اسانس موز را چونه تولید کنیم ؟

اسانس موز را چونه تولید کنیم ؟ :  

استرها ترکیبات صنعتی و زیستی مهمی هستند، بوی مطبوع اکثر میوه ها نشات گرفته از استرهای ساده فرار است. استرها مشتقات اسیدهای کربوکسیلیک هستند که با یکی از روش های زیر تهیه می شوند:

1- واکنش مستقیم بین اسید و الکل (در حضور اسید سولفوریک یا هیدروژن کلرید خشک)

باید توجه داشت این واکنش تعادلی است و نمی توان با واکنش ساده یک مول از هر یک از واکنش دهنده ها، بهره خوبی به دست آورد. برای مثال اگر یک مول اسید استیک با یک مول اتانول در حضور مقدار کمی اسید سولفوریک واکنش دهند تا به تعادل برسند (پس از چند ساعت)، مخلوط حاصل حاوی دو سوم مول استر و آب و یک سوم مول اسید و الکل اولیه خواهد بود. اگر با یک مول استر و آب نیز در حضور اسید سولفوریک واکنش را انجام دهید همین مخلوط تعادلی به دست می آید. به عبارتی همان کاتالیزوری (یون هیدورژن) که واکنش رفت (استری شدن) را کاتالیز می کند، واکنش برگشت را نیز کاتالیز می کند. برای این که بتوانیم واکنش را به سمت راست هدایت کنیم چند روش وجود دارد:

الف- اضافه کردن مقدار اضافی از یکی از واکنشگرها که معمولاً الکل است. ب- خارج کردن استر یا آب به وسیله تقطیر ج- خارج کردن آب به روش تقطیر آزئوتروپی (با استفاده از بنزن یا تولوئن) د- خارج کردن آب به وسیله یک عامل آبگیری کننده یا یک الک مولکولی

حضور گروه های بزرگ در نزدیکی محل واکنش چه در اسید و چه در الکل سرعت واکنش استری شدن را کاهش می دهد (همین طور در مورد واکنش برگشت یا هیدرولیز)

ترتیب فعالیت الکل ها در واکنش استری شدن:           CH₃OH > 1º > 2º > 3º

2- واکنش الکل ها با اسید کلریدها و انیدریدها

RCOCl + R’OH —–> RCOOR’ + HCl

3- واکنش آلکیل هالیدها با نمک نقره اسید

CH₃COOAg + ROH —–> CH₃COOC₂H₅ + AgI

روش تهیه ایزوآمیل استات

مواد لازم استیک اسید گلاسیال ایزوآمیل الکل اسید سولفوریک بی کربنات سدیم کربنات پتاسیم یا سولفات منیزیم

روش کار

17/35 میلی لیتر (18/04 گرم، 0/3 مول) استیک اسید گلاسیال و 27/1 میلی لیتر (21/95 گرم، 0/25 مول) ایزوآمیل الکل و 1 میلی لیتر سولفوریک اسید غلیظ را در یک بالن ته گرد بریزید و مخلوط را خوب هم بزنید. چند عدد سنگ جوش به مخلوط فوق اضافه کرده و آن را به مدت یک ساعت و نیم رفلاکس کنید. (حرارت را طوری تنظیم نمایید که رفلاکس به ارامی صورت گیرد). پس از این مدت حرارت را قطع کنید و بعد از چند دقیقه بالن را در زیر آب، سرد کنید. سپس محتویات داخل بالن را در یک قیف جداکننده بریزید و 15-10 میلی لیتر آب مقطر به آن بیفزایید، آن را تکان دهید و دو فاز آبی و آلی را از یکدیگر جدا کنید. استر (فاز آلی) را دو بار دیگر با 15-10 میلی لیتر آب مقطر و بعد با 25 میلی لیتر محلول 5% بی کربنات سدیم بشویید.

استر استخراج شده را با کاغذ pH آزمایش کنید، در صورت اسیدی بودن محیط؛ استر را یک بار دیگر با محلول 5% بی کربنات سدیم بشویید. سپس استر را مجدداً با 25-20 میلی لیتر آب نمک شستشو دهید. ایزوآمیل استات را در یک ارلن مایر کوچک ریخته و به آن کربنات پتاسیم یا سولفات منیزیم بی آب اضافه کنید و آن را به هم بزنید، پس از 15-10 دقیقه که محلول کاملاً خشک شد آن را صاف کنید و به یک بالن ته گرد منتقل کرده و تقطیر نمایید. مایع تقطیر شده در دمای 142 درجه سانتی گراد را جمع اوری کنید. ایزوآمیل استات حاصل با بویی شبیه به موز آماده شده است.

نکات ایمنی کار با این مواد شیمیایی

سولفوریک اسید خوردن و استنشاق بخارات این ماده به شدت مسمومیت ایجاد می کند، محرک شدید پوست و نسج است و می تواند سوختگی های شدید ایجاد کند. هنگام استفاده از این ماده حتماً در زیر هود و با احتیاط کار کنید و ترجیحاً از دستکش و ماسک استفاده نمایید. در صورت تماس با پوست، فوراً آن ناحیه را با دستمال تمیز خشک نموده و با آب سرد و محلول 5 درصد سدیم بی کربنات شستشو دهید. این ماده در تماس با آب به شدت عمل می کند، اطمینان حاصل کنید که اسید غلیظ را به آهستگی به آب اضافه می کنید و هیچ گاه عکس این عمل را انجام ندهید.

استیک اسید گلاسیال خوردن و استنشاق بخارات خالص این ماده به شدت مسمومیت ایجاد می کند، محرک شدید پوست و چشم است و می تواند سوختگی های شدید ایجاد کند. هنگام استفاده از این ماده حتماً در زیر هود و با احتیاط کار کنید و ترجیحاً از دستکش و ماسک استفاده نمایید. در صورت تماس با پوست، فوراً آن ناحیه را با آب سرد بشویید. رقیق شده این ماده خطری ندارد و استفاده از آن برای مصارف غذایی بلامانع است.

