Совет 1: Как получить уксусную кислоту из метана

Уксусная кислота – вещество с химической формулой СН3СООН. Она относится к классу карбоновых кислот, широко распространена в природе. Являясь продуктом брожения, известна человеку издревле. Представляет собою бесцветную жидкость с характерным и весьма резким запахом. Отлично смешивается с водой. Как получают уксусную кислоту?
Инструкция
1
Способов ее получения очень много. Их применение зависит, прежде всего, от экономической эффективности. По этой причине сейчас уже не используются широко распространенные прежде способы, такие, как окисление уксусного альдегида или нормального бутана. Их давно вытеснил способ карбонилирования метилового спирта окисью углерода (угарным газом), протекающий по следующей схеме:
СН3ОН + СО = СН3СООНОн весьма распространен до сих пор.
2
Уксусную кислоту можно получать и из метана. Ниже приведены способы поэтапно. CH4 + Cl2 = CH3Сl + HCl (Образуются хлорметан и хлороводород).
2CH3Cl + 2Na = C2H6 + 2NaCl ( «Реакция Вюрца», с образованием этана и хлористого натрия).
C2H6 + Cl2 = C2H5Cl + HCl (Образуются хлорэтан и хлороводород).
C2H5Cl + Cl2 = C2H4Cl2 + HCl (Образуются дихлорэтан и хлороводород).
C2H4Cl2 + Cl2 = C2H3Cl3 + HCl (Образуются трихлорэтан и хлороводород).
C2H3Cl3 + 3NaOH = CH3COOH + H2O + 3NaCl (Образуется уксусная кислота).
2CH4 = C2H4 + 2H2 (образуются этилен и водород).
C2H4 + H2O = C2H5OH (гидратацией этилена получаем этиловый спирт).
3
Также существуют и другие методы: C2H5OH + CuO = CH3COH + Cu + H2O (этиловый спирт, восстанавливая медь из ее оксида, превращается в уксусный альдегид).
2CH3COH + O2 = 2CH3COOH (окислением уксусного альдегида, получаем уксусную кислоту).
2CH4 = C2H2 + 3H2 (образуются ацетилен и водород).
C2H2 + H2O = CH3COH (гидратацией ацетилена получаем уксусный альдегид, т.н. «Реакция Кучерова»).
2CH3COH + O2 = 2CH3COOH (Как в предыдущем примере, окислением уксусного альдегида получаем уксусную кислоту).

Совет 2: Как получить уксусную кислоту

Еще с глубокой древности люди знали и использовали уксусную кислоту не только в пище, но даже и в медицине. Для ее создания совсем не надо было заниматься наукой, что–то изучать, открывать, проводить эксперименты, достаточно было просто забыть закрыть крышкой бутылку какого-нибудь слабенького винца. Вино просто скисало под действием уксусного грибка, находящегося в воздухе, и превращалось в уксус.
Вам понадобится
  • Дистиллятор, индикаторная бумага (лакмусовая), древесина, известь, концентрированная серная кислота.
Инструкция
1
В промышленности уксусная кислота получается окислением ацетальдегида, но ее можно получить и перегонкой древесины. Нужно взять древесные щепки (лучше будет если древесина содержит минимальное количество смолы) и поместить их в дистиллятор (точнее перегонный куб), а после начать нагрев. В начале процесса будет выделяться дым, а позже в приемнике дистиллятора начнет скапливаться жидкость, приемник не должен быть герметичным, чтобы не нарастало давление, т.к. не все газы конденсируются. Перегонка ведется до того момента, пока не обуглится древесина.
2
После завершения перегонки даем жидкости отстояться, после жидкость расслаивается на две фазы: смола и прозрачный раствор. Отфильтровываем раствор и снова перегоняем. Примерно при 80 градусах Цельсия отгоняется немного жидкости, это в основном метанол (очень ядовит) и немного ацетона. Когда отгонится весь метанол, температуру повышаем и отгоняем раствор уксусной кислоты с водой, а в остатке остаются смолы. Далее к раствору кислоты понемногу добавляем извести, до тех пор, пока не исчезнет кислотность среды (пока раствор не перестанет окрашивать лакмусовую бумагу в красный цвет). Кислота взаимодействует с известью и получается ацетат кальция. Далее, этот ацетат смешиваем с концентрированной серной кислотой, происходит обменная реакция с образованием крепкой уксусной кислоты, тем же способом отгоняем с помощью дистилляции уксусную кислоту, а в остатке остается сернокислая кальциевая соль.
3
Но в приготовлении пищи лучше всего использовать уксус натуральный, на этот случай существует замечательный рецепт яблочного уксуса. Нужно измельчить яблоки и залить их теплой водой (кипяченой), расчет ведется так, примерно 0,5 литра воды на 400 грамм яблок. На каждый литр воды нужно 100 грамм сахара и 10 грамм хлебных дрожжей. Все это дело держим в открытой емкости, в темном месте. Раза три в день необходимо помешивать раствор, но это только первые 10 – 12 суток. Затем, эту массу нужно отжать, а сока процедив слить в банку или кастрюлю. Затем на каждый литр сока добавить еще 100 грамм сахара. Кастрюлю закрывают и хранят в тепле. Для того, чтобы получился качественный уксус его нужно выдерживать от 40 до 60 суток.
Видео по теме
Обратите внимание
Уксусную кислоту, полученную кустарным способом, методом перегонки древесины не торопитесь использовать для приготовления пищи, помните, в ней до перегонки присутствовал метанол (очень сильный яд). В процессе, выделяются газы, в основном «углекислый газ» и «метан», поэтому перегоняйте древесину на открытом воздухе или в хорошо проветриваемом помещении.
Полезный совет
При приготовлении яблочного уксуса, в начале процесса лучше использовать эмалированную посуду.

