Tagann gach fadhb ocsaídiúcháin ar an gceist chéanna sa deireadh: cé chomh fada agus is mian leat an móilín a bhrú, agus cé mhéad imoibrí atá tú sásta a chaitheamh ar an turas? Freagraíonn aigéad crómach le comhsheasmhacht mhaol. In aon oibríocht amháin athraíonn sé alcól príomhúil an bealach ar fad chuig an aigéad carbocsaileach, agus alcól tánaisteach glan go dtí an céatóin. Is é an iontaofacht sin go díreach an fáth a bhfuil an t-imoibrí fós á mhúineadh, á lua go fóill, agus fós á úsáid sna mílte nósanna imeachta - fiú agus an cheimic táirgthe ag bogadh go ciúin i dtreo roghanna níos éadroime, catalaíoch.
Dearcadh an chleachtóra ar an mbealach clasaiceach cróimiam(VI) — cad a sháraíonn sé, cá bhfuil a theorainneacha le feiceáil, agus conas a mhúnlaíonn an loighic ocsaídiúcháin chéanna ceimic monaiméir in-athnuaite anois.
Go praiticiúil, is ceimic den ullmhúchán in situ é ocsaídiú aigéid chrómach. Aigéad cróim (H 2 CrO 4 ) is annamh a cheannaítear faoin ainm sin. Gintear é i dtuaslagán ó fhoinsí cróimiam(VI) neamhchostasach, agus is ionann an speiceas gníomhach is cuma cén t-oideas a roghnaíonn tú.
Scaoiltear na trí ullmhúchán an speiceas cróimiam(VI) leictreafail chéanna . Ritheann an ocsaídiú trí eistear crómáite: ceanglaíonn an ocsaigin alcóil le cróimiam, ansin briseann banna carbóin-hidrigine ar an carbinol carbóin, agus tógann an tsubstráit go stát ocsaídiúcháin níos airde. Sa phróiseas íslíonn lár an chróimiam ó chróimiam oráiste domhain(VI) go cróimiam glas(III). Ní timpiste é an dath emerald sin - is é an t-imoibrí a thuairiscíonn go bhfuil a chuid oibre críochnaithe aige .
Braitheann an ceann scríbe ar cé mhéad adamh hidrigine atá fós i gceangal leis an gcarbón carbinóil, an carbón a iompraíonn an grúpa hiodrocsaile.
| Foshraith | Táirge | Cad a tharlaíonn |
|---|---|---|
| Alcól príomhúil | Aigéad carbocsaileach | Téann sé tríd an aildéad, a hiodráitítear agus a ocsaídítear tuilleadh |
| Alcól tánaisteach | Céatón | Stopann an t-imoibriú ag an gcetóin faoi ghnáthchoinníollacha |
| Alcól treasach | Gan imoibriú | Níl aon hidrigin in-astarraingthe fágtha ar an charbón carbánóil |
| Aldehyde | Aigéad carbocsaileach | Iompraíonn an fhoirm hiodráitithe díreach cosúil le alcól príomhúil |
In aigéad crómach uiscí, ní pointe stad é aildéid. Is limistéar coinneála é. Is é an t-aon bhealach glan chun stop a chur ag an aildéid ná uisce a bhaint agus imoibrí cróimiam níos séimhe a roghnú mar CSP.
Sroicheann an loighic struchtúrach seo i bhfad níos faide ná alcóil shimplí. Má iompraíonn móilín dhá shuíomh in-ocsaídithe, thiomáineann imoibrí cróimiam láidir an dá cheann i dtreo an leibhéil aigéid charbocsaileacha . Smaoinigh ar 5-hydroxymethylfurfural (HMF), ceimiceán ardán bithbhunaithe a tógadh ar fháinne furan le halcól príomhúil ar thaobh amháin agus aildéid ar an taobh eile. Tugann ocsaídiú iomlán HMF aigéad 2,5-furandicarboxylic (FDCA), an monaiméir dé-aigéad atá lárnach sa cheimic pacáistithe in-athnuaite.
