Исследование физикохимических свойств Трихлорэтана и описание изобретения по

Зарегистрируйтесь, чтобы просмотреть полный документ!

Исследование физикохимических свойств «Трихлорэтана» и описание изобретения по авторским свидетельствам Работу выполнили студенты гр. ХТ-244 Ким Татьяна Наход Мария Шайхимова Лаура

Трихлорэтан Формула: C 2 Н 3 Cl 3 Cl-CH-CH 2 Cl 1, 1, 2 -трихлорэтан; винилтрихлорид; β- Cl трихлорэтан Сl СH 3 -C-Cl 1, 1, 1 -трихлорэтан; метилхлороформ; Cl Метилтрихлорметан; α-трихлорэтан

Свойства: Свойства бесцветная жидкость с характерным сладковатым запахом. Хорошо растворим во многих органических растворителях. Не растворим в воде. 1, 1, 1 -Трихлорэтан легко окисляется даже при комнатной температуре, реакция ускоряется в присутствии следов воды и некотрых металлов (Al, Fe и др. ). При этом образуются фосген, HCl, CO 2, H 2 O.

Способы получения: методы получения 1, 1, 2 – трихлорэтана 1, 1, 2 -ТХЭ получают хлорированием винилхлорида в жидкой фазе в присутствии 0, 01 -0, 1% Fe. Cl 3 при 20 -30 0 C либо хлорированием 1, 2 -дихлорэтана в присутствии порофора при 80 -90 0 C; в последнем случае степень превращения дихлорэтана не должна превышать 40 -60%. СН 2 = СНCl + Cl 2 > СН 2 Cl -СНCl 2 В процессе получения трихлорэтана происходит образование побочных продуктов: 1, 1 – дихлорэтана 1, 1, 1, 2 - тетрахлорэтана 1, 1, 2, 2 – тетрахлорэтана цис- и транс - дихлорэтиленов

Физико-химические свойства реагентов. Винилхлориид (хлористый винил, хлорвинил, хлорэтилен, хлорэтен, этиленхлорид) — органическое вещество; бесцветный газ со слабым сладковатым запахом, имеющий формулу C 2 H 3 Cl и представляющий собой простейшее хлорпроизводное этилена. Хлор - химически активный неметалл, входит в группу галогенов, простое вещество, при нормальных условиях — ядовитый газ желтовато-зелёного цвета тяжелее воздуха, с резким запахом. Молекула хлора двухатомная (формула Cl 2).

методы получения 1, 1, 1 – трихлорэтана 1, 1, 1 -Т. получают гидрохлорированием винилиденхлорида в жидкой фазе в присутствии 0, 1 -0, 5% Fe. Cl 3 при 20 -30 0 C (выход 98 -99%), а также хлорированием 1, 1 -дихлорэтана в газовой фазе при 350 -400 0 C или в присутствии силикагеля, песка, пемзы (без Fe) либо в жидкой фазе в присутствии порофора при 80 -90 0 C или УФ света при 10 -30 0 C. СН 2=СCl 2 +HCl> CH 3 -CCl 3 Физико-химические свойства реагентов. Винилиденхлорид СН 2=СCl 2, бесцветная жидкость, tкип 31, 7 °С. Применяется главным образом для получения поливинилиденхлорида и сополимеров винилиденхлорида, например, с винилхлоридом, акрилонитрилом. Хлороводород, хлористый водород (HCl) — бесцветный, термически устойчивый газ (при нормальных условиях) с резким запахом, дымящий во влажном воздухе, легко растворяется в воде (до 500 объёмов газа на один объём воды) с образованиемхлороводородной (соляной) кислоты

Аддитивное галогенирование с помощью свободных галогенов (присоединение галогенов по С=С связям). Пропуская исходные реагенты через жидкую фазу, которой обычно являются продукты реакции, легко осуществить присоединение хлора или брома по двойной связи: RCH=CH 2+X 2→RCHX-CH 2 X. Эта реакция протекает быстро даже при низших температурах, но её ускоряют катализаторы типа апротонных кислот (Fe. Cl 3).

