
- •Теоретические основы технологии органического синтеза.
- •Стехиометрические и кинетические уравнения химических реакций.
- •Классификация химических процессов по фазовому признаку. Гомогенное, гетерогенное, гомофазно-гетерогенные, гетерофазно-гомогенные, гомогенно-гомофазные и гетерогенно-гетерофазные процессы.
- •Стационарное и квазистационарное состояние реагирующих веществ. Метод квазистационарных концентраций Боденштейна-Семенова.
- •Определение скорости элементарных реакций.
- •При постоянной температуре скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению молярных концентраций реагентов.
- •Определение тепловых эффектов реакций. Уравнение Кирхгоффа.
- •Определение изменений энергии Гиббса для химической реакции.
- •Требования
- •Классификация.
- •Требования безопасности.
- •Цепной механизм и его стадии
- •Элементарные реакции с участием свободных радикалов.
- •Диссипативные структуры в катализе.
- •Требования к катализаторам, применяемым в органической технологии. Текстура катализаторов.
Требования
В принципе, любое вещество может быть растворителем для какого-либо другого вещества. Однако, на практике к растворителям относят только такие вещества, которые отвечают определённым требованиям. Так, растворители должны обладать хорошей, т. н. активной растворяющей способностью и быть достаточно химически инертными по отношению к растворяемому веществу и аппаратуре. Растворители, применяемые в промышленности, должны быть доступными, дешёвыми и относительно безопасными.
В зависимости от отрасли промышленности к растворителям предъявляют различные другие требования, обусловленные особенностями производства. Так, для экстракции пригодны растворители, обладающие избирательной растворяющей способностью; для др. процессов часто применяют т. н. сочетающиеся растворители, улучшающие взаимную растворимость. В электрохимических процессах необходимы растворители, устойчивые в рабочем диапазоне электродных потенциалов, и т. д.
Классификация.
Существуют определённые принципы классификации растворителей. Очевидна качественная классификация, основанная на природе растворителя:
органический или неорганический
жидкий и твёрдый
Существует так же ряд количественных и полуколичественных классификаций.
Очень часто, особенно в органической химии, возникает необходимость сравнить несколько растворителей. Для нахождения оптимально растворителя для кристаллизации, хроматографии, проведения реакции, получения концентрированного раствора. При этом пользуются принципами «Подобное растворяется в подобном», а также понятием о «полярности» растворителя, который тем не менее часто применяется качественно на основании специфических фактов о растворимости конкретных соединений. Абсолютного количественного показателя, характеризующего полярность нет. Часто его оценивают при помощи: диэлектрической проницаемости растворителя, его дипольному моменту. Существуют так же специфические способы оценки полярности растворителя, к примеру, понятие о поляризуемости растворителя, принятой для 80 % этанола за 0. В хроматографии так же встречается понятие элюотропный ряд. Их составляют согласно возрастанию элюирующей способности растворителя, то есть, для каждого сорбента существует свой элюотропный ряд.
Неорганические растворители
К числу неорганических растворителей относятся: вода — самый распространённый растворитель в природе, жидкий аммиак — хороший растворитель для щелочных металлов, производные фосфора, серы, солей, аминов и др. веществ; жидкий сернистый ангидрид — растворитель для многих органических и неорганических соединений, используемый, в частности, в промышленности для очистки нефтепродуктов; расплавленные металлы (ртуть, галлий) и соли и т. д.
Органические растворители
Большое значение имеют многочисленные органические растворители. Это, прежде всего, углеводороды и их галогенопроизводные, спирты, простые и сложные эфиры, кетоны, нитросоединения. Органические растворители очень широко применяются в производстве пластмасс, лаков и красок, синтетических волокон, смол, клеев, в полиграфии, резиновой промышленности, при экстракции растительных жиров, для химической чистки одежды; кроме того, их используют для очистки химических соединений перекристаллизацией, при хроматографическом разделении веществ, для создания определённой среды и т. д.
Можно выделить группы растворителей в зависимости от других характеристик: температуры кипения — низкокипящие растворители (например, этиловый спирт, метилацетат) и высококипящие растворители (например, ксилол); относительной скорости испарения — быстроиспаряющиеся и медленноиспаряющиеся (в качестве эталона часто берут скорость испарения бутилацетата); полярности — неполярные (углеводороды, сероуглерод) и полярные (например, вода, спирты, ацетон); токсичности. Технические условия на растворителе обычно содержат данные по температуре вспышки, по пределам взрывоопасных концентраций паров в воздухе, по давлению пара при стандартных температурах, а также по растворяющей способности — для какого типа веществ можно использовать данный растворители (для растворения масел и жиров, смол, красителей, каучуков натуральных и синтетических и т. п.).
В качестве растворителей используются смеси различных индивидуальных веществ, например бензины, петролейный эфир, многокомпонентные смеси растворителей, например, растворитель 646, 647. К числу растворителей часто относят также пластификаторы, служащие для улучшения механических и физических свойств каучуков, природных смол, полиамидов и многих других высокомолекулярных соединений.