/ / Alkohola atūdeņošana

Alkohola dehidratācija

Termins "dehidratācija" tiek lietots medicīnā.(nozīmē ķermeņa dehidratāciju), aviācijā (tas ir ūdens zaudējums lidmašīnā lidojuma laikā), ķīmijā (reakcija, kas izraisa ūdens atdalīšanu no organiskās vielas molekulas) Alkoholu reakcija dehidratācija ir raksturīga savienojumiem, kurus iepriekš sauc par spirtiem. Šis process notiek, kad tiek sasildīts ūdens atdalīšanas aģentu klātbūtnē, kas ir sērskābe, cinka hlorīds, alumīnija oksīds vai fosforskābe. Atkarībā no reakcijas apstākļiem var veidoties nepiesātināti ogļūdeņraži vai ēteri, un attiecīgi tie ir iedalīti iekšējā un starp molekulāro dehidratāciju.

Reakcijas laikā veidojas ēteriveic zemākā temperatūrā un alkohola pārpalikumu. Pirmajā stadijā iegūst sērskābes esteri: C2H5OH + HO - SO2OH ↔ C2H5O - SO2OH + H2O. Ja reakcijas maisījums tiek atkārtoti sasildīts, izveidota etilsulfurīnskābe reaģē ar spirta pārpalikumu: C2H5O-SO2OH + C2H5OH → C2H5-O-C2H5 + H2SO4. Rezultāts ir diethyl (or sulfuric) ether. Saskaņā ar šo shēmu plūst starpslāņu alkohola spirtu. Rezultātā, pateicoties divu ūdeņraža atomu un viena skābekļa atoma atdalīšanai no divām spirta molekulām (tās veido vienu ūdens molekulu), veido ēterus. No rūpniecības dietilētera ražo, izlaižot alkohola tvaikus virs alumīnija oksīda 250 ° C temperatūrā. Reakcijas shēma ir šāda: 2C2H5-OH → C2H5-O-C2H5 + H2O.

Внутримолекулярная дегидратация спиртов может plūsma tikai augstāka temperatūrā. Šajā gadījumā ūdens molekula tiek atdalīta no vienas alkohola molekulas (nevis no divām, kā iepriekšējā gadījumā), un viena divkārša saite veidojas starp diviem oglekļa atomiem. Šo metodi izmanto, lai iegūtu nepiesātinātus ogļūdeņražus. Šim nolūkam tiek izmantoti tikai monohidrētie spirti. Piemēram, ūdens attīrīšana no etilspirta tiek veikta 500 ° C temperatūrā pa dzesēšanas katalizatoru, piemēram, alumīnija oksīda Al2O3 vai cinka hlorīda ZnCl2.

Alkoholu atūdeņošana ir vienkāršs veids.iegūt gāzveida alkēnus laboratorijā. To izmanto, lai ražotu etilēnu no etanola: CH3-CH2-OH → CH2 = CH2 + H2O. Dehidratācija var notikt katalizatora klātbūtnē, kas ir alumīnija oksīds. Etilalkohola tvaiki tiek novadīti uz apsildāmā alumīnija pulvera. Atdalīts ūdens tvaika veidā, un tiek atbrīvots tīrs etilēns. Koncentrētas skābes, piemēram, sērskābi vai fosforu, var izmantot kā katalizatoru šim procesam. Tiem, tāpat kā alumīnija oksīdam, piemīt ūdens izņemšanas īpašības. Bet tā kā sērskābe ir arī spēcīgs oksidētājs, rodas daudzas blakus vielas (piemēram, alkohols oksidējas līdz oglekļa dioksīdam, un skābe tiek reducēta līdz sēra dioksīdam), tāpēc iegūtajai gāzei nepieciešama papildu attīrīšana.

Ciklisko spirtu dehidratācija, \ tpiemēram, cikloheksanola dehidratācija var notikt fosforskābes klātbūtnē. Sērskābi bieži dod priekšroku, jo tā, kam piemīt labas ūdens noņemšanas īpašības, mazāk veicina blakusproduktu veidošanos un ir arī drošāka. Šīs reakcijas rezultātā veidojas cikloheksēns. Fakts, ka oglekļa atomi ir apvienoti gredzenā, nemaina reakcijas ķīmiju: C6H11-OH → C6H10 + H2O. Cikloheksanolu karsē ar koncentrētu fosforskābi (V). Iegūtais cikliskais ogļūdeņradis ar vienu dubultu saiti gredzenā ir šķidra viela, tāpēc to destilē, lai noņemtu piemaisījumus.

Ir iespējams arī dehidrēt spirtus, kas saturmolekulas vairākas hidroksilgrupas. Piemēram, poliatomiskiem spirtiem mēs varam apsvērt reakciju, kas izraisa divu ūdens molekulu izdalīšanos no divām etilēnglikola molekulām, tādējādi veidojot ciklisku dioksāna esteri: 2OH-CH2-CH2-OH → (C2H4O) 2. Dehidratācija notiek etilēnglikola destilācijas laikā sērskābes klātbūtnē. Šī ir viena no rūpnieciskajām tehnoloģijām dioksāna ražošanai.

Tādējādi var teikt, ka dehidratācijaalkoholiem ir gan rūpnieciska, gan laboratoriska izmantošana. Rezultātā tiek veidoti ķīmiskie savienojumi, ko izmanto pētniecībai, kā arī izejvielas vai palīgreaģenti ķīmiskai ražošanai.