Interesujące fakty na temat kwasów karboksylowych. To może być interesujące. Brud i ochrona przed brudem

Technologia i natura

Brud i ochrona przed brudem

HISTORIA O tym, jak kwaśne kąski z odpadów rafinacji ropy naftowej i substancji zanieczyszczających powietrze zostały przekształcone w środek ochrony środowiska

Kandydat nauk chemicznych A. I. NEKHAEV

Słusznie zauważono: w chemii nie ma brudu; brud to substancja, najczęściej mieszanina substancji, nie na miejscu. Historia smoły kwaśnej – niestety dość powszechnych produktów rafinacji ropy naftowej – jest tego kolejnym potwierdzeniem. Dlaczego „niestety” zrozumiecie nieco później, tak samo jak dowiecie się (kto nie wie), jakim ptakiem są te kwaśne smoły. Nie niebieski ptak szczęścia, ale raczej czarny...

Zacznijmy naszą historię od substancji nieporównywalnie bardziej popularnej niż wszystkie smoły razem wzięte. Alchemicy nazywali go olejem witriolowym, my nazywamy go kwasem siarkowym.

DLACZEGO PETROCHEMIŚCI POTRZEBUJĄ KWASU SIARKOWEGO?

Kwas ten jest nie tylko niezwykle popularną substancją, ale także niezwykle ważną. Nie bez powodu wielkość jego produkcji jest jednym ze wskaźników potencjału gospodarczego kraju.

Większość kwasu siarkowego jest obecnie wydawana na produkcję nawozów mineralnych, ale jest on prawie w równym stopniu niezbędny dla wszystkich pozostałych podsektorów przemysłu chemicznego. I nie tylko chemiczny: przemysł metalowy, tekstylny, skórzany i spożywczy nie może obejść się bez kwasu siarkowego. Przemysł rafineryjny i petrochemiczny nie są wyjątkiem: zużywają kwas siarkowy na dość dużą skalę i do różnych celów. Oto kilka przykładów.

Najpopularniejsze obecnie syntetyczne detergenty (CMC) są środkami aminoaktywnymi. Oznacza to, że ich substancja czynna zawarta jest w anionie – najczęściej w anionie o składzie HSO 3 – który do CMC trafił z najtańszego i najbardziej dostępnego kwasu siarkowego. Na przykład olej rycynowy pod wpływem kwasu siarkowego przekształca się z substancji plamiącej w detergent. Obecnie, w celu uzyskania wysokiej jakości CMC, sulfonowaniu poddaje się zazwyczaj nie naturalne, lecz syntetyczne surowce (alkilobenzeny), a najtańszy dla potrzeb technicznych CMC był i jest otrzymywany przez sulfonowanie frakcji ropy naftowej i oleju napędowego.

Inny przykład. Około jedną piątą wszystkich produktów petrochemicznych stanowią alkohole. Najpowszechniejszą metodą wytwarzania alkoholi, w tym alkoholu etylowego, jest hydratacja olefin kwasem siarkowym. co ponownie wymaga kwasu siarkowego. Inny przykład. Nowoczesny silnik samochodowy jest przeznaczony do benzyny wysokooktanowej. Klasyczny środek przeciwstukowy, tetraetylo-ołów, staje się persona non grata, ponieważ zatruwa atmosferę. Obecnie podejmuje się próby zwiększenia liczby oktanowej benzyn poprzez procesy alkilowania. W wyniku tych procesów powstają rozgałęzione cząsteczki węglowodorów. Dodawane są do benzyny w celu zwiększenia jej liczby oktanowej, a katalizatorem alkilowania jest nadal kwas siarkowy... Pomińmy inne przypadki stosowania kwasu siarkowego jako katalizatora w procesach petrochemicznych ze względu na nieistotność - nieistotność skali zużycia. Znacznie częściej wykorzystuje się go do oczyszczania produktów naftowych: paliw, olejów, parafin. Kwas usuwa z oleju nienasycone i aromatyczne węglowodory, substancje żywiczne, związki siarki i azotu - wszystko to, co zmniejsza stabilność paliw i olejów podczas przechowywania, pogarsza ich właściwości użytkowe, zapach i kolor. Oczyszczanie produktów naftowych kwasem siarkowym jest najstarszą i najprostszą technologicznie metodą. Ale jednocześnie jest to metoda wsteczna: występują duże straty cennych składników oleju, kwas powoduje korozję sprzętu, a co najważniejsze, powstaje dużo odpadów, które łącznie nazywa się smołą kwaśną. Z tego powodu metody oczyszczania kwasem siarkowym są obecnie zastępowane (ale nie całkowicie) bardziej zaawansowanymi, takimi jak hydrorafinacja paliw czy obróbka olejów selektywnymi rozpuszczalnikami. Obecnie w ten sposób przetwarza się około 90% światowej produkcji ropy. Pamiętajmy jednak o ogromnej skali produkcji: za pozostałymi dziesięcioma procentami kryje się tysiące ton H 2 SO 4. Oczyszczaniu najcenniejszych olejów – hydraulicznych, próżniowych, elektroizolacyjnych – w dalszym ciągu powierza się wyłącznie kwasowi siarkowemu.

