Учебно-методический комплекс дисциплины «Химическая технология поверхностно-активных веществ и синтетических моющих средств»


НазваниеУчебно-методический комплекс дисциплины «Химическая технология поверхностно-активных веществ и синтетических моющих средств»
страница4/4
Дата публикации16.12.2013
Размер0.61 Mb.
ТипУчебно-методический комплекс
referatdb.ru > Химия > Учебно-методический комплекс
1   2   3   4
Глава 3. Лабораторные работы

Требования к оформлению отчёта по лабораторным работам
Отчёт по каждой работе должен быть оформлен в следующей последова­тельности: название и цель работы, теоретическое введение (1.5 - 2 листа), свойства исходного сырья и материалов, расчёт рецептуры для синтеза, выпол­нение работы (со схемой установки), анализ свойств готового продукта, выводы по работе, список использованной литературы.

Теоретическое введение должно отражать сущность данной работы. В нем необходимо изложить классификацию и основы действия ПАВ, закономер­ности основного и побочных процессов, протекающих при заданном синтезе; применение того или иного класса ПАВ.

Раздел «Свойства исходного сырья и материалов» должен быть представ­лен в виде табл.7.

Таблица 7

Физико-химические свойства исходного сырья и материалов

название вещества

Химическая формула и молекуляр­ный вес

внешний вид

Температура, °С

Растворимость, г/100 мл




Примечания










плавления

кипения

воды

этанола

эфира







Перед выполнением синтеза студент получает от преподавателя задание с указанием количества готового продукта и рассчитывает рецептуру на основа­нии примеров, приведённых перед каждой работой. Выполненные расчёты должны сопровождаться пояснениями и быть представленными в табл.8.

I Таблица 8

Рецептура для выполнения работы

Компонент

Загрузка







грамм

моль

После окончания синтеза определяется количество полученного вещест­ва, проводятся его анализ и испытания, по результатам которых делается вывод по работе.

3.1. ^ АНИОННЫЕ ПАВ

Синтез алкилсульфатов и их солей

Пример расчёта рецептуры:

Расчёт рецептуры проводим исходя из уравнения химический реакции сульфатирования спиртов. В качестве сульфатирующего агента для примера возьмём серную кислоту, исходный спирт - додецидовый. Количество спирта -50 г.

^ Выполнение работы: в трёхгорлую колбу вместимостью 250 ькл помеща­ют заданное количество предварительно расплавленного спирта и затем из ка­пельной воронки порционно добавляют сульфатирующий агент. Скорость при­бавления сульфатирующего агента должна быть такой, чтобы температура ре­акционной массы не поднималась выше 40 - 50 °С во избежание протекания побочных процессов; время добавления 1,5-2 часа. Затем воронку тщательно промывают и заполняют необходимым количеством 20% раствора NaOH. Ней­трализацию также ведут постепенно при температуре 30 - 40 °С. После завер­шения массу высушивают в фарфоровой чашке и проводят экстракцию эфиром или спиртами (этанолом, пропанолом) с целью очистки от сульфата натрия и окончательную сушку первичного алкилсульфата натрия. Количество экстра-гента 20 - 30 % от массы реакционной системы.


и очищен-N 8 - 8,5 и
Для получения триэтаноламиновой соли к нейтрализованным ным сульфоэфирам добавляют 50% раствор триэтаноламина до рН отгоняют (или упаривают) растворитель до половины объёма. В зависимости от степени отгонки получают продукты с содержанием основного вещества 40 -60%.

^ Получение моно- и диэфиров сульфоянтарной кислоты -

сульфосукцинатов

Пример расчёта рецептуры:

Синтез сульфосукцинатов проводят в две стадии: ацилирование спиртов или любых других гидроксилсодержащих соединений малеиновым ангидридом и сульфирование (сульфитирование - нейтрализация) полученных алкилмалеи-натов. Рассчитаем количество малеинового ангидрида, требуемое для ацилиро-вания 50 г октадецилового спирта:

^ Выполнение работы: в трёхгорлую колбу вместимостью 250 мл помеща­ют заданное количество предварительно расплавленного спирта и затем из ка­пельной воронки порционно добавляют ортофосфорную кислоту (ОФК). Ско­рость прибавления ОФК должна быть такой, чтобы температура реакционной массы не поднималась выше 40 - 50 °С во избежание протекания побочных процессов; время добавления 1,5-2 часа. Затем воронку тщательно промывают и заполняют необходимым количеством 20% раствора NaOH. Нейтрализацию также ведут постепенно при температуре 30 - 40 °С. После завершения массу высушивают в фарфоровой чашке и проводят экстракцию эфиром или спиртами (этанолом, пропанолом) с целью очистки от фосфата натрия и окончательную сушку смеси нейтральных алкилфосфатов. Количество экстрагента 20 - 30 % от массы реакционной системы.

