孙彬芳 乙酸乙酯
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几种工业乙酸乙酯制备方法的技术经济对比 李 雄 (中国石化上海石油化工股份有限公司,200540) 乙酸乙酯是应用最广泛的脂肪酸酯之一,其制备方法有乙酸酯化法、乙醛缩合法、乙烯加成法和乙醇脱氢法等。相对比,乙醛缩合法生产乙酸乙酯路线投资低、成本也较低,较适合乙醛富裕地区投资生产。
关键词:乙醛 乙酸乙酯 技经指标 成本 1 用途及市场情况介绍 乙酸乙酯(EA),又名醋酸乙酯,是应用最广泛的脂肪酸酯之一,具有优良的溶解性能,是一种快干性的、极好的工业溶剂,被广泛用于醋酸纤维、乙基纤维、氯化橡胶、乙烯树酯、乙酸纤维树酯、合成橡胶等生产;也可用于生产复印机用液体硝基纤维墨水;在纺织工业中用作清洗剂;食品工业中用作特殊改性酒精的香味萃取剂;香料工业中是最重要的香料添加剂,可作为调香剂的组分。以外,EA也可用作粘合剂的溶剂、油漆的稀释剂以及制造药物、染料的原料。
1.1 国际市场分析 乙酸乙酯由于其特殊的性能,在世界化工市场相当活跃。美国和日本是世界上最大的乙酸乙酯生产和消费国。全世界生产能力中美国占31.73%,日本占35.75%。美国的主要生产公司是Eastman公司、Hoechst Calanese及孟山都公司,总生产能力为127 kt/a。日本的主要生产公司是千叶乙酸乙酯、日本合成化学、德山石油化学及协和油化,总生产能力为193 kt/a。
在亚洲地区,乙酸乙酯的主要市场是日本、中国和东南亚。日本是该地区乙酸乙酯的净出口国,有近50%的生产能力在日本,该地区的生产缺口达70 kt/a,目前主要从美国和欧洲进口。近年来,日本的乙酸乙酯产量以每年10%的速率增长,增加量基本用于出口。
1.2 国内供需及预测 (1)生产能力 目前,我国乙酸乙酯的生产企业有30多家,年生产能力在万吨以上的仅有两家,其余均为千吨级生产装置,除上海石化采用乙醛法生产、山东临沭化肥厂是采用乙醇脱氢法生产外都是采用直接酯化法。
1.醋酸乙酯概况醋酸乙酯产品是一种化工产品,它是醋酸下游衍生产品的一个分支。
其归属于化学溶剂的范畴,是一种重要的绿色有机溶剂,具有优异的溶解性、快干性;是较为基础的工业原料,工业中主要用于生产涂料、黏合剂、乙基纤维素、人造革、油毡着色剂以及人造纤维等的溶剂,也可作为黏合剂用于印刷油墨、人造珍珠等的生产,作为提取剂用于医药、有机酸的产品的生产等,此外还可用作生产菠萝、香蕉、草莓等水果香精和威士忌、奶油等香料的原料,用途十分广泛,发展前景看好。
随着中国市场经济的不断深化,综合国力的不断加强,人民的生活水平不断提高,人们的消费已从吃、穿、用的消费向住房、汽车、健康等转移。
这样必将带动对涂料、粘合剂、医药等行业需求的增加,而导致原料之一的醋酸乙酯产品的需求必然增加。
本工艺采用酯化法合成乙酸乙酯,酯化法是将乙酸与乙醇在催化剂硫酸或磷酸的作用下进行酯化反应生成乙酸乙酯。
具体的化学反应方程式如下:CH3COOH+C2H5OH→CH3COOC2H5+H2O2.国内外同类设计的概况综述目前,国内外醋酸乙酯的生产方法主要有乙酸酯化法、乙醛缩合法、乙醇脱氢法和乙酸/乙烯加成法4 种。
乙酸酯化法是在催化剂作用下,乙酸和乙醇直接酯化生成醋酸乙酯,该法工艺技术成熟,原料供应充足,生产工艺简单,投资少,是国内外普遍采用的主要工艺。
但该法存在反应温度高,乙酸利用率低,易发生副反应,产品处理困难、催化剂对设备腐蚀性强,废液污染环境以及生产成本高等缺点,正在被逐渐改进或被其他先进工艺所取代。