Совет 3: Как получить этилен

Этилен – это горючий газ, он обладает слабым запахом. Этилен используют в производстве гидролизного этилового спирта, этиленгликоля (основная часть тосола), стирола, полиэтилена и многого другого. Получают его при помощи пиролиза (нагревания без доступа воздуха) нефтяных фракций, например прямогонного бензина и т.п. Но существуют способы получения этилена без использования нефтепродуктов.
Вам понадобится
  • Этиловый спирт, оксид алюминия, серная кислота, лабораторная посуда.
Инструкция
1
В емкость из жаропрочного материала поместите немного оксида алюминия и закройте ее крышкой с двумя газоотводными трубками, одну из которых поместите в пробирку с концентрированной серной кислотой. Нагрейте емкость на газовой горелке, температура оксида алюминия должна быть примерно, от 350 до 500 градусов.
2
Далее, в отдельную пробирку налейте немного чистого этилового спирта. Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой и нагрейте ее на спиртовой горелке. Газоотводную трубку соедините с емкостью, в которой находится оксид алюминия. При нагревании спирт начнет испаряться, проходя по газоотводу, попадет в емкость с оксидом алюминия, а при высокой температуре на оксиде алюминия будет происходить дегидратация, т.е. отщепление воды от молекул спирта. Из емкости будет выходить этилен с водяным паром и не прореагировавший спирт в газообразном состоянии. Эта смесь попадет в пробирку с серной кислотой, которая служит для обезвоживания смеси.
3
Смешайте этиловый спирт и концентрированную серную кислоту. Произойдет реакция с образованием кислого этилового эфира. Нагрейте смесь, при нагревании произойдет процесс дегидратации спирта с выделением этилена.
Видео по теме
Обратите внимание
При работе с кислотами пользуйтесь средствами защиты, берегите глаза и кожу. Соблюдайте меры пожарной безопасности.