^ 3.2. НЕИОНОГЕННЫЕ ПАВ

Синтез моноэфиров глицерина и высших жирных кислот

Выполнение работы: в трёхгорлую колбу, снабжённую мешалкой, обрат­ным холодильником и ловушкой Дина - Старка, помещают расчётное количе­ство кислоты, нагревают её до полного расплавления, вводят глицерин (50% из­быток) и смесь органического растворителя с серной кислотой. Реакционную массу нагревают до температуры 170 °С, процесс ведут до прекращения отгонки в ловушке.

Синтез аминоксидов

^ Выполнение работы: в круглодонную колбу, снабжённую мешалкой, тер­мометром и капельной воронкой, загружают алкилдиметиламин и воду. Колбу с реагентами нагревают в термостате до 50 - 70 °С. Затем в нагретую колбу при непрерывном перемешивании быстро приливают рассчитанное количество 35 % раствора пероксида водорода. Пероксид подают в избытке: 1,1 - 1,2 моль на 1 моль алкилдиметиламина. Продолжительность реакции 1 ч. В период окис­ления возможно повышение температуры до 90 °С. Уменьшение расхода перок­сида и увеличение степени конверсии алкилдиметиламинов может быть дос­тигнуто применением- катализатора - монохлоруксусной кислоты в количестве 0.1 - 1 % от массы аминов.

^ Синтез алкилоламидов

Выполнение работы: в круглодонную колбу, снабжённую мешалкой, тер­мометром и холодильником Либиха с приёмниками, помещают этиловый эфир жирной кислоты и этаноламин. Последний загружают с избытком в|2 - 8 % от стехиометрического. Температура реакции 100 - 120 °С, продолжительность 2 -3 часа.

^ 3.3. ПОЛУЧЕНИЕ ПЕРОКСИДСОДЕРЖАЩИХ ХИМИЧЕСКИХ

ОТБЕЛИВАТЕЛЕЙ

Синтез пербората натрия

Выполнение работы: в химический стакан с магнитной мешалкой прили­вают 20 мл дистиллированной воды и при нагревании растворяют необходимые количества буры и гидроксида натрия. Полученный раствор охлаждают до ком­натной температуры и из капельной бюретки при перемешивании добавляют раствор пероксида водорода. Затем реакционную массу охлаждают на ледяной бане. Полученный перборат натрия отфильтровывают на воронке Бюхнера, промывают на фильтре дистиллированной водой и спиртом, после чего сушат при температуре не выше 50 °С.

^ Синтез перкарбоната натрия

Выполнение работы: навеску бикарбоната натрия при комнатной темпе­ратуре смешивают с избыточным по сравнению со стехиометрическим количе­ством перекиси водорода концентрации 40 - 60%. Смешивание сопровождается поглощением тепла. Для достижения состояния равновесия смесь оставляют на сутки при 0 °С. За это время обеспечивается полнота превращения бикарбоната. Затем твёрдую фазу отделяют от маточного раствора фильтрованием. Осадок промывают этиловым спиртом и подсушивают продуванием сухого воздуха или в эксикаторе над осушителем.

^ Синтез пероксида мочевины

Выполнение работы: в химический стакан объёмом 200 мл, помещённый на водяную баню с температурой 35-40 °С, загружают раствор перекиси водо­рода и порционно по мере растворения каждой предыдущей порции добавляют мочевину. Раствор выдерживают при 35 °С в течение 20 - 30 мин и охлаждают в ледяной бане до кристаллизации продукта. Полученный продукт отфильтровы­вают на воронке Бюхнера, промывают водой и сушат при температуре не выше 35-45 °С.

