método de refinación general consiste en refluir tetrahidrofurano con hidruro de litio y aluminio y luego destilar agua, peróxidos, antioxidantes y otras impurezas en presencia de hidruro de litio y aluminio. La destilación a reflujo debe realizarse bajo un flujo de nitrógeno y el experimento debe realizarse en una pequeña cantidad para garantizar que no haya mucha agua ni peróxido y que la reacción no sea demasiado violenta. También se puede refinar secando, filtrando y fraccionando con cloruro de calcio y sulfato de sodio anhidro después de eliminar el peróxido. Método de laboratorio: corte el sodio en trozos pequeños, agréguelo al tolueno, luego conecte el tubo del condensador a reflujo, agite la solución de benceno de sodio caliente mientras esté caliente para obtener arena de sodio (partículas de sodio muy finas, cuanto más pequeñas, mejor) y luego vierta Retire el tolueno, luego vierta tetrahidrofurano, agregue una pequeña cantidad de benzofenona y refluya hasta que la solución se vuelva azul para recuperar el solvente. Si el color no cambia después de 2 horas, puedes agregar un poco de benzofenona. Si el color no cambia, significa que no hay suficiente sodio, entonces puedes agregar un poco de sodio hasta que la solución se vuelva azul. Guía de uso de desecante
Desecante
Las sustancias aptas para el secado no son aptas para el secado.
Absorción de agua (g/g) Temperatura de activación
Hidrocarburo de aluminio, aire, amoníaco, argón, helio, nitrógeno, oxígeno, hidrógeno, dióxido de carbono, dióxido de azufre 0,2 175 ℃
Óxido de bario base orgánica, alcohol, aldehído, sustancia aminoácida, dióxido de carbono 0,1 hidrocarburo de óxido de magnesio, aldehído, alcohol, gas alcalino, sustancia aminoácida 0,5 800 ℃ alcohol de óxido de calcio, amina, sustancia aminoácida, éster 0,3 1000 ℃ sulfato de calcio 0,066 235 ℃ la mayor parte de la materia orgánica.
Éster de sulfato de cobre, alcohol (especialmente adecuado para secar benceno y tolueno) 0,6 200 ℃ sulfato de sodio alcanos clorados, aromáticos clorados, aldehídos, cetonas, ácidos 1,2 1,50 ℃ sulfato de magnesio, cetonas, aldehídos, éster, nitrilo 0,2? 0,8 200 ℃
Cloruro de calcio (
Cloruro de zinc Hidrocarburo, amoníaco, amina, alcohol 0,2 110 ℃
Amina de hidróxido de potasio, ácidos alcalinos orgánicos, fenoles , ésteres, amidas, gases ácidos, aldehídos, hidróxido de sodio, aminoácidos, fenoles, ésteres, amidas
Alcohol carbonato de potasio, nitrilos, cetonas, ésteres, aminoácidos, fenoles 0,2 300 ℃ /p>.
Hidrocarburos alifáticos e hidrocarburos aromáticos saturados de sodio, ácidos éter, alcoholes, aldehídos, cetonas, aminas, ésteres, compuestos orgánicos clorados y sustancias con excesivo contenido en agua.
Alcanos pentóxido de fósforo, hidrocarburos aromáticos, éteres. , alcanos clorados, aromáticos clorados, nitrilos, anhídridos de ácido, nitrilos, alcoholes éster, ácidos, aminas, cetonas, fluoruro de hidrógeno y cloruro de hidrógeno 0,5.
Ácido sulfúrico concentrado, cloruro de hidrógeno, cloro, monóxido de carbono, azufre. Los gases inertes como estos difícilmente pueden entrar en contacto con otras sustancias.
La mayor parte del gel de sílice (malla 6-16) es fluoruro de hidrógeno orgánico 0,2 200-350 ℃
Diámetro molecular. de tamiz molecular 3 A>: 3A.Diámetro molecular
Diámetro molecular de tamiz molecular 4A>Diámetro molecular 4A
Diámetro molecular de tamiz molecular 5A>: 5A, por ejemplo, compuestos ramificados. con más de 4 átomos de carbono y moléculas cíclicas