这种生产工艺由于其原料为醋酸和乙醇,相对于醋酸乙烯加成法和乙醛缩合法来生产醋酸乙酯的原料乙烯和乙醛,在现今高油价的情况下,成本优势较为明显,竞争力也较强。
相对于亚洲其他市场的生产装置,如日本的生产装置,中国的生产工厂具有原料成本较低,人工和仓储成本也较低的极大优势。
乙醛缩合制醋酸乙酯工艺是在催化剂乙醇铝的存在下,乙醛氧化缩合生成醋酸乙酯。
由乙醛生产醋酸乙酯包括催化剂制备、反应、分离和精馏4 大部分。
乙酸乙酯的制备实验一、引言乙酸乙酯是一种常见的有机化合物,具有水溶性低、挥发性强、具有水果香味等特点,因此被广泛应用于制药、涂料、香料等领域。
本文将介绍乙酸乙酯的制备实验方法及实验步骤。
二、实验原理乙酸乙酯的制备一般采用醋酸与乙醇在催化剂的作用下进行酯化反应。
酯化反应是一种酸催化的醇与酸酐(或酸)反应生成酯的过程。
三、实验步骤1. 实验前准备准备所需的实验器材和试剂,包括醋酸、乙醇、硫酸、蒸馏水、容量瓶、分液漏斗、试管等。
2. 酯化反应a. 在容量瓶中准确称取一定量的醋酸和乙醇,按一定摩尔比例混合,如1:1。
b. 在酯化反应中添加少量的硫酸作为催化剂,并充分搅拌混合。
c. 将反应混合物倒入反应瓶中,加入适量的蒸馏水以调节反应温度。
d. 放置反应瓶在恒温水浴中,控制温度在50-60摄氏度之间,进行反应。
3. 蒸馏分离a. 反应结束后,将反应瓶中的混合物倒入分液漏斗中。
b. 加入适量的蒸馏水,轻轻摇动分液漏斗,使酯与水充分混合。
c. 分液漏斗中的液体静置一段时间后,分为两层,上层为酯层,下层为水层。
d. 打开分液漏斗的放液管,将上层的酯层分离收集。
4. 蒸馏纯化a. 将收集到的酯层放入蒸馏烧瓶中。
b. 进行蒸馏操作,将酯层加热至沸腾,蒸馏收集沸腾温度为77摄氏度的乙酸乙酯。
c. 蒸馏过程中,收集沸腾温度范围内的馏出液,并进行收集。
四、实验注意事项1. 实验过程中要注意安全,避免接触皮肤和吸入有害气体。
2. 实验操作要仔细,严格控制反应温度和时间。
3. 酯化反应中的硫酸催化剂要少量添加,过量会对产物质量产生影响。
4. 蒸馏过程中,注意控制温度,避免过高或过低导致产物损失或杂质进入。
五、实验结果及讨论通过上述实验步骤,可以制备得到乙酸乙酯。
实验结果中应包括产率的计算和对产物的鉴定及纯度检验。
产率的计算可以通过待定量法进行,将所得产物与理论产量进行比较,计算出产率百分比。
对产物的鉴定可以通过红外光谱等仪器进行检测,确保产物的结构与目标产物一致。
萃取精馏分离乙酸乙酯—乙醇技术的研究摘要:实验以乙酸乙酯-乙醇共沸体系分离为研究内容,以N、N-二甲基甲酰胺(DMF)作萃取剂,进行萃取精馏操作。
探讨回流比和萃取剂加入速率对产品纯度和收率等的影响。
得出在实验条件下适宜回流比为3,萃取剂加入速率为7-8ml/min的结论。
关键词:萃取精馏乙酸乙酯-乙醇一、实验如图2所示。
从图看出,随回流比增大,塔顶馏出的乙酸乙酯质量分数越来越高。
在回流比R<4时,回流比对精馏的产品纯度影响最大,但随着回流比增加,塔顶轻组分含量趋于平缓。
可以看出,回流比只在一个适宜的范围内才对最终产品的纯度有影响。
3.2萃取剂流率对塔顶馏分含量的影响如图3所示。
从图中可以看出随着萃取剂的加入,塔顶轻组分乙酸乙酯的含量不断上升,尤其是当无溶剂加入转化为有溶剂加入时的变化初期,塔顶乙酸乙酯的含量增加较快。
从图3可知,提高溶剂加入速率,可以使萃取精馏分离效果更好,但过高的溶剂加入速率,会加重塔釜再沸器的负荷,对塔釜容积的操作能力也是有考验,过高的溶剂加入速率还会造成费用的增加,所以要根据相应实验条件选择合适的溶剂加入速率。
本实验中溶剂速率在7-8ml/min比较适宜。