ایزوآمیل الکل این ماده سوزاننده و محرک پوست و مخاط بینی است. از استنشاق بخارات این ماده خودداری کنید و هنگام کار با آن حتماً در زیر هود و با احتیاط کار کنید.

 

سفیر آزما کیان، شرکت فروش مواد شیمیایی آزمایشگاهی از برترین برند های دنیا

با تشکر مجله دانش شیمی و تیم پایان نامه من

با ما در تماس باشید : 09357007743

خرید کربنات سدیم | فروش کربنات سدیم

خرید کربنات سدیم | فروش کربنات سدیم :  

کربنات سدیم (Na₂CO₃) که با نام های کربنات دو سود، سودا اش (soda ash)، کریستال سودا (soda crystals) و سودای شستشو (washing soda) نیز شناخته می شود، یکی از مهمترین مواد شیمیایی صنعتی بوده که به طور وسیعی در تولید دیگر محصولات قلیایی، نمک های سدیم و … به کار می رود. سودا اش نام متداول کربنات سدیم بدون آب است که به طور صنعتی کاربرد دارد. سدیم کربنات یا سودا اش، در واقع نمک سدیم اسید کربنیک است که در حالت عادی به صورت جامد سفید رنگ می باشد.

سدیم کربنات در مقیاس صنعتی از طریق فرآیند سولوی و با استفاده از سنگ آهک (کلسیم کربنات)، آمونیاک و نمک (سدیم کلرید) تولید می شود. از مهمترین کاربردهای آن می توان به استفاده از این ماده در صنعت تولید شیشه اشاره نمود. خلوص کربنات سدیم معمولاً بر اساس مقدار سدیم اکسید (Na₂O) گزارش می شود، به طوری که هر یک کیلوگرم سدیم کربنات دارای 0/585 کیلوگرم اکسید سدیم می باشد.

سدیم کربنات دارای یک بنیان آنیونی (CO₃^-2) و دو بنیان کاتیونی (⁺Na) می باشد. شکل های کریستالی این ماده به صورت مونو هیدرات، هپتا هیدرات و دکا هیدرات می باشد. شکل مونو هیدرات آن دارای 85 درصد وزنی سدیم کربنات بوده که به صورت کریستال های کوچک از کریستالیزاسیون محلول اشباع آن در دمای بالاتر از 35 درجه سانتی گراد به دست می آید. شکل هپتا هیدرات آن دارای 45 درصد وزنی سدیم کربنات بوده که در دمای 32 تا 35 درجه سانتی گراد به دست می آید، و شکل دکا هیدرات آن که washing soda نیز نامیده می شود، دارای 37 درصد وزنی سدیم کربنات است و در دمای پایین تر از 32 درجه سانتی گراد به دست می آید.

معمولاً سدیم کربنات به صورت هپتا هیدرات وجود دارد که به سهولت به شکل پودر سفید مونو هیدرات در می آید. کربنات سدیم دارای خاصیت قلیایی نسبتاً قوی بوده و از خاکستر بسیاری از گیاهان قابل استحصال است. پیشینه مصرف این ماده توسط انسان به بیش از 5000 سال باز می گردد، به طوری که مصریان باستان از شکل طبیعی نمک قلیایی ترکیبی از سدیم کربنات دکا هیدرات و سدیم بی کربنات (سدیم هیدروژن کربنات یا جوش شیرین) استفاده می کردند. آن ها این نمک قلیایی را به عنوان صابون شستشو به کار می بردند، همچنین در تولید شیشه نیز از آن بهره می بردند.

در سال 1791 میلادی شیمیدان فرانسوی نیکلاس لبانس توانست کربنات سدیم را با استفاده از نمک سدیم کلرید، سولفوریک اسید و سنگ آهک (کلسیم کربنات) در حضور زغال تهیه نماید. در روش پیشنهادی وی ابتدا نمک سدیم کلرید در سولفوریک اسید جوشانده می شد تا به سدیم سولفات و گاز هیدروژن کلرید تبدیل شود، سپس سدیم سولفات تولید شده به همراه سنگ آهک و زغال خرد شده حرارت داده می شد تا سدیم کربنات حاصل گردد. لازم به ذکر است که گاز هیدروژن کلرید (هیدروکلریک اسید) حاصل از این واکنش به عنوان یک منبع آلودگی هوا به شمار می آمد، اما با این وجود از این روش برای تولید کربنات سدیم تا اواخر دهه 1880 میلادی استفاده می شد.

خواص فیزیکی و شیمیایی سدیم کربنات

سدیم کربنات دارای نقطه ذوب 851 درجه سانتی گراد می باشد، و در دماهای بالاتر تجزیه می شود؛ لذا نقطه جوش برای آن تعریف نمی شود. حلالیت سدیم کربنات در آب در دمای 20 درجه سانتی گراد برابر 220 گرم در لیتر است.

سایر خواص فیزیکی و شیمیایی

از واکنش های شیمیایی سدیم کربنات می توان به واکنش آن با کربنیک اسید (کربن دی اکسید و آب) که منجر به تولید سدیم بی کربنات (سدیم هیدروژن کربنات) می شود، اشاره نمود. همچنین سدیم بی کربنات در حضور سدیم هیدروکسید (سود پرک)، سدیم کربنات تولید می کند.

فرآیند های تولید سدیم کربنات

به طور کلی دو روش برای تولید سدیم کربنات وجود دارد که عبارتند از: 1- سنتز شیمیایی سدیم کربنات به روش سولوی (Solvay) 2- استحصال سدیم کربنات از منابع طبیعی

فرآیند تولید کربنات سدیم به روش سولوی

در سال 1861 میلادی شیمیدان بلژیکی به نام ارنست سولوی، روشی را برای سنتز سدیم کربنات معرفی نمود که در آن از نمک سدیم کلرید و سنگ آهک (کلسیم کربنات) به عنوان مواد اولیه و از آمونیاک به عنوان کاتالیزور استفاده می شود.