5-Hidroxymethylfurfural (HMF): A Ceimiceán Ardán Bith-Bhunaithe Is é an cumaisc furan bithbhunaithe seo le grúpaí alcóil agus aildéid araon an príomh-réamhtheachtaí do FDCA, ag cur béime ar a ról sa cheimic ocsaídiúcháin a pléadh. Féach Táirge → Ní bhíonn bealaí tionsclaíocha chuig FDCA ag brath ar chróimiam stoichiometric, ach tógtar iad ar an loighic ocsaídiúcháin seo go díreach: brúigh an dá ghrúpa feidhme furanic chuig an stát ard ocsaídiúcháin céanna agus aonraigh an dé-aigéad. Athraíonn an t-imoibrí; ní dhéanann an coincheap.
Ag an mbinse, tá aigéad crómach saor, iontaofa, agus tapa. Ag an ngléasra píolótach, bíonn sé ina mhórleabhar dliteanais. Is é an stoichiometry an chéad seiceáil réaltachta: glacann lárionad cróimiam(VI) amháin trí leictreon, agus teastaíonn dhá cheann chun alcól príomhúil a thiontú go haigéad carbocsaileach. Is é an iarmhairt phraiticiúil dhá chomhionann de chróimiam arna dtomhailt in aghaidh gach trí mhóilín tsubstráit — ualach trom-mhiotail a fhásann go han-tapa de réir mar a aistríonn baisceanna ó ghraim go cileagram.
Ansin tagann an dramhaíl. Tá cróimiam(VI) tocsaineach agus rangaithe mar charcanaigin. Ní mór meascáin caite a laghdú go cróimiam(III), deascadh, agus láimhseáil mar dhramhaíl ghuaiseach. Bíonn sé níos deacra an roghnaíocht a chosaint i soithí móra freisin: is féidir le heisiteirmeacha bríomhara agus ró-ocsaídiú áitiúil ionsaí a dhéanamh ar shuíomhanna beinsileacha nó ailleacha, agus ní cara iontaofa é folctha oighir in imoibreoir 100-lítear a thuilleadh.
Sin é an fáth a lorgaíonn táirgeoirí monaiméirí bithbhunaithe ocsaídiúcháin roghanna catalaíoch eile. Díríonn an bealach tráchtála chuig FDCA ar ocsaídiú aeróbach catalaíoch HMF seachas ar cheimic cróimiam stoichiometric. Tá sprioc an imoibrithe mar an gcéanna, ach tá an geilleagar oxidant agus an adaimh go hiomlán difriúil. Forbhreathnú soiléir ar an modh ocsaídiúcháin ceimiceach le haghaidh ullmhú FDCA léiríonn sé cé chomh fada agus a bhog an réimse ón imoibrí cróimiam clasaiceach.
Aigéad 2,5-Furandicarbocsaileacha (FDCA): monaiméir dé-aigéad in-athnuaite Táirge HMF atá lán-ocsaídithe agus ionadach d'aigéad teipitalaíoch, suite mar mhonaiméir bithbhunaithe tráchtála do phacáistiú agus plaistigh. Féach Táirge → Suíonn FDCA féin ag deireadh an tseichimh ocsaídiúcháin sin, ag fanacht le polaiméiriú isteach i bpacáistiú, snáithíní agus plaistigh innealtóireachta.
Ní chiallaíonn aon cheann de seo nach mbaineann an t-imoibrí ach i téacsleabhair. Maidir le hobair ar scála beag, bailíochtú modhanna, agus imoibrithe nuair is tábhachtaí luas ná geilleagar imoibrí, is rogha iontaofa é aigéad crómach. Má fhulaingíonn an tsubstráit coinníollacha uiscí aigéadacha go láidir, más é an t-aigéad carbocsaileach seachas an aildéid an sprioc, agus má bhuaileann an bhaisc taobh istigh de chochall múiche, is minic a chríochnaíonn an t-imoibriú laistigh de uair an chloig le hearraí gloine cheana féin ar an seilf.
Is é an riail phraiticiúil ná an t-imoibrí a mheaitseáil leis an scála agus leis an staid ocsaídiúcháin atá uait. An gá céatóin ó alcól tánaisteach? Seachadann aigéad cróimach é go glan. An bhfuil an t-aigéad ó phríomhalcól ag teastáil agus alcán íogair ina suí in aice láimhe? Cosain an ailcéin, coinnigh an teocht íseal, nó smaoinigh ar bhealach nitroxyl-mediated nó einsímeach.