二、结论本文通过实验研究了绝对压力为10kPa左右的连续萃取精馏分离乙酸乙酯和乙醇共沸物系的过程,得出以下结论:1.萃取剂加入速率的影响增加萃取剂速率有利于分离,但是萃取剂加入速率过大会增加塔釜热负荷,增加操作费用。
在本实验条件下,萃取剂流量在7~8ml/min比较适宜。
2.回流比的影响在一定范围内增加回流比可提高塔顶产品含量,但是对于萃取精馏来说,回流比R过大时,回流液过多会降低溶剂比,因此R存在一个最佳值。
本实验中回流比R的最佳取值为3。
参考文献[1] 时钧,汪家鼎,余国琮等.化学工程手册[M].北京:化学工业出版社,1996.[2] 王佩琳. 萃取精馏分离C5工艺流程的改进[J]. 石油炼制与化工,1997,28(2):5-9.[3] 顾正桂,章高健. 用萃取精馏法从水溶液回收乙醇[J]. 化学工业与工程,1993,10(4):4650.。
碳谱峰分析揭示乙酸乙酯与苯乙酮的官能团特征碳谱峰分析是一种能够确定化合物官能团特征的重要技术手段。
本文将探讨乙酸乙酯和苯乙酮的碳谱峰分析结果,以揭示它们的官能团特征。
通过此分析,我们可以深入了解这两种化合物的结构和性质。
1. 乙酸乙酯的碳谱峰分析结果乙酸乙酯是一种常用的溶剂和合成中间体。
其分子式为C4H8O2。
在进行碳谱峰分析时,乙酸乙酯的碳原子有不同的化学环境,产生了不同的峰位。
在乙酸乙酯的碳谱峰分析中,根据化学位移的大小,我们可以初步判断其官能团特征。
在峰位140-160 ppm附近,存在一个峰位较高的峰,这标志着乙酸乙酯中的一个羰基碳原子。
此外,峰位20-60 ppm附近的三个峰位分别代表了乙酸乙酯中的三个甲基碳原子。
这些碳谱峰分析结果表明乙酸乙酯具有羰基和甲基官能团。
2. 苯乙酮的碳谱峰分析结果苯乙酮是一种重要的有机合成中间体,也被广泛应用于药物合成等领域。
其分子式为C8H8O。
碳谱峰分析结果可以帮助我们确定苯乙酮中的官能团特征。
苯乙酮的碳谱峰分析中,有两个主要的峰位需要关注。
一个位于190 ppm附近的峰位表示苯乙酮中的羰基碳原子。
另一个位于100 ppm附近的峰位代表苯环上的碳原子。
这些碳谱峰分析结果表明苯乙酮具有羰基和苯环官能团。
3. 官能团特征的进一步探讨通过对乙酸乙酯和苯乙酮的碳谱峰分析结果的分析,我们可以看到官能团对于化合物的结构和特性具有重要影响。
在乙酸乙酯的分析结果中,羰基和甲基官能团的存在说明了其酯类的特征。
乙酸乙酯常用于化学合成中作为酯化反应的溶剂和中间体。
羰基官能团的存在使得乙酸乙酯在化学反应中具有一定的反应活性。
苯乙酮的碳谱峰分析结果显示了其具有羰基和苯环官能团。
羰基官能团使得苯乙酮具有强烈的吸电子性,而苯环官能团则给予其一定的芳香性质。
这些特征使得苯乙酮在有机合成中具有重要作用,特别是在芳香化合物的合成中。
总结:通过碳谱峰分析,我们可以揭示乙酸乙酯和苯乙酮的官能团特征。
乙酸乙酯甲苯分离工艺概述及解释说明1. 引言1.1 概述乙酸乙酯和甲苯是在化工行业中广泛应用的有机溶剂。
它们具有良好的溶解性、挥发性和可调节的沸点,使得它们可以被用于许多不同的生产过程中。
然而,在某些情况下,需要对乙酸乙酯和甲苯进行分离以满足特定需求。
本文将对乙酸乙酯和甲苯的分离工艺进行概述,并介绍其分离原理、设备与操作要点以及优化改进方法。
1.2 文章结构本文由五个主要部分组成,每个部分都关注于乙酸乙酯和甲苯的分离工艺及相关内容。
第一部分为引言,旨在提供对本文主题的背景和概述。
在这一部分中,我们将介绍乙酸乙酯和甲苯在化工行业中的重要性,并对文章结构进行说明。
第二部分将详细介绍乙酸乙酯和甲苯的分离工艺。
我们将探讨工艺流程、分离原理以及所需设备与操作要点。