مرحله اول: تولید سدیم بی کربنات (سدیم هیدروژن کربنات)

در این روش ابتدا نمک سدیم کلرید را در آب حل می کنند تا محلول اشباع نمک به دست آید، سپس انجام واکنش به وسیله عبور محلول اشباع نمک از درون دو برج متوالی می باشد که در برج اول حباب های آمونیاک از پایین برج به سمت بالا آمده و توسط محلول آب نمک جذب و حل می شود. در برج دوم با تزریق گاز دی اکسید کربن، حباب های این گاز از محلول آب نمک آمونیاکی عبور کرده و سدیم بی کربنات (سدیم هیدروژن کربنات یا جوش شیرین) حاصل می شود. دی اکسید کربن مورد نیاز این مرحله از تجزیه حرارتی سنگ آهک (کلسیم کربنات) به دست می آید.

در اثر حرارت دادن سنگ آهک، علاوه بر دی اکسید کربن، اکسید کلسیم نیز به دست می آید که از آن در بخش بازیافت آمونیاک استفاده خواهد شد. محصول حاصل از این فرآیند سدیم بی کربنات و محلول آمونیوم کلرید می باشد که با عبور از فیلتر، بی کربنات سدیم آن جدا شده و به مرحله بعدی تولید کربنات سدیم منتقل می شود.

مرحله دوم: تولید سدیم کربنات

بی کربنات سدیم حاصل از فرآیند مرحله اول، به روش حرارتی (کلسیناسیون) در دمای حدود 200 درجه سانتی گراد، با از دست دادن آب و دی اکسید کربن، به کربنات سدیم تبدیل می شود. لازم به ذکر است که دی اکسید کربن حاصل شده در این مرحله به منظور استفاده مجدد، به مرحله اول برگشت داده می شود.

مرحله سوم: بازیافت آمونیاک

در بخش جانبی این فرآیند، آمونیوم کلرید (نشادر) با اکسید کلسیم حاصل از فرآیند تجزیه حرارتی سنگ آهک (کلسیم کربنات)، واکنش داده می شود و آمونیاک احیا شده و به مرحله اول واکنش برگشت داده می شود. همچنین محصول جانبی این فرآیند، کلرید کلسیم می باشد که قابل فروش می باشد.

(لازم به ذکر است با توجه به شرایط خاک کشاورزی در کشورهای مختلف، می توان به جای بازیافت آمونیاک محصول آمونیوم کلرید را مستقیماً به عنوان یک کود شیمیایی به فروش رساند.)

مواد اولیه در فرآیند تولید سدیم کربنات به روش سولوی

مواد اولیه مورد نیاز برای تولید کربنات سدیم به روش سولوی عبارتند از: سنگ آهک (کلسیم کربنات)، نمک سدیم کلرید و آمونیاک

سنگ آهک (کلسیم هیدروکسید)

سنگ آهک (CaCO₃) مصرفی در فرآیند تولید سدیم کربنات می بایست دارای خلوص حداقل 84 درصد باشد. اما از آنجا که به توجه به کیفیت معدن، خلوص سنگ آهک متفاوت می باشد، لذا میزان مصرف آن در فرآیند تولید کربنات سدیم متفاوت می باشد. میزان مصرف آن با توجه به کیفیت سنگ آهک (84 درصد تا 98 درصد) در حدود 1820- 1090 کیلوگرم به ازای تولید هر تن محصول برآورد می شود.

نمک سدیم کلرید

نمک مصرفی در این فرآیند نیز بسته به کیفیت آن در حدود 1800- 1530 کیلوگرم به ازای تولید هر تن محصول در نظر گرفته می شود.

آمونیاک

از آنجا که آمونیاک در این فرآیند مصرف نمی شود و نقش کاتالیزور را دارد، لذا در فرآیند بازیافت به چرخه باز می گردد. اما فرض می شود که آمونیاک در حدود 0/5 درصد در فرآیند مصرف شده باشد، بر این اساس با توجه به این که میزان مصرف آمونیاک در فرآیند تولید کربنات سدیم 550 کیلوگرم به ازای هر تن محصول می باشد، لذا میزان مصرف آن در حدود 2/75 کیلوگرم به ازای هر تن محصول محاسبه می گردد.

استحصال سدیم کربنات از منابع طبیعی

در این روش از ترکیبات معدنی همچون ترونا و نفلین که حاوی سدیم کربنات و سدیم بی کربنات می باشند بهره برداری می شود. این روش در کشورهایی مانند آمریکا و ترکیه که دارای ذخایر بزرگ ترونا هستند، استفاده می شود.

کاربردهای سدیم کربنات

کربنات سدیم از جمله موادی است که کاربردهای زیاد و متنوعی در صنایع مختلف دارد. برخی از مهمترین کاربردهای آن به شرح ذیل می باشد:

1- ساخت و تولید شیشه مهمترین و اصلی‌ترین کاربرد سدیم کربنات در تولید شیشه است. استفاده از این ماده در شیشه سازی موجب کاهش دمای تشکیل شیشه و صرفه جویی در مصرف انرژی می گردد.

2- تولید مواد شیمیایی از کربنات سدیم در تولید برخی مواد شیمیایی از جمله سدیم بی کربنات (سدیم هیدروژن کربنات)، سدیم سیلیکات، سدیم تری پلی فسفات، سدیم دی کرومات، سدیم آلومینات، سدیم سیانید و … استفاده می شود.

3- تولید کاغذ در صنعت تولید کاغذ از کربنات سدیم به عنوان عامل تنظیم کننده اسیدیته و همچنین به منظور رنگ زدایی از کاغذ باطله مورد استفاده قرار می گیرد.

