無機(jī)鹽在加速叔戊醇與金屬鈉反應(yīng)中的作用的研究.pdf

1、在丁二酸二酯法合成DPP類顏料中第一步反應(yīng)是叔戊醇和金屬鈉反應(yīng)形成叔戊醇鈉。叔戊醇鈉是一種中強(qiáng)堿,因?yàn)槭逦齑紝儆谑宕?它羥基上氫的反應(yīng)性很低,它與金屬鈉反應(yīng)的反應(yīng)速率很慢。如果用工業(yè)級(jí)金屬鈉,反應(yīng)時(shí)間約需15～20小時(shí)。所以如何縮短這步反應(yīng)的時(shí)間,對(duì)工業(yè)生產(chǎn)有重要的價(jià)值。目前國(guó)外文獻(xiàn)上有用有機(jī)滲透劑來加快反應(yīng)速率的記錄,例:滲透劑OT,或十二烷基硫酸鈉。
　　 本文發(fā)現(xiàn)一種新的加快反應(yīng)速率的的方法是用可溶于水但并不和反應(yīng)中其他物

2、質(zhì)反應(yīng)的無機(jī)鹽來代替有機(jī)滲透劑,例如氯化鈉、氯化鍶等。即便在約2％鈉重量的用量的情況下也能有效地縮短叔戊醇與鈉完全反應(yīng)的時(shí)間。本文主要對(duì)此反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)及鹽的作用的機(jī)理作了研究。不同種類的鹽,對(duì)反應(yīng)時(shí)間的影響是不同的。鹽的表面張力、平均粒徑及Lewis酸性質(zhì)是影響鹽的作用的主要因素。文章中發(fā)現(xiàn)的無機(jī)鹽為:氯化鈉、氯化鎂、氯化鍶、氯化鋁和四氯化鈦,提高反應(yīng)速率效果從高至低的順序是:四氯化鈦>氯化鋁>氯化鍶>氯化鈉>氯化鎂。即使使用氯化鎂,也

3、可以將化學(xué)純金屬鈉與叔戊醇反應(yīng)時(shí)間減少2.5小時(shí)左右；對(duì)提高工業(yè)級(jí)金屬鈉與叔戊醇反應(yīng)速率的效率更高,因此本文的發(fā)現(xiàn)更具有工業(yè)意義。
　　 無機(jī)鹽在叔戊醇鈉形成反應(yīng)中可代替有機(jī)滲透劑加快反應(yīng)速度,但不同種類的無機(jī)鹽影響程度是不同的。表面張力大的鹽如氯化鍶能顯著地加快反應(yīng)速率。這歸結(jié)于同樣是表面張力大的熔融態(tài)金屬鈉在其表面的鋪展能力大,并且同種無機(jī)鹽隨著粒徑減小的趨勢(shì)促進(jìn)效果增大；這可用楊氏定理來解釋。強(qiáng)Lewis酸如氯化鋁盡管表面

4、張力很小同樣能加快反應(yīng)速率,顯然這歸結(jié)于它在反應(yīng)中的化學(xué)吸附和Lewis酸作用?；瘜W(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程是研究化學(xué)反應(yīng)的重要手段。本文通過在不同時(shí)間點(diǎn)的取樣,通過滴定的方法來跟蹤產(chǎn)物叔戊醇鈉的濃度變化,運(yùn)用MATLAB數(shù)學(xué)軟件對(duì)記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行處理擬合方程,并運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)來確定擬合方程中對(duì)應(yīng)點(diǎn)與實(shí)際數(shù)據(jù)點(diǎn)的相關(guān)系數(shù)以及擬合方程的置信度；最后運(yùn)用擬合方程的圖線來直觀表示無機(jī)鹽種類和粒度不同對(duì)反應(yīng)速率提高效果的不同。因?yàn)槿魏螌?shí)驗(yàn)條件的改變都可以改變