2.1.2. Синтез та очистка епіхлоргидрину
Технічний епіхлоргідрин кипить в інтервалі 112-118°С, має жовте забарвлення. Очищення проводять таким чином: технічний ЕХГ висушують над сульфатом натрію протягом двадцяти годин. Потім ЕХГ переганяють, відбираючи фракцію з Ткип=116,5-117°С (літ. 117°С). Вихід – 70%.
2.2. Методика кінетичних вимірів
Необхідні речовини (розчини реагентів) готують за точною наважкою речовин. Точну концентрацію ацетилсаліцилової кислоти встановлюють методом кислотно-основного титрування.
В колбу з двома відростками в один із відростків вміщують 1 мл каталізатору в розчині ЕХГ, в другий – 2 мл розчину кислоти в ЕХГ. Колбу термостатують при необхідній температурі протягом 10 хв., після цього розчини швидко перемішують та колбу знов вміщують в термостат. Початковий момент перемішування розчинів приймають за вихідну точку відліку часу. Через необхідний проміжок часу реакцію припиняють шляхом додавання до реакційної суміші розчину ізопропанолу в воді (1:1) при швидкому змішуванні (метод розведення і охолодження). Суміш з колби кількісно переносять в комірку для титрування.
Кількість отриманого продукту визначають методом потенціометричного кислотно-основного титрування розчином лугу.
Визначивши кількість прореагувавшої речовини у різні проміжки часу після початку реакції можна визначити приблизну швидкість детоксикації епоксидів ацетилсаліциловою кислотою, слідчо визначити ефективність кислоти у даній реакції.
Поточну концентрацію ацетилсаліцилової кислоти обчислюють за формулою:
,
де V – кількість лугу, що витрачена на титрування проби, мл;
Сон – концентрація розчину лугу, моль/л.
2.3. Математична обробка результатів
Спостережувані константи швидкості реакції ацидолізу епіхлоргідрину були розраховані за рівняннями:
|
(1.3.1) |
|
(1.3.2) |
де k0 – константа швидкості реакції, розрахована за рівнянням (1.3.1), с-1;
k1 – константа швидкості реакції, розрахована за рівнянням(1.3.2), л/моль·с;
x – концентрація вільного кислотного гідроксилу, моль/л;
a – вихідна концентрація ацетилсаліцилової кислоти, моль/л;
(а – x) – поточна концентрація ацетилсаліцилової кислоти, моль/л;
b – вихідна концентрація ЕХГ, моль/л;
t – час перебігу реакції, с.
Таблиця 2.1 Кінетика реакції ацетилсаліцилової кислоти (a=0,333 моль/л) с ЕХГ (b=12 моль/л) в присутності ТЕАБ (m=0,005 моль/л) при 60 °С.
T,хв. |
t,с |
Вихід, % |
k0·106, с-1 |
k1·105, л/ моль·с |
30 |
1800 |
46,5 |
7,176 |
2,900 |
45 |
2700 |
57,4 |
5,895 |
2,631 |
60 |
3600 |
59,2 |
4,560 |
2,073 |
93 |
5580 |
71,2 |
3,539 |
1,856 |
120 |
7200 |
83,2 |
3,206 |
2,063 |
Середнє значення |
2,305 |
|||