4- تولید صابون و شوینده ها (دترجنت ها) از سدیم کربنات در تولید صابون و شوینده ها (دترجنت ها) به عنوان عامل آلکالی (قلیایی) استفاده می گردد.

5- نرم کردن آب در فرآیند تبادل یونی موجب حذف یون های کلسیم و منیزیم از آب شده و موجب کاهش سختی آب می گردد. لذا در مصارف گوناگون موجب کاهش مصرف شوینده می شود. (بدون استفاده از کربنات سدیم، شوینده اضافی برای مرطوب نمودن یون های کلسیم و منیزیم نیاز می شود)

6- مخازن آب شهری به عنوان یک افزودنی متداول در مخازن آب شهری به منظور خنثی سازی اثر اسیدی کلر و افزایش pH به کار می رود.

7- رنگرزی از کربنات سدیم به عنوان عامل استحکام دهنده پیوند بین رنگ و الیاف استفاده می شود.

8- صنایع غذایی در صنایع غذایی از سدیم کربنات به عنوان تنظیم کننده pH و نگهدارنده استفاده می شود.

9- صنایع الکترولیز به عنوان یک الکترولیت باعث افزایش سرعت تجزیه آب می شود.

10- تاکسیدرمی در فرآیند حذف گوشت از استخوان ها کاربرد دارد.

11- آزمایشگاه های شیمی در آزمایشگاه های شیمی از سدیم کربنات به عنوان استاندارد اولیه در واکنش های تیتراسیون استفاده می شود.

12- خمیر دندان در ساخت خمیر دندان کربنات سدیم به عنوان عامل افزایش دهنده pH دهان و عامل کف ساز به کار می رود.

13- آجر سازی به عنوان عامل مرطوب کننده در تولید خمیر موجب کاهش مقدار آب مصرفی می شود.

14- صنعت نساجی در صنعت نساجی از کربنات سدیم به عنوان عامل ضد اسید در فرآوری ابریشم استفاده می شود.

15- صنایع پتروشیمی و تصفیه نفت خام به عنوان خنثی کننده در فرآیندهای پتروشیمی کاربرد دارد.

16- تصفیه روغن های گیاهی سدیم کربنات در تصفیه روغن های گیاهی به عنوان عامل جداکننده اسیدهای چرب آزاد عمل می کند.

تأثیر زیست محیطی سدیم کربنات

اصلی ترین اثر نامطلوب کربنات سدیم بر محیط زیست را می توان تأثیر آن را بر pH محیط در نظر گرفت. لذا تأثیر نامطلوب سدیم کربنات بر ارگانسیم های موجود در محیط تا حد زیادی تابع ظرفیت بافری محیطی است که این ماده در آن رها می شود. بررسی ها نشان داده اند که کربنات سدیم در غلظت های کمتر از 100 میلی گرم بر لیتر بی خطر بوده و در صورتی که این ماده را قبل از انتقال به محیط زیست رقیق کنیم حتی به صورت موضعی نیز موجب کاهش pH نخواهد شد. همچنین بلعیدن کربنات سدیم بدون ضرر است مگر این که به مقدار خیلی زیاد باشد. بو کردن آن نیز ممکن است موجب سوزش بینی و یا گلو شود. در اثر تماس با پوست های حساس ممکن است موجب خارش و یا سوزش پوست گردد. در اثر تماس با چشم امکان ایجاد سوزش و سرخی در چشم وجود دارد. به طور کلی اثرات ایمنی نامطلوب این ماده بیشتر به دلیل ذرات ریز آن می باشد که ممکن است وارد بینی، چشم و یا گلو شوند.

 

خرید کربنات سدیم | فروش کربنات سدیم

سفیر آزما کیان، شرکت فروش مواد شیمیایی آزمایشگاهی از برترین برند های دنیا

با تشکر مجله دانش شیمی و تیم پایان نامه من

با ما در تماس باشید : 09357007743

خرید سدیم سولفات مرک

خرید سدیم سولفات مرک | فروش سولفات سدیم صنعتی | قیمت روز سدیم سولفات :

سولفات سدیم (سولفات دو سود) جزء نمک های سدیم اسید سولفوریک به شمار می رود. از نظر ظاهری به صورت پودر و بلورهای درشت شفاف برحسب این که بدون آب باشد و یا هیدراته، دیده می شود. سدیم سولفات ناخالص معمولاً با درجه خلوص بین 90 تا 99 درصد به فروش می رسد.

کاربردهای سولفات سدیم

1- صابون و پاک کننده ها (دترجنت ها) حدود 2 درصد سدیم سولفات در تهیه پودرهای شوینده خانگی و بین 20 تا 60 درصد آن به عنوان پرکننده (فیلر) یا کف زای سفید و بی اثر کاربرد دارد.

2- منبعی جهت تأمین سودا به عنوان منبع اقتصادی و قابل دسترس اکسید سدیم (Na₂O) و یا گوگرد در برخی صنایع مانند صنعت کاغذ، چوب، شیشه، نساجی، دباغی، عکاسی، تصفیه آب، تصفیه روغن های سولفاته، ذوب نیکل، تهیه غذای حیوانات و … استفاده می شود.

3- تولید شیشه به عنوان منبعی برای تأمین اکسید سدیم (Na₂O) و گوگرد در صنایع شیشه سازی به منظور حذف حباب ها و یا جلا دادن و جلوگیری از تشکیل کف روی انواع شیشه به کار می رود. لازم به ذکر است که درصد اندکی از سدیم سولفات در صنایع شیشه سازی استفاده می گردد، و می توان از سولفات کلسیم و یا کربنات سدیم به جای سولفات سدیم استفاده نمود.

4- صنایع شیمیایی به عنوان پیش ماده (ماده اولیه) ساخت موادی از جمله سولفات پتاسیم (در تولید کود، صنایع داروسازی و شیشه و …)، سولفات روی (تولید رنگدانه و باطری)، سولفات آلومینیوم و … از سولفات سدیم استفاده می شود.

