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活性炭在有机合成中的作用
活性炭是有机合成实验中常用的物质之一,主要用来给化合物脱色除杂。根据化学基础实验书上讲,活性炭的标准使用方法是在重结晶前热滤脱色,其实活性炭还有其它用法,巧妙的利用活性炭的性质,区分其优缺点,将给有机合成实验带来许多便利。
活性炭在有机合成中的作用主要有脱色、辽宁抚顺附近吸附和助滤,通常在活性炭的一次操作过程中,主要表现其中一个方面,其它方面的作用是次要的。
1. 脱色作用
活性炭?常见的作用是脱色,根据与极性分析,活性炭可以视为非极性物质,可以用来吸附非极性和小极性色素,适合在大极性溶剂中使用。
物质中含有的色素大多属于非极性或小极性色素,所以在常用脱色剂中?常用的就是活性炭,?常用的溶剂是水和醇类。
一般在需要脱色时,不需要考虑色素的极性,直接以活性炭脱色,通过观察溶液在脱色前后的变化来判断脱色效果。
一般的操作过程如下:
待脱色物质加入到一定量溶剂中,加热全溶,加入一定量活性炭,搅拌一段时间,热滤,滤液浓缩。
待脱色物质为含有可见色素的固体或液体,以固体居多;
溶剂量一般为3-10倍,太少不易操作,在热滤时损失大;太多成本过高,也没有必要;
溶剂一般为大极性溶剂,甲醇、辽宁抚顺附近乙醇和水等,如果脱色后需要结晶,一般需要筛选出?适合的溶剂;
活性炭加入量一般为溶质(即待脱色物质)的5-10%,视情况可以增减;
搅拌时间一般在30分钟到2小时不等,视情况可以增减;
滤液视情况处理,如果脱色前后外观颜色变化不大,可以再加活性炭重复脱色;如果需要重结晶,直接冷却结晶或适当浓缩后冷却结晶;如果待脱色物质是液体,一般浓缩至干。
活性炭的制备过程,简易工艺流程?
活性炭制备的主要生产工艺流程是:
1.由于木材构造的各方面受热收缩不相同,木炭会产生裂缝,影响强度,木炭沿纤维纵向的抗压强度,接近甚至达到焦炭的强度,此外,木炭的磨损强度低,也影响它的使用。
2.木炭的比电阻相当大,大约在1000Ω·cm左右,顺纤维方向仅为垂直方向的1/3左右。
3. 木炭机产品木炭中存在的大量微孔和过渡孔使它不仅有较高的比表面积,而且孔内焦油物质被排除后有很好的吸附性能,是制备活性炭的一个重要的原因。
活性炭为何不能直接加入沸腾的液体中使用?
因为活性炭直接加入沸腾的液体中使用,易产生暴沸现象。
可待溶液稍冷后,加入适量活性炭。对过热液体继续加热,会骤然而剧烈地发生沸腾现象,这种现象称为“暴沸”。或叫作“崩沸”。过热是亚稳状态。
由于过热液体内部的涨落现象,某些地方具有足够高的能量的分子,可以彼此推开而形成极小的气泡。当过热的液体温度远高于沸点时,小气泡内的饱和蒸气压就比外界的压强高,于是气泡迅速增长而膨胀,以至由于破裂引起工业容器的爆炸。
液体之所以发生过热的原因是液体里缺乏形成气泡的核心。为避免容器的暴沸,可在容器中放含有空气的无釉陶块等。
暴沸处理方式:
1、辽宁抚顺同城在微量试验(不多于50ML)中,可以使用坚固的长颈瓶作为反应容器来对抗暴沸。
2、辽宁抚顺同城在反应体系中加入毛细管,碎瓷片,沸石等多孔物。
3、辽宁抚顺同城搅拌。通常反应使用磁力搅拌,非常容易暴沸的反应与放热大的反应需要使用更激烈的机械搅拌。
4、辽宁抚顺同城在反应体系中加入大量的玻璃纤维。
5、辽宁抚顺同城小心控制温度与入料速度,或者更换为间接加热方式。
例如:
乙醇制乙烯实验中为了防止催化剂/吸水剂浓硫酸暴沸溅出发生危险,必须放入碎瓷片或者沸石。
在进行水的蒸馏的实验中,由于蒸馏瓶的玻璃表面十分光滑,缺少汽化核,因此容易暴沸,在实验时需要在蒸馏瓶中加入沸石或者碎瓷片,防止暴沸。