При смешивании сульфоновой кислоты, базового масла, концентрированной уксусной кислоты, уксусной кислоты, карбоната кальция и дистиллированной воды может произойти ряд сложных химических реакций. Конкретные образующиеся продукты зависят от условий реакции (таких как температура, перемешивание, время реакции). и концентрация каждого компонента.
Ниже приведены основные реакции, которые могут произойти, и образующиеся продукты:
- Реакция сульфоновой кислоты и карбоната кальция.
Сульфоновая кислота (R-SO₃H) нейтрализует карбонат кальция (CaCO₃) с образованием сульфоната кальция, диоксида углерода и воды:
2R−SO3H+CaCO3→(R−SO3)2Ca+CO2+H2O
Продукция: Сульфонат кальция (маслорастворимый или частично водорастворимый), а также углекислый газ и вода.
- Реакция уксусной кислоты и карбоната кальция.
Уксусная кислота (CH₃COOH) реагирует с карбонатом кальция с образованием ацетата кальция, диоксида углерода и воды:
2CH3COOH+CaCO3→(CH3COO)2Ca+CO2+H2O
Продукты: Ацетат кальция (обычно водорастворимый), а также углекислый газ и вода.
- Эффект смешивания сульфоновой кислоты и уксусной кислоты.
Если в реакционной среде содержится избыток уксусной кислоты, кислотное действие сульфокислоты может ингибироваться, образуя сложную смешанную систему, но образование химически связанных продуктов маловероятно.
- Растворение и образование побочных продуктов карбоната кальция.
Карбонат кальция может реагировать одновременно с сульфокислотой и уксусной кислотой, но в смешанном растворе из-за присутствия воды дополнительно будет выделяться углекислый газ, изменяя значение pH системы. Количество карбоната кальция влияет на окончательное равновесие реакции.
- Роль базового масла
Само базовое масло не участвует в химической реакции, а действует как среда для диспергирования сульфоновой кислоты и других реагентов, а конечный продукт может распределяться между масляной и водной фазами:
Сульфонат кальция может быть растворен в масляной фазе.
Ацетат кальция может присутствовать в водной фазе.
- Эффект дистиллированной воды
Вода в качестве растворителя ускоряет растворение и скорость реакции реагентов и способствует выходу диоксида углерода. В конце концов, вода смещает некоторые продукты, такие как ацетат кальция, в водную фазу.
возможный общий продукт
Сульфонат кальция (маслянорастворимый или частично водорастворимый).
Ацетат кальция (водорастворимый).
Углекислый газ (газ).
Вода (растворитель).
Основными продуктами этой смешанной системы являются сульфонат кальция и ацетат кальция, причем эти соединения распределяются в масляной фазе и водной фазе соответственно. При этом будет выделяться большое количество углекислого газа, поэтому необходимо обратить внимание на изменение давления в системе и очистку выхлопных газов. Если ваша цель — приготовить конкретную добавку, например моющее средство на основе кальция, вы можете получить целевой продукт, оптимизируя условия реакции (например, температуру, соотношение карбоната кальция).
Вот как:
Добавление сырья:
Взвесьте 485 грамм сульфокислоты и поместите ее в емкость из термостойкого стекла.
Взвесьте 500 граммов минерального масла (базового масла) и добавьте его в раствор.
Нагрейте и перемешайте:
Поместите емкость на теплое масло, убедившись, что температура составляет 50 градусов по Цельсию. Аккуратно перемешайте раствор.
Добавить подавитель:
Нам нужен подавляющий агент, который может представлять собой любую комбинацию гидроксильных групп от 2 до 7, особенно концентрированную уксусную кислоту.
Взвесьте 20 г уксусной кислоты и медленно добавьте ее в раствор. Этот процесс занимает не менее 20 минут.
Добавляем карбонат кальция:
Взвесьте 3 моля карбоната кальция (CaCO3), что соответствует 400 г. Добавьте в раствор небольшое количество карбоната кальция и равномерно перемешайте.
Продолжайте помешивать и нагревать:
После достаточного перемешивания раствор осядет и вернется в жидкое состояние.
Отделка карбонатом кальция:
После того, как весь карбонат кальция добавлен, продолжайте помешивать и увеличьте температуру до 80 градусов по Цельсию.
Чтобы удалить уксусную кислоту:
Взвесьте 20 г дистиллированной воды и медленно добавьте ее в раствор.
в заключение:
Вода заменяет в смеси уксусную кислоту, при этом удаляется углекислый газ.
Добавить комментарий