5- در تولید منسوجات در رنگرزی پارچه، به منظور حفظ استحکام، جدا نگه داشتن آلاینده های آلی و جلوگیری از نمک گذاری ماده رنگ زا به کار می رود.

6- در صنایع داروسازی سدیم سولفات به صورت محلول رقیق به عنوان ملین تجویز می شود. همچنین قبل از عمل جراحی دستگاه گوارش به منظور تخلیه مجاری گوارش، از سولفات سدیم به همراه ترکیبات پلیمری غلیظ اکسید اتیلن و آب به نام ماکروگل (Macrogol) به بیمار خورانده می شود. ترکیب دارویی سولفات سدیم معمولاً به صورت تزریقی و با نام های سلوئید (Celloid)، نمک فاینون (Fynon salt) و سولفات سدیم تزریقی تهیه می شود. سولفات سدیم تزریقی در داروهای حیوانی (دامپزشکی) به عنوان مسهل و تقویت کننده فعالیت معده تجویز می گردد.

روش های تولید سولفات سدیم

به طور کلی دو روش عمده برای تولید سولفات سدیم وجود دارد:

الف- روش سنتز شیمیایی ب- استحصال از منابع معدنی حاوی سدیم سولفات

روش سنتز شیمیایی

عموماً در کشورهایی که فاقد منابع معدنی سولفات سدیم هستند، از روش های سنتز شیمیایی به منظور تهیه سدیم سولفات استفاده می شود. سولفات سدیم تولید شده بر حسب این که در فرآیند مورد نظر به عنوان محصول اصلی و یا محصول جانبی باشد، مورد نظر قرار می گیرد.

1- فرآیندهایی که سولفات سدیم به عنوان محصول اصلی است

هدف اصلی این کارخانه ها به طور مشخص سولفات سدیم می باشد که طی ترکیب مواد اولیه مناسب تحت شرایط معین مبادرت به تولید این ماده می نمایند.

سنتز سولفات سدیم از ترکیب سولفوریک اسید (H₂SO₄) و نمک سدیم کلرید (NaCl)

در اثر واکنش بین اسید سولفوریک (H₂SO₄) و سدیم کلرید (نمک طعام، NaCl)، سولفات سدیم و کلریدریک اسید به دست می آید. در این واکنش نمک سولفات سدیم به عنوان محصول اصلی فرآیند و کلریدریک اسید به عنوان محصول جانبی فرآیند به شمار می روند.

این واکنش به دو شکل و در شرایط متفاوت به صورت زیر قابل انجام می باشند:

* روش گریتیس (Giruitis) بهترین فرآیند براساس سیستم نیمه پیوسته، سهولت کار، سادگی تجهیزات و سیستم واکنش می باشد، به طوری که ابتدا محلول آب و نمک سدیم کلرید در رآکتور تهیه شده، سپس اسید سولفوریک 98 درصد به رآکتور اضافه می شود و پس از گذشت مدت زمان 30 دقیقه واکنش تکمیل می گردد. به منظور تسهیل در انجام واکنش، کل فرآیند می بایست در شرایط دمایی با دمای بالا بوده تا خروج گاز هیدروژن کلرید (هیدروکلریک اسید، HCl) به آسانی صورت پذیرد. پس از انجام واکنش، محلول حاصل برای ورود به فیلتر باید سرد شود، لذا مخلوط حاصل از یک مبدل حرارتی عبور داده می شود تا دمای آن پایین بیاید و سپس به یک فیلتر دوار منتقل می گردد. مایع صاف شده (پساب) به جریان برگشتی می پیوندد، تا سدیم بی سولفات (سدیم هیدروژن سولفات، NaHSO4) به طور کامل به سولفات سدیم تبدیل کند. محلول را سانتریفوژ نموده و جامد موجود را به یک خشک کن وارده نموده تا رطوبت باقی مانده در معرض هوای گرم تبخیر شود و در ادامه سولفات سدیم خروجی از خشک کن دوار به یک آسیاب و غربال جهت دانه بندی منتقل شده و سپس توسط دستگاه بسته بندی در کیسه های پلی اتیلنی 50 کیلوگرمی یا بشکه های پلاستیکی 220 لیتری بسته بندی می گردد. راندمان این فرآیند تقریباً 100 درصد بوده و محصول سولفات سدیم خشک، بدون اسید و با درجه خلوص بالایی می باشد.

* روش بستر سیال از جدیدترین روش های تولید سولفات سدیم و کلریدریک اسید به شمار می رود، در این فرآیند یک اطاقک احتراق وجود دارد که به انتهای بستر سیال (رآکتور استوانه ای ایستاده) متصل است. بخار اسید سولفوریک پس از تزریق به اطاقک احتراق با گازهای احتراق مخلوط شده و بدین طریق گرم می شود، سپس این مخلوط وارد رآکتوری می شود که حاوی نمک سدیم کلرید است، واکنش بین اسید و نمک سریع بوده و گاز HCl از بالای سیکلون به بیرون هدایت می شود. خلوص سولفات سدیم تولید شده در این روش حدود 97/5 درصد و اسید کلریدریک تولید شده بین 20 تا 25 درصد حجمی می باشد.

سنتز سدیم سولفات از ترکیب نمک طعام و دی اکسید گوگرد

در این فرآیند نمک سدیم کلرید (NaCl) و گاز دی اکسید گوگرد (SO₂) در حضور بخارات آب و هوا واکنش داده و سولفات سدیم و اسید کلریدریک را تولید می کنند. این واکنش گرمازا بوده و در دمای 840 درجه سانتی گراد انجام می پذیرد و کنترل دما با هوای اضافی صورت می گیرد. در این فرآیند مخلوط گاز SO₂ و هوا از درون بستری از نمک عبور داده می شوند. مقداری آهن که به عنوان کاتالیزور برای انجام واکنش به کار می رود، باعث کاهش خلوص محصول شده، همچنین باعث می شود رنگ سفید آن برای کاربرد در صنایع شوینده مناسب نباشد و برای رفع این مشکل باید ناخالصی آهن را که حدود 0/3 تا 0/4 درصد بوده را جدا نمود. این روش در کشورهای محدودی اجرا می گردد و علت اصلی آن خاص بودن تکنولوژی ساخت، مشکلات عملیاتی و بالا رفتن قیمت تمام شده محصول می باشد و دلیل اصلی بهره گیری از این روش (به عنوان مثال در امریکا) استفاده از گار SO₂ ضایعاتی از واحد های ذوب فلزات می باشد.