Tym samym pozycja kwasu siarkowego w rafinacji ropy naftowej i petrochemii pozostaje dość silna. A jeśli tak, to ilość kwaśnej smoły nadal rośnie.

LOS ODPADÓW

Czarna lepka masa zawierająca do 70% H 2 SO 4 plus początkowe związki organiczne, kwasy alkilosiarkowe i inne produkty sulfonowania, a także żywice i polimery - wszystko to jest kwaśną smołą. Ich składniki są częściowo powiązane chemicznie, częściowo po prostu zmieszane i niezwykle trudno je rozdzielić.

Jak wiadomo, stopień wykorzystania odpadów produkcyjnych jest wskaźnikiem rozwoju przemysłu i miarą kultury produkcji. Do niedawna utylizację smoły kwaśnej uważano za sprawę beznadziejną. Odpadów tych nie można wrzucać do rzek nawet po dokładnej neutralizacji: rozkładają się powoli i długo. Najprościej jest spalić nieszczęsną kwaśną smołę rozpuszczając ją np. w paliwie do kotła. Ale to też nie jest rozwiązanie: powstają gazy spalinowe ze znaczną zawartością SO 2 i w tym przypadku wpływ kwaśnych smoły na biosferę będzie bardzo negatywny.

Dlatego przez wiele dziesięcioleci wrzucano kwaśne smoły do ​​ogromnych zbiorników retencyjnych. Nie trzeba dodawać, że same stawy i ich bezpośrednie otoczenie są martwe. „Nawet ptak do niego nie leci i nie przylatuje zwierzę, tylko czarna trąba powietrzna…” niesie daleko ostry zapach dwutlenku siarki zmieszanego z nie mniej „aromatycznymi” substancjami organicznymi. Jest to stopniowy rozkład kwaśnych smoły w stawach magazynowych.

Nie sposób było pogodzić się z bezpowrotną utratą kwasów i materii organicznej, a tym bardziej zanieczyszczeniem środowiska. Kwas siarkowy od wielu lat skutecznie oczyszcza wiele produktów spożywczych. Teraz pojawiło się pytanie. sprzątać i jednocześnie generować dochód z odpadów.

Naturalny przebieg: aby w jakiś sposób wykorzystać kwaśne smoły, należy je przede wszystkim podzielić na co najmniej dwa główne składniki – materię organiczną i kwas siarkowy. Najprostszym narzędziem do takiej separacji może być para wodna. Przetworzona przez nią mieszanina rozwarstwia się. Górna warstwa to materia organiczna ze śladami kwasu, dolna warstwa to czarny rozcieńczony kwas. Zużyty kwas można zatężyć lub zastosować tam, gdzie poradzi sobie słaby kwas, na przykład przy produkcji siarczanu amonu lub superfosfatu, w przemyśle skórzanym lub do odsalania zasolonych gleb.

Wybór jest stosunkowo niewielki, tym bardziej, że każda z wymienionych branż preferuje kwas przynajmniej technicznie czysty... Zapotrzebowanie na stężony H 2 SO 4 jest większe, ale usunięcie nadmiaru wody z kwasu nie jest łatwe. Wydajność jest niska, sprzęt koroduje, a co najważniejsze, należy najpierw usunąć pozostałości substancji organicznych, które po odparowaniu rozkładają do 40% kwasu. Okazuje się więc, że gra nie jest warta świeczki.

Ale każda chmura ma dobrą stronę. Termiczny rozkład brudnego kwasu okazał się opłacalną opcją. Kwas siarkowy rozkłada się, „aby umrzeć i wcielić się” w ten sam kwas siarkowy. Produkt rozkładu – dwutlenek siarki – potrzebny jest zarówno do ekstrakcji celulozy ze zrębków drzewnych, jak i jako środek konserwujący podczas przechowywania owoców, a co najważniejsze – SO 2 wykorzystywany jest do produkcji kwasu siarkowego. Mocny, czysty, odpowiedni do każdego zadania.