第三部分将介绍乙酸乙酯和甲苯分离工艺的优化与改进方法。
我们将讨论温度控制策略、压力控制策略以及提高经济性考虑与能源利用效率的方法。
第四部分将介绍实验研究与结果分析。
我们将描述实验设计与操作条件设置,评价分离效果并进行数据分析,最后对结果进行讨论与分析。
最后,第五部分为结论,总结本文的主要内容,并对未来可能的研究方向提出建议。
1.3 目的本文目的在于全面介绍乙酸乙酯和甲苯的分离工艺,并探讨其优化与改进方法。
通过文章的阐述,读者可以了解到乙酸乙酯和甲苯分离工艺的基本原理、设备要点以及优化策略,从而对相关行业中这一关键过程有更深入的认识。
同时,本文也旨在为未来相关研究提供参考和启示。
2. 乙酸乙酯甲苯分离工艺:2.1 工艺流程:乙酸乙酯与甲苯的分离工艺通常采用精馏法。
一种常见的工艺流程包括以下几个步骤:1) 进料预处理:将含有乙酸乙酯和甲苯的混合物经过预处理装置进行预处理,去除杂质和不纯物质。
2) 进料提纯:将预处理后的混合物进一步提纯,通常采用萃取或蒸馏等方法,以分离出较高纯度的混合物。
3) 分离塔操作:将经过提纯的混合物送入分离塔进行精馏。
在分离塔中,通过控制温度和压力等参数,使得乙酸乙酯和甲苯根据其沸点差异逐渐蒸发并重新液化,从而实现两者的分离。
乙酸乙酯的全分析乙酸乙酯(Ethyl acetate, C4H8O2)是一种常见的酯类有机化合物,具有水果的香气,常用作溶剂、食品香料和工业原料。
在本文中,我们将对乙酸乙酯的全分析进行详细介绍。
1.乙酸乙酯的物理性质:乙酸乙酯是一种无色液体,具有水果香气,密度约为0.897g/mL,沸点为77.1°C,熔点为−83.6°C。
乙酸乙酯可以溶解于许多常见的有机溶剂,如醇、醚和烃类。
2.乙酸乙酯的化学性质:乙酸乙酯是一种酯类化合物,在一定条件下可以与水反应生成乙酸和乙醇。
乙酸乙酯可以与强酸发生酯化反应,生成相应的酸酯。
此外,乙酸乙酯也可以进行酰胺化反应,生成相应的酰胺。
3.乙酸乙酯的制备方法:乙酸乙酯可以通过乙醇与乙酸反应制备而成,反应通常在酸催化剂的存在下进行。
反应的化学方程式为:CH3CH2OH+CH3COOH→CH3COOCH2CH3+H2O4.乙酸乙酯的用途:乙酸乙酯是一种重要的溶剂,在涂料、油墨、胶粘剂、指甲油等行业广泛应用。
此外,乙酸乙酯还常用于食品香料的制备,例如水果香料中常含有乙酸乙酯成分。
乙酸乙酯也可以作为金属腐蚀抑制剂和药物的原料。
5.乙酸乙酯的毒理学性质:乙酸乙酯在一定浓度下对人体有毒性。
长期暴露于高浓度乙酸乙酯蒸气可能会对中枢神经系统产生损害。
此外,乙酸乙酯对眼睛和皮肤有刺激性,应注意避免直接接触。
6.乙酸乙酯的安全措施:在使用乙酸乙酯时,应注意采取适当的安全措施。
需要在通风良好的地方操作,避免吸入蒸气或接触皮肤。
在操作乙酸乙酯时应佩戴合适的防护手套和眼睛防护装置。
如有误食或误射入眼睛,应立即就医。
以上是对乙酸乙酯的全分析,介绍了它的物理性质、化学性质、制备方法、用途、毒理学性质和安全措施。
乙酸乙酯作为一种重要的有机溶剂,在工业和生活中有着广泛的应用。
然而,由于其对人体有毒,应在使用时注意安全操作。
乙酸乙酯与苯乙酮的碳谱峰区间位置解读乙酸乙酯(ethyl acetate)和苯乙酮(phenylacetone)是常见的有机化合物,在碳谱分析中表现出一系列特征性的峰。
本文将对乙酸乙酯和苯乙酮在碳谱中的峰区间位置进行解读,以帮助读者更好地理解这两种化合物的结构和定性分析方面的应用。
乙酸乙酯的碳谱峰区间位置解读乙酸乙酯的分子式为C4H8O2,它包含两个乙基基团和一个乙酸基团。
在碳谱分析中,乙酸乙酯的峰区间位置可以提供关于化合物各个碳原子的信息。