2- فرآیندهایی که سولفات سدیم به عنوان محصول جانبی است

در برخی صنایع شیمیایی سولفات سدیم به عنوان یک محصول جانبی به شمار می رود، و ضمن تولید محصول اصلی، برخی محصولات جانبی از جمله سولفات سدیم نیز تولید می شود. سدیم سولفات محصول فرعی برخی از صنایع مانند تولید اسید بوریک، اسید فرمیک، کرومات سدیم، فنول، استات سلولز، ویتامین ث، واحد تولید آهن از پیریت و واحد تولید الیاف مصنوعی اشاره نمود.

* در تهیه اسید بوریک فرآیند تولید اسید بوریک بدین گونه است که ابتدا سنگ بوراکس (نمک بورات سدیم متبلور) در مجاورت اسید سولفوریک 98 درصد و آب در داخل یک رآکتور به طور پیوسته به اسید بوریک و سولفات سدیم تبدیل می گردد و پس از آن عملیات فیزیکی به منظور جداسازی مواد تولید شده از محلول واکنش انجام می گیرد.

* در تهیه اسید فرمیک اسید فرمیک تجاری در اثر یک سری عملیات شیمیایی (از جمله واکنش بین دی اکسید کربن و سدیم هیدروکسید، پودر کردن، اسیدی نمودن و تقطیر) به سدیم فرمات تبدیل شده و پس از پودر شدن با اسید سولفوریک 98 درصد ترکیب می شود، در ادامه مخلوط جهت جداسازی سدیم سولفات از اسید فرمیک به برج تقطیر هدایت می شود. بازده محصول در این فرآیند حدود 95 درصد می باشد. اگر چه امروزه سدیم سولفات طبیعی مهمترین منبع تأمین کننده سدیم سولفات مورد نیاز در جهان می باشد، اما تولید و استفاده از سدیم سولفات سنتز شده به عنوان یک محصول جانبی در صنایع دیگر، باعث می شود تا از ورود مقادیر زیادی از سولفات سدیم طبیعی از طریق فاضلاب ها و پساب کارخانه ها به محیط زیست جلوگیری شود و لذا به منظور کنترل آلودگی تأکید به استفاده از سدیم سولفات صنعتی است.

روش استحصال سولفات سدیم از منابع معدنی

در این فرآیند از ذخایر معدنی موجود در طبیعت استفاده می شود و بر مبنای درجه خلوص ماده معدنی فرآورده های لازم بر روی آن انجام می گیرد. مواد اولیه اصلی در این فرآیند خاک حاوی سدیم سولفات می باشد. (معمولاً حاوی 20 درصد سولفات سدیم است). به طور کلی فرآیند استحصال سدیم سولفات از منابع معدنی شامل سه بخش انحلال، کریستالیزاسیون و خشک کردن می باشد. خاک دارای سولفات سدیم را ابتدا با مقدار مناسبی آب (به اندازه ای که بتواند مواد قابل انحلال را در خود حل نماید) در مخازنی که دارای همزن هستند، مخلوط می نمایند. (مواد نامحلول ته نشین شده و دارای حدوداً 10 درصد سولفات سدیم است) محلول سدیم سولفات و نمک سدیم کلرید در یک سیستم فیلتر فشاری به دو فاز جامد و مایع تفکیک می گردد. محلول صاف به دست آمده دوباره در یک سیستم فیلتر تبدیل به یک مایع زلال حاوی سدیم سولفات و نمک سدیم کلرید می گردد. سپس این مایع وارد یک سیستم چند مرحله ای تمیز کننده و تغلیظ کننده می شود و از آنجایی که حلالیت سولفات سدیم در مجاورت نمک سدیم کلرید کاهش می یابد، کریستال های سدیم سولفات در این سیستم ایجاد می گردد. مایع باقی مانده از این سیستم، چون دارای غلظت نسبتاً زیادی از نمک طعام می باشد، به بیرون هدایت می شود و کریستال های سولفات سدیم به دست آمده در چند ظرف متوالی ته نشین شده و سپس محلول غلیظ وارد سانتریفوژ شده و عملیات جداسازی کریستال های سولفات سدیم از محلول همراه آن انجام می شود و در ادامه به خشک کن های دوار فرستاده شده و کریستال های سولفات سدیم به همراه آب تبلور (نمک گلوبر) از این واحد خارج می گردد. سپس این بلورها به داخل یک تانک ذوب فرستاده شده و با استفاده از حرارت حاصل از بخار آب، بلورها در داخل تانک ذوب شده و سولفات سدیم بدون آب را تشکیل می دهند. پودر حاصل از سانتریفوژ که مرطوب بوده و دارای حدود 4 درصد رطوبت است وارد یک خشک کن شده و توسط هوای گرم، خشک می شود و در نهایت محصول پایانی به سیلوهای ذخیره منتقل می گردد.