^ ПОЛУЧЕНИЕ МОЮЩИХ КОМПОЗИЦИЙ

Получение чистящей пасты «Талка»

Выполнение работы: в химическом стакане объёмом 200 мл нагревают рецептурное количество дистиллированной воды до 65 - 70 °С. Затем при пере­мешивании растворяют карбоксиметилцеллюлозу и вводят оптический отбели­ватель. Далее последовательно, по мере полного растворения каждого преды­дущего компонента, вводят в следующей последовательности триполифосфат натрия, моноэтаноламиды СЖК, карбонат натрия, жидкое стекло и алкилсуль-фаты в виде натриевых или триэтаноламиновых солей. Общее время приготов­ления пасты в лабораторных условиях должно составлять 3-4 часа. Получен­ную смесь перемешивают до однородного состояния, охлаждают и используют для чистки твёрдых поверхностей.

^ Получение порошков методами смешения и агломерации

Выполнение работы: в химический стакан загружают расчётные количе­ства триполифосфата натрия, карбоната натрия, жидкого стекла, сульфата на­трия, ПАВ, химического отбеливателя и перемешивают до получения однород­ной порошкообразной массы. Для испытания полученной композиции готовят её раствор концентрацией 15 - 25 г/л и проверяют моющую способность на об­разцах загрязнённой ткани. Как показатель моющей способности сравнивают белизну ткани после стирки и белизну эталонного образца.

^ Получение жидких чистящих средств

Пример рецептуры средства для мытья окон, масс.%:

Алкилсульфат натрия (30 %) 2,0

Н - бутиловый эфир этиленгликоля 3,0

Изопропиловый спирт 7,0

Гидроксид аммония (25 %) 0,2

Вода 87,8

^ Выполнение работы: готовят согласно рецептуре водный раствор алкил-сульфата натрия, добавляют н-бутиловый эфир этиленгликоля и изопропиловый спирт. Способ применения - распыление.

^ 3.6. КАТИОННЫЕ ПАВ

Получение додецилтриметиламмониййодида

Выполнение работы: в круглодонную колбу, снабжённую мешалкой, ка­пельной воронкой и термометром, помещают высший спирт и хлорид цинка. При медленном нагреве в течение 1 ч прибавляют соляную кислоту,; после чего при энергичном перемешивании реакцию ведут при 130 °С в течение 4 часов. Додецилхлорид очищают экстракцией эфиром, затем смешивают со спиртовым раствором щелочи и прибавляют при перемешивании и нагреве диметиламин. Об окончании реакции образования третичного додециламина судят по пре­вращению всего радикального хлора в ионный.

Кватернизацию третичного додецилдиметиламина осуществляют дейст­вием спиртового раствора метилйодида, выдерживая реакционную массу на во­дяной бане в течение 1 - 1,5 ч. Выпавшую в осадок четвертичную соль доде-цилтриметиламмония перекристаллизовывают из смеси сухого этилацетата с этиловый спиртом (1:1).
^ ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

5.1. ПАВ. Алкиларенсульфонаты [8.1.6 стр.35-39]

5.2. ПАВ. Алкилсуфонаты[8.1.6 стр.39-42]

5.3. ПАВ. Эфиры ортофосфорной кислоты [8.1.6 стр.43-44]

5.4. Цеолиты СМС[8.1.6 стр.71-72]

5.5. Ферменты СМС[8.1.6 стр.78-79]

5.6. Ароматизаторы СМС[8.1.6 стр.81-82]

5.7. Регуляторы рН среды[8.1.6 стр.79-81]

^ 3.1. Основная литература


  1. Ланге, К. Р. Поверхностно-активные вещества / К. Р. Ланге; - М.: Хи­мия, 2004. - 252 с. ISBN 5-93913 - 068 - 2.

  2. Плетнёв, М. Ю. Косметико-гигиенические моющие средства / М. Ю. Плетнёв. - М.гХимия, 1990. - 272 с. ISBN 5-7245-0275-5.

  3. Фролов Ю. Г. Курс коллоидной химии.

  4. Бухштаб, 3. И. Технология синтетических моющих средств / 3. И. Бух-штаб, А. П.Мельник, В. М. Ковалев. - М.: Легпромбытиздат, 1988. -320 с. ISBN 5-7088-0365-7.

  5. Абрамзон, А. А. Поверхностно - активные вещества. Синтез, анализ, свойства, применение / А. А. Абрамзон, Л. П. Зайченко, О. И. Файн-гольд.-Л.: Химия, 1988. - 200 с. ISBN 5-7245-0001-9.

6. П. В. Николаев, Н. А. Козлов, С. Н. Петрова. Основы химии и технологии производства синтетических моющих средств;- Иваново, 2007.- 117 с.
3.2. Дополнительная


7. Компания «Аква Сан»: что могут CMC - синтетические моющие сред­ства. - http://www.open.bv.