Ale do czego służy drugi składnik kwaśnych smół – czarna „lepka” materia organiczna? Można go spalić jako paliwo w kotle. Ale to będzie złe paliwo: zawiera sporo siarki i szybko koksuje wtryskiwacze. Po podgrzaniu można poddać obróbce część organiczną kwaśnej smoły powietrzem i w ten sposób przekształcić ją w bitum. Asfalt był pierwszym produktem naftowym, który wpadł w ręce człowieka (już 3800 r. p.n.e.!). Od czasów starożytnych jego właściwości wodoodporne, ściągające i antyseptyczne wykorzystywano w budownictwie, medycynie i przy mumifikacji zwłok. Obecnie ogromne ilości bitumu wykorzystuje się do budowy budynków i dróg oraz do zabezpieczania konstrukcji metalowych przed korozją. Popyt na asfalt przewyższa podaż. Uzyskiwanie go z kwaśnej smoły jest podwójnie przydatne: najbardziej szkodliwy brud przekształca się w pożądany produkt...

Czasopismo „Chemia i Życie” nr 10 za rok 1978.

Należy do leków jednopodstawowych o słabym działaniu. Charakteryzuje się brakiem koloru i ostrym zapachem. Lek jest higroskopijny, charakteryzuje się zdolnością do reagowania z wieloma rodzajami rozpuszczalników oraz dobrze łączy się z substancjami organicznymi i gazami. Wchodząc w interakcję z aktywnymi metalami tworzy sole, a gdy temperatura spadnie do -16°C, zamienia się w krystaliczną masę.

Metody i metody otrzymywania

Przemysłową metodą wytwarzania kwasu octowego jest zastosowanie katalizatorów do tlenowego utleniania aldehydu octowego. Proces zachodzi pod wysokim ciśnieniem i temperaturą. W zależności od technologii można zastosować katalizatory manganowe, rodowe lub kobaltowe. W przemyśle spożywczym do produkcji kwasu octowego stosuje się metodę biokatalityczną z wykorzystaniem enzymów pochodzących z bakterii kwasu octowego oraz cieczy zawierających etanol.

Substancja została odkryta w czasach starożytnych w wyniku naruszenia technologii produkcji wina. Ocet powstający w kwaśnym winie znalazł zastosowanie w życiu codziennym, a kwas zaczęto stosować jako przyprawę do potraw, lekarstwo i rozpuszczalnik organiczny.

W przyrodzie występuje wiele kwasów i ich różnych związków chemicznych. Mają aktywny wpływ na cały otaczający ich świat.

Oto kilka interesujących faktów na temat kwasów.

Jezioro Śmierci położony na Sycylii nazywa się „ Martwy" W pobliżu brzegów jeziora nie rosną rośliny, nie żyją tam ryby ani inne żywe organizmy, a ptaki nigdy tam nie latają. Każdy, kto przypadkowo wpadnie do jeziora, natychmiast umiera. Jeśli opuścisz rękę do jeziora na kilka sekund, skóra na dłoni natychmiast zmieni kolor na czerwony, pokryje się pęcherzami i zacznie się łuszczyć, odsłaniając tkankę mięśniową. Myślisz, że to historia z horroru? Nie, to jest prawdziwy obraz z życia.

A stanie się tak, ponieważ jezioro jest niczym więcej niż zbiornikiem wodnym agresywny, niebezpieczny kwas siarkowy. W 1999 roku badacze po żmudnych i niebezpiecznych badaniach dna tego jeziora odkryli, że kwas ten pochodzi z dwóch podziemnych źródeł.

Wiadomo też, że mafia na Sycylii zawsze topiła w tym jeziorze swoje ofiary i po krótkim czasie nie było po nich śladu.

Więcej interesujących faktów na temat kwasów. Co dziwne, kwas może pomóc w walce z tak złym nałogiem jak palenie. Pracownicy Duke University Medical Center (USA) stworzyli zupełnie unikalną metodę pozbycia się tego nawyku.

Obecnie stosuje się w tym celu różne metody, dzięki którym oczyszczona nikotyna (pozbawiona różnych szkodliwych substancji w postaci substancji rakotwórczych, agresywnych smół i tlenku węgla) dostaje się bezpośrednio do krwi. Używają w tym celu impregnowanych plastrów, gumy do żucia i inhalatorów.

Opracowana przez badaczy technika proponuje wykorzystanie właściwości związków nikotyny i kwasu pirogronowego powstających w organizmie palacza. W wyniku interakcji tych dwóch składników powstaje pirogronian związku nikotyny. Związek ten przedostaje się do płuc palacza. Aktualnie trwają końcowe testy nowego produktu, po których będzie on dostępny dla każdego.