هر چقدر درجه خلوص سدیم سولفات از خاک اولیه بیشتر باشد هزینه کمتری برای فرآوری آن مصرف می شود و در نتیجه قیمت تمام شده آن کاهش خواهد یافت. مبنای تعیین مرغوبیت خاک های سولفات دار، میزان عیار سولفات سدیم و همچنین میزان نسبت درصد بخش قابل انحلال (سولفات سدیم، نمک سدیم کلرید و …) به بخش نامحلول (رس، سیلت، ژیپس، ماسه و …) می باشد. به طور کلی خاک های بالای 30 درصد سولفات سدیم مرغوب هستند و می توانند به راحتی در فرآیند فرآوری مورد استفاده قرار گیرند و هر چقدر درصد سولفات سدیم در آن ها بیشتر باشد (ناخالصی های کمتر) مرغوب تر خواهند بود. خاک های سولفاته دارای 25 تا 30 درصد سولفات سدیم از نظر کیفیت و عیار متوسط به شمار می روند و خاک های کمتر از 20 درصد سولفات سدیم نامرغوب بوده و فرآیند استحصال کریستال سولفات سدیم از آن ها مقرون به صرفه نمی باشد.

در فرآیندهای استحصال سولفات سدیم از منابع طبیعی، نمک سدیم کلرید به عنوان یک ناخالصی، عامل مزاحم به شمار می رود که هر چقدر محصول استخراجی معادن دارای نمک کمتری باشد، مناسب تر است. اما در برخی موارد چون تبلور سولفات سدیم در حوضچه های ته نشینی به طور کامل صورت نمی گیرد، در پساب فرآیند، همواره مقداری سولفات سدیم به هدر می رود. اما اگر خاک سولفاته 10 تا 15 درصد سدیم کلرید داشته باشد، باعث کاهش میزان اتلاف سولفات سدیم در پساب می گردد. زیرا ناخالصی سدیم کلرید موجود در سیستم، حلالیت سولفات سدیم را پایین می آورد و باعث تبلور بیشتر سولفات سدیم در حین فرآیند می گردد. بنابراین درصد نمک سدیم کلرید به عنوان یک ناخالصی در محصول استخراجی به صورت خشک تا میزان 10 تا 15 درصد مجاز بوده و نقطه قوت خاک سولفاته از نظر کیفیت است. اما در صورتی که از این میزان بیشتر باشد، به عنوان عامل تخریب تبلور سولفات سدیم در طی فرآیند محسوب می گردد. به دلیل وجود ذخایر عظیم سدیم سولفات در کشورهایی مثل آمریکا، کانادا، مکزیک، ایران، چین، ترکمنستان، ترکیه و … و همچنین عدم وجود واکنش های شیمیایی در پروسه فرآوری و در نتیجه سادگی تجهیزات و فرآیند تولید سولفات سدیم در آن ها بیشتر از طریق استحصال از منابع معدنی صورت می گیرد.

 

خرید سدیم سولفات مرک | فروش سولفات سدیم صنعتی | قیمت روز سدیم سولفات

خرید سدیم سولفات مرک | فروش سولفات سدیم صنعتی | قیمت روز سدیم سولفات

خرید سدیم سولفات مرک | فروش سولفات سدیم صنعتی | قیمت روز سدیم سولفات

خرید سدیم سولفات مرک | فروش سولفات سدیم صنعتی | قیمت روز سدیم سولفات

سفیر آزما کیان، شرکت فروش مواد شیمیایی آزمایشگاهی از برترین برند های دنیا

با تشکر مجله دانش شیمی و تیم پایان نامه من

با ما در تماس باشید : 09357007743

روش های مهم تولید استون

روش های مهم تولید استون | دی متیل کتون پروپانون :  

دی متیل کتون (استون، پروپانون) ساده ترین و از لحاظ مقدار تولید، مهم ترین کتون آلیفاتیک است. استون با بسیاری از حلال های آلی و همچنین آب در تمام نسبت ها مخلوط می شود.

استون حلالی عالی برای رزین های نیترو سلولز، سلولز استات، سلولز اترها، لاستیک کلره، اکثر رزین های طبیعی، پلی وینیل استات، پلی آکریلات ها، رزین های آلکیدی و تعدادی از رزین های مصنوعی دیگر می باشد. استون همچنین حلال مناسبی برای چربی ها، روغن ها و نرم کننده های معمولی است. همچنین یکی از کاربردهای عمومی آن استفاده به عنوان لاک پاک کن می باشد.

روش های مهم تولید استون

1- اکسیداسیون مستقیم پروپن طبق روش واکر – هوخست

جالب ترین فرآیند تولید استون، فرآیند واکر هوخست است که از 1964 در مقیاس صنعتی به بهره برداری رسیده است. طبق این روش پروپن با اکسیژن هوا در مجاورت یک سیستم کاتالیستی دارای PdCl₂ در فاز مایع در دمای 120-110 درجه سانتیگراد و فشار 14-10 بار به طور مستقیم به استون اکسیده می شود: استون با گزینش پذیری 92% محصول اصلی است. به صورت جانبی مقداری پروپیون آلدهید با گزینش پذیری حدود 4-2% به دست می آید. واکنش پذیری پروپن بیش از 99% است. مشابه اکسیداسیون اتیلن به استالدهید، PdCl₂ به Pd احیا شده است و از طریق سیستم ردوکس CuCl₂– CuCl به پالادیم دو ظرفیتی مجدداً اکسیده می شود. مانند فرآیند استالدهید اینجا نیز دو امکان برای اجرای فرآیند صنعتی وجود دارد:

الف- پروپن و O₂ به طور همزمان با کاتالیست واکنش می دهد. ب- به طور جداگانه واکنش کاتالیست با پروپن و سپس با O₂ یا هوا انجام می گیرد.

به دلایل اقتصادی، فرآیند دو مرحله ای دارای ارجحیت است زیرا در این روند می توان از مخلوط پروپن و پروپان استفاده کرد به صورتی که در فرآیندهای تجزیه به دست می آیند. پروپان مانند گاز خنثی عمل می کند یعنی در واکنش شرکت نمی کند. استون در تقطیر دو مرحله ای از ترکیب ها با نقطه جوش پایین تر و بالاتر جدا می شود.