Совет 4: Как получить этан из метана

Этан - один из часто встречающихся в природе газов. Это органическое вещество, которое наравне с метаном входит в состав нефти и природного газа. Из него получают этилен, который, в свою очередь, является сырьем для получения уксусной кислоты, этилового спирта, винилацетата ряда других веществ. В качестве исходного материала для получения этана обычно используется метан.
Инструкция
1
Как метан, так и этан относятся к классу органических соединений, называемых алканами. Они, в свою очередь, являются частными случаями предельных углеводородов. Углеводороды представляют собой органические соединения, молекулы которых состоят, как и следует из их названия, из атомов углерода и водорода.Метан является первым представителем гомологического ряда алканов. Далее за ним следуют этан, пропан , бутан и ряд других веществ. Формулы предельных углеводородов выражаются следующим образом: CnH2n+2. Метан и этан между собой являются гомологами. Так называются вещества, одинаковые по химическим свойствам, но разные по составу, и, следовательно, физическим свойствам. Состав гомологов отличается на CH2-группу.
2
Существует два основных способа получения этана из метана. Первый из них заключается в применении реакции Вюрца, открытой в 1870 году. Данная реакция основана на взаимодействии галогенопроизводных предельных углеводородов с металлическим натрием. В частности, она может быть осуществлена в отношении хлорметана. Для облегчения хода реакции необходимо добавить к этому соединению натрий. Он вступит в реакцию с молекулами хлора. Натрий присоединит к себе молекулы хлора, в результате чего получится этан:CH3-{Cl+2Na+Cl}-CH3
хлорметан↓-2NaCl→C2H6Для того, чтобы получить этан, следует предварительно подготовить хлорметан. Он получается путем нагрева метана и хлора до 400 градусов. После этого, проводят реакцию Вюрца как показано выше.
3
Второй способ является многоступенчатым. Вначале метан окисляют до ацетилена, а затем ацетилен гидрируют до этана. Окисление метана до ацетилена проходит следующим образом:4CH4+4O2→CH≡CH+CO2+CO+5H2O+2H2Далее приступают к гидрированию ацетилена. В результате двойного гидрирования окончательным продуктом реакции становится этан:CH3≡CH3→CH2=CH2→C2H6 (Гидрирование по водородному радикалу H2)Несмотря на то, что этан чаще всего получают несколько иными способами -это метод все равно иногда применяется, особенно когда исходным веществом может быть только метан. Метан и этан -газы одного класса и одной группы, поэтому одно из другого легко получить.
Обратите внимание
Все алканы являются ядовитыми и огнеопасными веществами.

Совет 5: Как получить из этана хлорэтан

Хлорэтан (другие названия – хлористый этил, этилхлорид) представляет собою бесцветный газ, имеет химическую формулу C2Н5Cl. Смешивается с этиловым спиртом и диэтиловым эфиром, почти не смешивается с водой. Каким образом можно получить это вещество?
Инструкция
1
Существует два главных промышленных метода синтеза хлорэтана:
1) Путем гидрохлорирования этилена (этена).
2) Путем хлорирования этана.
2
В настоящее время более перспективным и экономически обоснованным признан второй способ. Реакция протекает таким образом:
С2Н6 + Cl2 = C2H5Cl + HCl
3
Как и любая стандартная реакция галогенирования алканов, она протекает по т.н. «радикальному механизму». Для того, чтобы инициировать ее начало, смесь: алкан (в данном случае, этан) – галоген (в данном случае, хлор) надо подвергнуть интенсивному ультрафиолетовому облучению.
4
Под действием света молекула хлора распадается на радикалы. Эти радикалы тут же вступают во взаимодействие с молекулами этана, забирая у них атом водорода, в результате этого образуются этильные радикалы •С2Н5, которые, в свою очередь, разрушают молекулы хлора, образуя новые радикалы. То есть происходит своего рода «цепная реакция».
5
Повышение температуры увеличивает скорость хлорирования этана. Однако поскольку также возрастает «выход» других хлорсодержащих производных этана, что нежелательно, эту реакцию проводят при низких температурах, для максимально возможного получения целевого продукта.
Полезный совет
Еще сравнительно недавно именно из этого вещества производился тетраэтилсвинец Pb(C2H5)4 - знаменитый ТЭЦ, присадка к моторному топливу, повышающая его октановое число и снижающая возможность детонации. Ввиду исключительной вредности этой присадки, из-за ядовитости свинца и всех его соединений, применение этилированных бензинов сейчас резко ограничено, а в ряде стран, вовсе запрещено. Разрешена лишь добавка ТЭЦ в авиационное топливо. Хлорэтан применяется также при производстве ацетилцеллюлозы, в кремнийорганическом синтезе, в качестве растворителя ряда смол, жиров и т.д. Он находит применение и в медицине, как быстродействующий анестетик при местном наркозе, «замораживатель».
Источники:
  • из этана получить хлорэтан
Видео по теме
Полезный совет
Это вещество имеет все свойства карбоновых кислот. Используется в кулинарии (как домашней, так и промышленной) в качестве консерванта и вкусовой добавки. Также ее применяют в фармацевтической промышленности в качестве растворителя при обработке целлюлозы, при крашении.
Источники:
  • как получить c2h4
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500
к
Honor 6X Premium
новая премиальная версия
узнать больше