Ciekawostki historyczne związane z kwasami organicznymi: W 1714 roku dekretem Piotra I w Petersburgu założono ogród aptekarski. Uprawiano tam rośliny lecznicze, zaopatrując nimi apteki lub przetwarzając je na leki. Tak więc liście jednej z tych roślin umieszczone w mleku chronią je przed zakwaszeniem. Świeże mięso i ryby przechowywane w tej roślinie zachowują trwałość dłużej. Z jego korzeni można uzyskać żółty barwnik. Włókna można wykorzystać do produkcji sieci, które nie gniją w wodzie. Liście są niewyczerpaną podstawą wyobraźni gospodyń domowych w przygotowywaniu zdrowej i pełnowartościowej żywności. Znamy tę roślinę z baśni Andersena. Osobiste doświadczenie z tą rośliną może doprowadzić cię do łez. Wreszcie nawet niewidomy może rozpoznać tę roślinę. To jest... Nazwij tę roślinę!

Rysunek 7 z prezentacji „Kwasy karboksylowe i ich właściwości” na lekcje chemii na temat „Kwasy karboksylowe”

Wymiary: 960 x 720 pikseli, format: jpg. Aby pobrać darmowy obraz do lekcji chemii, kliknij obraz prawym przyciskiem myszy i kliknij „Zapisz obraz jako...”. Aby wyświetlić zdjęcia na lekcji, możesz także bezpłatnie pobrać całą prezentację „Kwasy karboksylowe i ich właściwości.pptx” ze wszystkimi obrazkami w archiwum zip. Rozmiar archiwum wynosi 519 KB.

Pobierz prezentację

Kwasy karboksylowe

„Właściwości chemiczne kwasów karboksylowych” - Nazwa kwasów karboksylowych. Struktura grupy karboksylowej. Wzory kwasów karboksylowych. Zadanie. Właściwości chemiczne kwasów karboksylowych. Grupa funkcyjna. Kwasy karboksylowe. Kwas salicylowy. Właściwości chemiczne. Trywialne nazwy kwasów karboksylowych. Ogólne właściwości kwasów karboksylowych. Droga do wiedzy.

„Przykłady kwasów karboksylowych” - Kwas mrówkowy. Kwas octowy. Kwas walerianowy. Właściwości chemiczne kwasów karboksylowych. Kwas stearynowy. Przestudiuj strukturę. Tworzą etery. Kwas cytrynowy. Kwasy karboksylowe. Kwasy. Wskaźnik. Są to substancje organiczne. Klasyfikacja kwasów karboksylowych. Kwas szczawiowy.

„Kwasy karboksylowe i ich właściwości” – Ciekawostki historyczne związane z kwasami organicznymi. Klasyfikacja. Algorytm zapisywania wzorów kwasów karboksylowych. Kwas metylopentanowy. Wzór strukturalny grupy karboksylowej. Który kwas jest silniejszy? Nazwy kwasów. Kwasy karboksylowe. Kwas etanowy lub octowy. Właściwości fizyczne kwasów karboksylowych.

„Ogranicz jednozasadowe kwasy karboksylowe” - Jednozasadowe kwasy karboksylowe. Właściwości fizyczne. Struktura i nazewnictwo nasyconych kwasów karboksylowych. Kwasy karboksylowe. Atom węgla. Nasycone jednozasadowe kwasy karboksylowe. Substancje gazowe. Rodzaje izomerii. Historia odkryć. Kwas mrówkowy. Nazwij kwasy karboksylowe. Banalne nazwy.

„Nasycone kwasy karboksylowe” – powtórz definicję kwasów karboksylowych. Nazewnictwo estrów. Octan miedzi. Octan izobutylu. Wybierz wzór kwasu karboksylowego. Atom węgla. Krzyżówka dotycząca kwasów karboksylowych. Banalne nazwy. Właściwości chemiczne kwasów karboksylowych. Etan. Wytwarzanie kwasów karboksylowych. Zadanie samokontroli.

„Klasy kwasów karboksylowych” - Szeregi homologiczne kwasów. Kwas jabłkowy. Klasyfikacja kwasów karboksylowych ze względu na charakter rodnika węglowodorowego. Grupa funkcyjna. Wytwarzanie kwasów karboksylowych. Zastosowanie kwasów karboksylowych. Izomeria kwasów karboksylowych. Klasyfikacja kwasów karboksylowych. Przedstawiciele jednozasadowych kwasów karboksylowych.

W sumie odbyło się 19 prezentacji