2- هیدروژن زدایی از ایزوپروپانول (ایزوپروپیل الکل)

در سال 1970، برای مثال در ایالات متحده امریکا، حدود 60-50% مجموع تولید استون از ماده اولیه ایزوپروپانول بود. در سطح جهانی فرآیند کیومن با محصول همراه استون در مکان اول تولید این ماده قرار گرفته است. مانند فرمالدهید و استالدهید از الکل های مربوطه، برای ایزوپروپانول نیز هیدروژن زدایی اکسایشی در دمای 600-400 درجه سانتیگراد روی کاتالیست Ag یا Cu همچنین روند هیدروژن زدایی خالص در دمای 400-300 درجه سانتیگراد روی ZnO یا در دمای 500 درجه سانتیگراد و فشار 3 بار روی کاتالیست های Cu و یا برنج (مسینگ) امکان پذیر است. روش برتر، هیدروژن زدایی است. این روش در فاز گازی، برای مثال با ZnO طبق فرآیند شرکت استاندارد اویل، با حدود 98% واکنش پذیری ایزوپروپانول و 90 درصد گزینش پذیری به استون انجام می گیرد: با کاتالیست هایی مانند کرومیت مس که قدرت تراکم کنندگی نیز دارند، متیل ایزوبوتیل کتون به عنوان محصول جانبی تشکیل می شود. علاوه بر این یک اکسایش فاز مایع ایزوپروپانول وجود دارد که شرکت شل و دوپونت بیشتر برای تهیه هیدروژن پراکسید (H₂O₂) استفاده می کند. در این فرآیند ایزوپروپانول در دمای 140-90 درجه سانتیگراد و فشار 4-3 بار با O₂ و مقدار کمی H₂O₂ به عنوان آغازگر در یک واکنش رادیکالی اکسیده می شود:

واکنش پذیری ایزوپروپانول حدود 15% و گزینش پذیری H₂O₂ و استون به 87% و 93% می رسد.

3- تولید همزمان استون در فرآیند فنول طبق روش هوک

کیومن یا ایزوپروپیل بنزن یکی از مهم ترین مواد حدواسط است که از دهه 1950 بر طبق فرآیند هوک در تولید فنول و استون استفاده می شود. کیومن در صنعت تنها از طریق آلکیل دار کردن بنزن با پروپن تهیه می شود. در کشورهای مهم صنعتی میزان مصرف پروپن برای تولید کیومن حدود 8-7 درصد وزنی مجموع مصرف پروپن است.

واکنش در فاز مایع یا گازی صورت می پذیرد. به عنوان کاتالیست، مانند اتیل دار کردن بنزن، از سیستم فریدل- کرافت یا ترکیب هایی که پروتون می دهند استفاده می شود. شرایط واکنش برای آلکیل دار کردن با پروپن به طور عام ملایم تر است تا با اتیلن زیرا پروپن آسان تر پروتون دار می شود. در فرآیند فاز مایع از H₂SO₄ یا AlCl₃ در دمای 40-35 درجه سانتیگراد، برای مثال طبق فرآیند گلوک- مونسانتو یا طبق فرآیند هولس با HF در دمای 70-50 درجه سانتیگراد با فشار حدود 7 بار استفاده می شود. برای مثال طبق فرآیند UOP، با HF₂^–, H₃PO₄/SiO₂ به عنوان شتاب دهنده در دمای 250 -200 درجه سانتیگراد و فشار 40-20 بار با مخلوط پروپان- پروپن انجام می گیرد. مخلوط گاز باید دارای تنها مقدار کمی اتیلن یا سایر الفین ها باشد، زیرا آن ها نیز می توانند در آلکیل دار کردن شرکت کنند. پروپان و سایر ترکیب های اشباع مزاحم واکنش نیستند زیرا بدون تغییر باقی می مانند. به دلایل زیر باید در حین واکنش بخار آب، روی کاتالیست عبور داده شود:

1- گرمای واکنش از طریق آب جذب و کنترل می شود. 2- اسید فسفریک از طریق تشکیل هیدرات بهتر بر روی حامل ثابت شود.

علاوه بر آن، اغلب از بنزن بیشتری استفاده می شود تا پروپیل دار شدن بیشتر کیومن به صورت کمتری انجام پذیرد. گزینش پذیری نسبت C₆H₆ و C₃H₆ به ترتیب 97-96% و 92-91% می رسد. به عنوان محصول های جانبی، بیشتر دی و تری ایزوپروپیل همچنین پروپیل بنزن تشکیل می شود. کیومن از طریق تقطیر تا درجه خلوص بیش از 99/5% به دست می آید. بهینه سازی فرآیند با کمک آلکیل دار کردن انتقالی برای مثال طبق فرآیند مونسانتو- لوماس انجام می گیرد تا محصول های دارای آلکیل بیشتر برای افزایش بازده کیومن مورد استفاده قرار گیرند.

بیشتر فرآیندها امروزه طبق روند UOP انجام می گیرد. در سال 1991، حدود 90% تولید جهانی کیومن بر این اساس انجام می گرفت. تکامل در فرآیندهای جدید مربوط به استفاده از کاتالیست های زئولیت، برای مثال توسط ABB لوماس کرست- نورا کم است. ارجحیت این سیستم غیر خورنده بودن آن است. علاوه بر آن، تقریباً بازده واکنش به نزدیک 100 درصد می رسد و به این صورت به ظرفیت تاسیسات افزوده می شود. از کیومن تقریباً تنها برای تهیه فنول طبق فرآیند هوک استفاده می شود. از محصول آلکیل دار شده بنزن که دارای کیومن است همچنین برای بهینه کردن عدد اکتان بنزین استفاده می شود.

 

سفیر آزما کیان، شرکت فروش مواد شیمیایی آزمایشگاهی از برترین برند های دنیا

با تشکر مجله دانش شیمی و تیم پایان نامه من

با ما در تماس باشید : 09357007743