سلام.بی زحمت با توجه به عنوان تاپیک: ساختار مواد اولیه و محصول/ علت استفاده از اسید سولفوریک/ مکانیزم واکنش تاثیر خروج آب از واکنش
سنتز اتیل استات
عنوان:
سنتز اتیل استات
هدف:
آشنایی با این دسته از ترکیبات آلی و سنتز کردن آنها
ابزار و مواد لازم:
بالن-کندانسور عمودی-شیلنگ آب-سه پایه-چراغ بونزن-بشر-توری نسوز-گیره مخصوص کندانسور
استیک اسید-اتانول-اسید سولفوریک
تئوری آزمایش:
اتیل استات مایعی بی رنگ – فرار و آتشگیر است که بوی مطبوعی دارد.در آب محلول است و حلالیت آن با افزایش دما کاه می یابد. همچنین با الکل – استن –کلروفرم و اتر قابل اختلاط است .
از اتیل استات در فرمولاسیون مرکب های چاپ – چسب –لاک ها –پاک کننده ها – عطرها- خوشبوکننده ها-ورنیهای الکلی و آبنبات های شفاف و شیشه ای به مقدار زیادی استفاده می شود .همچنین حلال مناسبی برای انواع رزینها است.
اتیل استات حلال نیترات سلولز است که در ساخت محصولاتی از جمله چرم مصنوعی –ورنی-مرکب –سیمان و فیلم عکاسی استفاده می شود. و جهت استخراج کامفور- روغنها-چربیها-آنتی بیوتیکها-رزین ها و صمغ های مختلف مناسب می باشد.همچنین در بازیابی اسید استیک از محلولهای رقیق آبی مفید بوده و حلال مناسبی برای پلیمریزاسیون آکریلات می باشد.
خصوصیات :
درصد خلوص حداقل 99% (GC)
وزن مخصوص در 20درجه 898 /0
درصد اب حداکثر 01/0%(KF)
ضریب شکست در 20 درجه 3693/1
درصد وزنی اسیدیته حداکثر 01/0%رنگ (apha) حداکثر 10 (UV)
نقطه جوش 77 درجه سانتیگراد
مواد اولی در این آزمایش استیک اسید و اتانول هستند و از سولفوریک اسید نیز به عنوان کاتالیزور استفاده می شود.
تمامی مراحل واکنش بالا به صورت تعادلی انجام می گیرد بنابراین باید طبق اصل لوشاتلیه شرایطی را فراهم نمود که واکنش تعادلی به سمت راست جابه جا گردد.یعنی مقدار اتیل استات بیشتری سنتز و تولید گردد.
برای این کار دو روش وجود دارد:
1- اینکه مولکول های آب بدست آمده را به طریقی از محیط واکنش خارج کنیم که این کار را می توان با افزودن مقداری کلرید کلسیم به محیط واکنش عملی کرد
2- اینکه مقدار یکی از مواد اولیه را بیشتر از حد مورد نیاز استفاده کنیم تا تعادل به سمت راست جابه جا شود.
شرح آزمایش:
ابتدا مقدار 10ml استیک اسید را برداشته درون بالن می ریزیم و به بالن 20ml هم اتانول می افزاییم.3 تا 4 قطره هم اسید سولفوریک به عنوان کاتالیزور به محتویات بالن اضافه می کنیم .مقدار کمی نیز سنگ جوش درون بالن می ریزیم تا از بامپینگ جلوگیری کنیم.
حال کندانسور را روی پایه نصب می کنیم و ورودی آب که پایین کندانسور است را توسط شیلنگ به شیر آب وصل می کنیم و شیلنگ متصل به خروجی را درون سینک قرار می دهیم.حال بلن را به کندانسور متصل کرده و سه پایه رل با توری زیر آن می گذاریم و حرارت دادن را آغاز می کنیم.
باید توجه داشت که باید قبل از اتصال شلیف ها از ژل مخصوص استفاده کرد و نکته دوم اینکه حرارت نباید زیاد شدید باشد.
حرارت دادن را برای حداقل 20 دقیقه انجام می دهیم و اتیل استات تولید شده را می توان از بوی آن که بویی شبیه به اتانول اما تندتر دارد شناسایی کرد.
در صورتی که بخواهیم محصول را از بقیه مواد جدا سازیم، تقطیر میکنیم، که اتیل استات اولین جزیی است که جدا میشود زیرا دمای جوش آن حدود 57 درجه سانتی گراد است.
نتیجه گیری:
با چگونگی تولید اتیل استات آشنا شدیم و همچنین یکی دیگر از کاربرد های رفلاکس را در شیمی آلی دیدیم.
موارد خطا:
حرارت کمی زیاد بود و می توان گفت مقداری بخار از بالای کندانسور خارج شد.
شناسایی از طریق حس بویایی راه کاملا مطمئنی نیست.
در حال حاضر، روش های تولید صنعتی اتیل استات به طور عمده عبارتند از استریت استیک، استنشاقی استالدئید، اتانول dehydrogenation، و افزودن استیک اسید / اتیلن.فرآیند استریسی استیک سنتی در کشورهای خارجی به مرحله اجرا در می آید، در حالیکه کارخانه های بزرگ تولیدی عمدتا از تراکم استالدئید، ازت هیدروژن اتانول و افزودن اسید استیک / اتیلن استفاده می کنند که از جمله روش های جدید افزودن استیک اسید / اتیلن به طور گسترده در گیاهان جدید استفاده می شود. اتیل استات به طور عمده توسط استریسی استیک استاتیک تولید می شود.
از میان روشهای فوق برای تولید صنعتی اتیل استات، روش استرینگ، روش انقباض و روش افزودن، روشهای پخت کامل شده است، اما در روش استرینگ، به علت کاتالیز بودن، هیچ خوردگی وجود ندارد و درمان خوب نیست در حال حاضر انجام شده است روش، چشم انداز کاربرد آن نگران کننده است. فرآیند اتیلن با تکنولوژی آن محدود شده و نیازمند سرمایه گذاری بزرگ در مقیاس مشابه است. در مقایسه، کل سرمایه گذاری برای انقباض کم است، ساخت تجهیزات دشوار است، چرخه کوتاه است و رقابتی تر است. بنابراین، تحت شرایطی که عرضه مواد اولیه استالدئید کافی است، استفاده از قانون انقباض، انتخاب خوبی برای سرمایه گذاری کم، هزینه کم است و در عین حال کیفیت محصول نیز می تواند تضمین شود.