8. Вольнов, И. И. Пероксидные производные и аддукты карбонатов / И. И. Вольнов, В.Л. Антоновский. - М.: Наука, 1985. - 180 с. ISBN 5-7102-0964-5.

9. Вольнов, И. И. Пероксобораты. /И. И. Вольнов. - М.: Наука, ISBN 5-7102-0*835-5

  1. Moehle, H.L. Динамические межфазные свойства низкопенных ПАВ/ H.L. Moehle //Бытовая химия.- 2007. - №25. - С. 16.

  2. Новак, Я. Вторичные алкансульфонаты в товарах бытовой химии / Ян Новак // Бытовая химия. - 2006. - №24. - С.5

  3. Выглазов, О. Г. Новые подходы к рецептурированию отдушек для аг­рессивных основных и кислотных средств бытовой химии / О. Г. Выгла­зов // Бытовая химия. - 2006. - №24. -СП.



  1. Бударагин, А. Н. Современные тенденции рынка бытовой химии в Рос­сии. Решения «Dow Corning» / А. Н. Бударагин // Бытовая химия -2006.-С.8.

  2. Дивакова, Н. А. Эффективное использование энзимов, ч.2 / Н. А. Дива-кова // Бытовая химия. - 2006. - №23. - С. 30.

  3. Дивакова, Н. А. Эффективное использование энзимов, чЛ / Н. А. Дива­кова // Бытовая химия. - 2006. - №22. - С. 18.

  4. Бочаров, В. В. О биоразлагаемости этоксилатов высших жирных спир­тов различного происхождения / В. В. Бочаров // Бытовая химия. -2006. -№23. -С.22.

  5. Шарова, А. Силиконовые ПАВ SILWET / А. Шарова // Бытовая химия. -2006. -№22. - С. 17.

18. Котомин, А. А. Исследование моющего действия композиций CMC / А. А. Котомин, О. Д. Якимчук // Бытовая химия. - 2005. - №20. - С.23.

  1. Ефремов, А. И. Оксиэтилендифосфоновая кислота и её производные / А. И. Ефремов, С. Г. Тарасов, Т. А. Матковская // Бытовая химия, 2003. -№13. -С. 10.

  2. Касилович В. В. Жидкие моющие средства / В. В. Касилович //Бытовая и профессиональная химия. - 2005. - №2. - С. 31.



1   2   3   4

Похожие рефераты:

Учебно-методический комплекс по дисциплине «Физика твердого тела»...
Учебно-методический комплекс является основным руководством при изучении дисциплины, предназначен для использования на кафедре физики...
Программа дисциплины «Общая химическая технология» для преподавателя...
Одобрено и рекомендовано к изданию на заседании Учебно- методического совета университета
По применению средства для мытья жидкого универсального у-4
Средство представляет собой ароматизированный водный раствор синтетических поверхностно-активных веществ, красителя, комплексообразователя...
Программа дисциплины «Электротехника» для преподавателя Редакция...
«5B073100» «Безопасность жизнедеятельности и охрана окружающей среды», «5B072100» «Химическая технология органических веществ»
Учебно-методический комплекс дисциплины «Введение в специальность»
Химическая технология неорганических веществ: сфера, объекты, предметы, виды, функции, типовые задачи, направления, содержание профессиональной...
Учебно-методический комплекс дисциплины «Введение в специальность»
Химическая технология органических веществ: сфера, объекты, предметы, виды, функции, типовые задачи, направления, содержание профессиональной...
Учебно-методический комплекс дисциплины «Введение в специальность»
Химическая технология неорганических веществ: сфера, объекты, предметы, виды, функции, типовые задачи, направления, содержание профессиональной...
Учебно-методический комплекс дисциплины «Введение в специальность»
Химическая технология органических веществ: сфера, объекты, предметы, виды, функции, типовые задачи, направления, содержание профессиональной...
По применению средства для мытья жидкого универсального у-5
Средство для мытья жидкое универсальное у-5 (далее средство) представляет собой ароматизированный водный раствор малопенных синтетических...
Методические рекомендации и указания к изучению дисциплины «Коллоидная химия»
В072000 «Химическая технология неорганических веществ», 5В072100 «Химическая технология органических веществ»

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
referatdb.ru
referatdb.ru
Рефераты ДатаБаза