- •Введение
- •1 Получение карбонильных соединений каталитическим дегидрированием спиртов
- •3.1 Теоретические основы процесса дегидрирования спиртов
- •2 Экспериментальная часть
- •2.1 Характеристика сырья и материалов
- •2.2 Проведение контактирования
- •3 Методики анализов
- •3.1 Определение спиртов методом ацетилирования
- •3.2 Потенциометрический метод титрования. Определение карбонильных соединений на основе реакции оксимирования
- •3.2.1 Теоретические основы метода
- •3.2.2 Ход анализа
- •3.3 Определение сложных эфиров методом омыления
- •4 Материальный баланс процесса дегидрирования н-бутилового спирта
- •5 Расчёт безразмерных характеристик процесса дегидрирования н‑бутилового спирта. Результаты и их обсуждение
- •1 − Трехгорлая колба (реактор); 2 − штатив; 3 − водяная баня;
- •4 − Мешалка; 5 − термометр; 6 − электродвигатель;
- •7 − Обратный холодильник;
- •3.2.4 Расчёт количества зубчиков для подачи н-бутилового спирта на микродозаторе Галкина
3.2.2 Ход анализа
Бюкс с 10 мл раствора солянокислого гидроксиламина, предварительно оттитрованного, взвешивают на аналитических весах, в раствор вводят анализируемый продукт массой 0,5 г (0,6) мл и опять взвешивают. В бюкс опускают мешалку, добавляют еще 10 мл раствора солянокислого гидроксиламина и бюкс плотно закрывают крышкой. Бюкс с раствором ставят на электромагнитную мешалку, и раствор перемешивается в течение 10-15 мин.
Выделившуюся НС1 оттитровывают раствором с(КОН) = 0,5 моль/л, приливая в начале титрования по 1,0-0,5 мл, а вблизи точки эквивалентности - по 0,2 мл щелочи.
Массовая доля карбонильного соединения в анализируемом продукте рассчитывается по формуле:
где V − объем раствора с(NaОН) = 0,5 моль/дм3, пошедший на титрование, см3;
t − титр раствора с(NaОН) = 0,5 моль/дм3 (0,9662);
g − масса анализируемого вещества, г;
d − масса определяемого карбонильного соединения, соответствующая 1 см3 титранта, г/см3.
Результаты экспериментальных данных приведены в таблице 3.
На рисунке 4 построена потенциометрическая кривая титрования катализата.
Таблица 3 − Экспериментальные данные потенциометрического титрования
Масса анализируемой пробы равна g = 0,4348 г.
Объем титранта, см3 |
Потенциал электрода Е, мВ |
0 |
-45 |
0,2 |
-43 |
0,4 |
-40 |
0,6 |
-37 |
0,8 |
-34 |
1,0 |
-30 |
1,2 |
-25 |
1,4 |
-20 |
1,6 |
-10 |
1,8 |
-2 |
2,0 |
20 |
2,2 |
84 |
2,4 |
115 |
2,6 |
135 |
2,8 |
140 |
3,0 |
150 |
Рисунок 2 − Потенциометрическая кривая титрования катализата
Расход титранта V = 3,0 cм3.
Расчет массовой доли бутаналя:
Таким образом, содержание бутаналя в катализате 24,03 %.
3.3 Определение сложных эфиров методом омыления
Определение основано на реакции омыления сложных эфиров спиртов раствором гидроксида калия при нагревании [1]. Избыток щелочи, взятой на омыление, оттитровывается кислотой:
СН3СН2СН2-CO-OСН2СН2СН2СН3 + KOH → СН3СН2СН2СН2-CO-OK +
+СН3СН2СН2СН2OH (13)
KOH + HC1 → KC1 + H2O (14)
В предварительно взвешенную коническую колбу с резиновой пробкой, содержащую 5 мл этилового спирта, берут навеску катализата массой 1-2 г и взвешивают на аналитических весах.
Кислотность этой смеси оттитровывают спиртовым раствором щелочи с(КОН) = 0,5 моль/л в присутствии фенолфталеина до слаборозовой окраски. Затем в колбу из бюретки добавляют еще 15 мл спиртового раствора с(КОН) = 0,5 моль/л, колбу закрывают пробкой и осторожно перемешивают содержимое. После перемешивания пробку вынимают, колбу присоединяют к обратному холодильнику и нагревают в течение часа на кипящей водяной бане. По окончании омыления колбу охлаждают, трубку холодильника промывают 20 мл дистиллированной воды. Избыток щелочи оттитровывают раствором кислоты с(НС1) = 0,5 моль/л в присутствии фенолфталеина, который прибавляют в процессе титрования несколько раз по 2-3 капли. Анализ дублируется!
Расчет массовой доли сложного эфира проводится по формуле [1]:
где W − массовая доля сложного эфира, %;
Vа − объем раствора с(НC1) = 0,5 моль/дм3, пошедший на титрование избытка щелочи, см3;
tа − титр раствора с(НC1) = 0,5 моль/дм3 (0,9415);
Vв − объем спиртового раствора с(KОН) = 0,5 моль/дм3, взятого на омыление эфира в пробе, см3;
tв − титр спиртового раствора с(KОН) = 0,5 моль/дм3 (1,0204);
g − масса анализируемого вещества, г;
d − масса сложного эфира, соответствующая 1 см3 раствора с(КОН) =
= 0,5 моль/дм3, г/см3.
По формуле (3) рассчитываем массу сложного эфира, соответствующую 1 см3 раствора с(КОН) = 0,5 моль/дм3:
Тогда по формуле (6) рассчитываем массовую долю сложного эфира:
Таким образом, содержание сложных эфиров в катализате 9,62 %.