Tá cáil an imoibrí tuillte. Tá comhdhúile cróimiam(VI) só-ghineach agus carcanaigineach, agus tá na tuaslagáin aigéadacha a úsáidtear in ocsaídiúcháin an-ionsaitheach i dtreo an chraiceann agus na súl. Is iad na rialacha thíos an t-íosmhéid d'aon duine a ritheann na frithghníomhartha seo.
Ná lig teagmháil leis an gcraiceann riamh le tuaslagáin d’aigéad cróim nó le solaid chróimiam(VI). Oibrigh i gcochall múch, caith lámhainní nítríle, agus bain úsáid as cosaint splancscáileáin. Is féidir le fiú doirteadh beag sruthán ceimiceach tromchúiseach a tháirgeadh.
Múchadh caite agus an iomarca ocsaídiúcháin roimh dhiúscairt trí dhéshulfít sóidiam nó meiteisulfít sóidiam a chur leis. Laghdaíonn sé seo cróimiam(VI) go dtí an cróimiam(III) i bhfad níos lú guaiseacha, ar féidir déileáil leis mar dhramhaíl miotail rialaithe ansin.
Is é an t-aistriú oráiste go glas do tháscaire amhairc. Má fhanann an meascán oráiste níos faide ná an t-am a bhfuiltear ag súil leis, bíonn an tsubstráit mall nó má tá an t-ocsaídeoir ídithe ag frithghníomhartha taobh.
Léiríonn ocsaídiú glan é féin: scaoileann an t-imoibrí oráiste go seasta go glas domhain, fanann an teocht faoi smacht, agus ní tháirgeann an múchadh aon múch, spike teasa nó éabhlóid gáis.
Céim siar ón earraí gloine agus ón seilf imoibrí. Tá ocsaídiú le haigéad crómach níos mó ná ainm ón gcuraclam fochéime; is léiriú oibre é ar conas a mhúnlaíonn staid ocsaídiúcháin ailtireacht mhóilíneach. Ritheann an cosán coincheapúil céanna - alcól a dhreapadh chuig aildéid agus ansin chuig aigéad carbocsaileach - go díreach trí mhonaiméirí in-athnuaite a tháirgeadh.
Sa ardán furan eagraithe timpeall HMF, is iad na leibhéil ocsaídiúcháin gramadaí an teaghlaigh ar fad. Iompraíonn HMF alcól agus aildéad; Is é FDCA a fhoirm dhé-ocsaídithe go hiomlán; agus áitíonn an diol 2,5-furandiyldimethanol (FDM) an deireadh laghdaithe den chnámharlach struchtúrach céanna. Suíonn gach ceann de na móilíní seo ag suíomh difriúil ar an staighre ocsaídiúcháin, agus tá gach ceann acu luachmhar do cheimic éagsúla le sruth.
2,5-Furandiyldimethanol (FDM): Furan Diol laghdaithe Tá an chontrapháirtí laghdaithe sa staighre ocsaídiúcháin furan, a tháirgtear trí hidriginiú HMF, úsáideach le haghaidh cógaisíochta agus poileistear. Féach Táirge → Maidir leis an gceimiceoir binse, is é an ceacht ná aigéad crómach a chóireáil le meas agus é a roghnú d'aon ghnó: é a úsáid nuair is é an cosán macánta is tapúla é, agus dearadh timpeall air nuair a éilíonn scála nó íogaireacht ceimic ocsaídiúcháin níos galánta. Maidir le breathnóir an tionscail, is meabhrúchán é an t-imoibriú céanna go bhfuil bloic thógála furanic na todhchaí ceangailte ag loighic cheimiceach atá thart ar feadh na nglún. Is é an t-aon athrú fíor an t-ábhar tosaigh — agus iad siúd móilíní ardán furan nach fiosrachtaí saotharlainne iad a thuilleadh; déantar iad a tháirgeadh i gcainníochtaí tionsclaíocha.
Copyright© Zhejiang Sugar Energy Technology Co., Ltd. All Rights Reserved.