Реакционная способность олефинов зависит от стабильности промежуточного катиона и изменяется следующим образом: RCH=CH 2 > CH 2=CHCl

Термодинамика реакции галогенирования. Реакции галогенирования сильно различаются энергетическими характеристиками, что предопределяет их существенные особенности. Реакции с Cl сопровождаются очень большим выделением тепла, превышающим энергию разрыва связей С-С и С-Н. Если не принять особых мер, это приведёт к глубокому разложению органического вещества. Температуры кипения при атмосферном давлении: Cl 2 -34. 60 C, HCl-83. 70 C.

Кинетика и механизм основной реакции При хлорировании непредельных углеводородов реакция хлорирования может протекать по двум направлениям. Это присоединение атома хлора по двойной связи (присоединительное хлорирование) и замещение атома водорода на хлор с сохранением непредельной связи (заместительное хлорирование). Существуют определенные так называемые критические температуры хлорирования алкенов, при которой наблюдается переход реакции присоединения в реакцию замещения. Для этилена эта температура составляет 250 -3500 C и этот интервал ориентировочный.

Вследствие этого расход инициатора на единицу количества продукта выражается дифференциальным уравнением: d[I]/d[B]=A[I]0. 5 e-E/2 RT где I-инициатор (изобутиронитрил или пероксид бензоил), Е-энергия активации его термического разложения, В-продукт, А-коэффициент пропорциональности.

При термическом хлорировании, Е≈125 -170 к. Дж/моль d[I]/d[0. 5]=A[I]0. 52, 72 -125 -170 /2*8, 314*20~30 d[I]/d[0, 43]=A[I]0. 52, 72 -125 -170 /2*8, 314*20~30 d[I]/d[0, 44]=A[I]0. 52, 72 -125 -170 /2*8, 314*20~30 При химическом хлорировании, Е≈85 к. Дж/моль d[I]/d[0. 5]=A[I]0. 52, 72 -85/2*8, 314*20~30 d[I]/d[0, 43]=A[I]0. 52, 72 -85/2*8, 314*20~30 d[I]/d[0, 44]=A[I]0. 52, 72 -85/2*8, 314*20~30 При фотохимической реакции, Е≈20 -40 к. Дж/моль d[I]/d[0. 5]=A[I]0. 52, 72 -20 -40/2*8, 314*20~30 d[I]/d[0, 43]=A[I]0. 52, 72 -20 -40/2*8, 314*20~30 d[I]/d[0, 44]=A[I]0. 52, 72 -20 -40/2*8, 314*20~30

Способ получения 1, 1, 2 -трихлоэтана В данной работе рассматривается способ получения 1, 1, 2 -тризлорэтана, состоящим в том, что жидкофазное хлорирование винилхлорида в среде 1, 1, 2 -трихлорэтана ведут хлором в присутствии катализатора хлорного железа при 20 -30 о. С при мольном соотношении хлора и винилхлорида 0, 8 -1, 0: 1 с рециркуляцией непрореагировавшего винилхлорида в начало процесса. При практическом ведении процесса растворенный в реакционной массе непрореагировавший винилхлорид отделяют, например, простой перегонкой, затем возвращают на хлорирование. Благодаря избытку винилхлорида в реакционной зоне удаляется существенно снизить образование побочных продуктов и увеличить выход целевого продукта 1, 1, 2 -трихлорэтана до 99, 9 -99, 5%.

Формула изобретения Способ получения 1, 1, 2 -трихлорэтана путем жидкофазного хлорирования винилхлорида хлором при температуре 20 -30 о. С в присутствии катализатора хлорного железа в среде 1, 1, 2 -трихлорэтана, отличающийся тем, что с целью увеличения выхода целевого продукта и ликвидации вредных сточных вод, процесс ведут при мольном соотношении хлора и винилхлорида , равном 0, 8 -1: 1, с рециркуляцией непрореагировавшего винилхлорида в начале процесса.

Заключение В данной работе сообщается результаты лабораторных и опытных исследований по процессам получения трихлорэтана. В результате исследования была изучена кинетика реакции и предложен механизм процессов жидкофазного хлорирования винилхлорида и винилденхлорида. На основании этих данных была найдена математическая модель, пригодная для описания процессов, протекающих в реакторных узлах, однако из-за отсутствия данных по справочным материалам, мы не смогли полностью провести прогноз исследуемого процесса.

Скачать презентацию Исследование физикохимических свойств Трихлорэтана и описание изобретения по

k_rabote.pptx

Количество слайдов: 17