Исследование совместной экстракции кислот в расслаивающихся системах ДААтАУбензойная кислотатАУхлороводородная кислотатАУвода
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
?ческой фазе. Очевидно, что по экстракционной способности ГДАМ превосходит ДАМ. Несмотря на более сильные кислотные свойства трифторуксусной кислоты по сравнению с трихлоруксусной, последняя экстрагируется значительно лучше. Полагая, что способность замещённых уксусных кислот к экстракции определяется не их силой, а энергией гидратации аниона, легко объяснить её поведение во время экстракции. Анион CCl3COO- гидратируется слабее, чем анион CF3COO-, поэтому трихлоруксусная кислота извлекается из растворов с более высокой активностью воды, т.е из более разбавленных растворов [12].
1.2.2.3 Экстракция нафталин-2-сульфокислоты из бинарных смесей
Изучено распределение НСК из бинарных смесей с серной, хлороводородной, бромоводородной и азотной кислотами. Из табл. 1.8 видно, что практически вся НСК находится в органической фазе вне зависимости от природы минеральной кислоты. Однако для полной экстракции органической кислоты в фазу 1,2-дихлорэтана необходимы разные концентрации неорганических кислот. Меньше всего требуется азотной кислоты, больше - серной.
Таблица 1.8
Результаты экстракционно-титриметрического определения 2,210-2 моль/л нафталин-2-сульфокислоты (СL = 0,1 моль/л; 1,2-С2Н4Cl2; n = 5; P = 0,95)
Отношение концентраций в смесиНайдено НСК 10-2(d)10-2H2SO4:НСК = 502,212,210,02HCl:НСК = 92,192,190,03HBr:НСК = 22,202,200,42HNO3:НСК = 12,192,190,02В соответствии с уменьшением рН50 экстракции, эквивалентном уменьшению константы экстракции, кислоты располагаются в следующий ряд: HClO4 > HI > HSCN > CCl3COOH > CF3COOH > HNO3 > HBr > HCl > HF. Последовательность расположения в ряду кислот сохраняется при использовании как ДАМ, так и ГДАМ, при замене хлороформа дихлорэтаном или нитробензолом. Увеличение диэлектрической проницаемости растворителя приводит к увеличению рН50, а следовательно, и константы экстракции соответствующей кислоты. Такую последовательность в расположении кислот можно объяснить величиной энергии гидратации соответствующего аниона. Существует удовлетворительная корреляция между рН50 экстракции сильных кислот и энергией гидратации аниона.
Сверхстехиометрическая экстракция HF, HSCN, HNO3, HCl свидетельствует об извлечении кислот не только основаниями, но и их солями. Соли ДАА экстрагируют кислоты за счет образования водородной связи между анионом соли и протоном кислоты.
Глава 2. Условия проведения и техника эксперимента
.1 Реактивы, растворы и их приготовление
ДАМ (ди-(1,5-диметил-2-фенил-4-пиразолин-3-он-4-ил)-метан),
ГДАМ (ди-(1,5-диметил-2-фенил-4-пиразолин-3-он-4-ил)-гептан),
где R - соответствующий углеводородный радикал.
ДАМ, С23Н24О2N4, M = 388, tпл = 178 - 179С;
ГДАМ, С29Н36О2N4, M = 472, tпл = 110 - 111С.
Синтез реагентов проводили по соответствующей реакции:
Бензойная кислота, C7H6О2, чда, М = 122, tпл = 122оС;
Хлороформ фармакопейный;
Концентрированная хлороводородная (? = 1, 180 г/см3) кислота. Растворы кислоты с меньшей концентрацией готовили последовательным разбавлением;
1 моль/л спиртовой раствор гидроксида натрия готовили из фиксанала;
Этанол ~ 95%.
.2 Приборы
Магнитная мешалка MAGNETIC STIRRER Type MM4;
рН-метр МУЛЬТИТЕСТ ИПЛ-101;
2 электрода: стеклянный и хлорсеребряный.
2.3 Техника эксперимента
Распределение кислот изучали в градуированных пробирках с притертыми пробками, помещая в них соответствующее количество органического основания, бензойной кислоты. Необходимое значение концентрации минеральной кислоты создавали введением в систему соответствующих количеств хлороводородной кислоты. Затем общий объем системы доводили до 20 мл дистиллированной водой и нагревали пробирки на водяной бане до 80С в течение 10-15 мин, периодически встряхивая. После нагревания пробирки охлаждали до комнатной температуры, ожидая полного просветления фаз. При этом нижняя фаза, небольшая по объему, оставалась жидкой, но вязкой.
С целью определения концентрации ионов водорода в органической фазе ее растворяли в 5-7 мл хлороформа. Этот раствор переносили в химический стакан, приливали 15 мл 70%-ного раствора этилового спирта, после чего содержимое стакана потенциометрически титровали 1 моль/л раствором NaOH.
Контроль осуществляли по содержанию кислот в водной фазе. Для этого водную фазу разбавляли до 50 мл. Брали аликвоту 5 мл в химический стакан, добавляли 15 мл 70%-ного раствора этилового спирта, после чего содержимое стакана потенциометрически титровали 1 моль/л раствором NaOH.
Глава 3. Исследование совместной экстракции хлороводородной и бензойной кислот диантипирилалканами в системе без органического растворителя
Изучена экстракция двух кислот: НСl и C6H5COOH ДАМ и его алкильным гомологом ГДАМ в расслаивающейся системе без органического растворителя.
НСl является сильной кислотой в водных растворах. Раствор концентрированной HCl представляет беiветную, дымящую на воздухе, едкую жидкость. Максимальная концентрация при 20C равна 38% по массе, плотность такого раствора 1,19 г/см.
C6H5COOH является слабой кислотой. В чистом виде представляет собой беiветные кристаллы с tпл = 122,4 С, tкип = 249,2С, tкип = 133С при 10 мм рт. ст. Растворимость БК в различных растворителях при 25С (грамм в 100 граммах растворителя) представлена в табл.3.1.
Таблица 3.1
Растворимость БК в различных растворителях [18]
Раствор