以下是乙酸乙酯常见的碳谱峰区间位置及其对应的化学位移值:1.舒尔特环(Schiff base):124-135 ppm该峰位于碳谱的较低频率区间,是乙酸乙酯结构中甲基羰基碳原子的化学位移值。
这个碳原子与乙酸基团相连,形成一个C=O官能团。
2.甲基醚(methyl ether):52-58 ppm该峰位于碳谱的中等频率区间,对应乙酸乙酯结构中两个甲基基团上的碳原子。
甲基基团是乙酸乙酯的一个重要结构特征。
3.亚甲基(methylene):30-35 ppm该峰位于碳谱的较高频率区间,对应乙酸乙酯结构中两个亚甲基基团上的碳原子。
亚甲基基团是乙酸乙酯的另一个重要结构特征。
4.乙酸基团(acetyl):166-174 ppm该峰位于碳谱的较高频率区间,对应乙酸乙酯结构中的乙酸基团上的碳原子。
乙酸基团是乙酸乙酯的另一个重要结构特征。
苯乙酮的碳谱峰区间位置解读苯乙酮的分子式为C9H10O,它有一个苯环和一个丙酮基团。
苯乙酮的碳谱峰区间位置可以提供有关苯环和丙酮结构的信息。
以下是苯乙酮常见的碳谱峰区间位置及其对应的化学位移值:1.苯环(benzene ring):115-150 ppm该峰位于碳谱的较低频率区间,对应苯乙酮结构中苯环上的碳原子。
苯环是苯乙酮分子结构的重要组成部分。
2.丙酮基团(acetone group):190-210 ppm该峰位于碳谱的较高频率区间,对应苯乙酮结构中丙酮基团上的碳原子。
色谱纯乙酸乙酯色谱纯乙酸乙酯是一种常用的溶剂,广泛应用于化学和生物化学领域。
它是由乙酸和乙醇反应得到的一种有机化合物,化学式为C4H8O2,分子量88.11 g/mol。
在化学分析中,色谱纯乙酸乙酯常用于分离和纯化有机分子,以便进行进一步的分析。
色谱纯乙酸乙酯的优点与其他溶剂相比,色谱纯乙酸乙酯具有优良的性能,在许多方面具有明显的优点。
首先,它是一种相对较强的极性溶剂,对极性分子具有很好的溶解力,尤其是在有机化学和生物化学研究中,非常适合于分离和纯化极性化合物。
其次,色谱纯乙酸乙酯的挥发性很小,在分析过程中不会快速挥发,有利于分析的稳定性和准确性。
此外,它具有低毒性和低挥发性等特性,较少对试剂和分离柱造成损害,对分析结果影响较小。
色谱纯乙酸乙酯在色谱分析中的应用色谱分析是一种分离和定量分析有机化合物的重要方法,其中色谱纯乙酸乙酯作为溶剂在分离和纯化过程中发挥了重要作用。
例如,在气相色谱分析中,色谱纯乙酸乙酯是一种常用的移动相,具有较好的耐热性和合适的极性,在分离和纯化方面具有不可替代的作用。
在高效液相色谱和超临界流体色谱中,色谱纯乙酸乙酯也是常用的溶剂,用于分离和纯化有机分子。
此外,色谱纯乙酸乙酯在红外光谱分析中也被广泛应用。
如何选择和使用色谱纯乙酸乙酯在选择和使用色谱纯乙酸乙酯时,需要注意以下几点。
首先,确保购买的乙酸乙酯符合色谱纯级别,并且没有杂质。
其次,在使用前先通过干燥剂和膜过滤器处理,以保证溶剂的纯度和质量。
另外,因为色谱纯乙酸乙酯对一些材料具有腐蚀性,所以在使用过程中需要严格遵循操作规程,避免造成人身伤害和实验设备的损坏。
最后,使用后应存储在阴凉干燥的地方,避免直接阳光暴晒和通风良好。
总结色谱纯乙酸乙酯作为一种重要的有机化合物,在化学和生物化学领域具有广泛的应用,尤其是在分离和纯化有机分子时发挥了不可替代的作用。
因此,在选择和使用色谱纯乙酸乙酯时必须要注意安全、纯度和质量等因素,才能保证分析结果的准确性和可靠性。
1
宁 波 工 程 学 院
物理化学实验报告
专业班级 化工 095班 姓名 孙彬芳 序号 09402010503
同组姓名 陈茜茜、朱强、徐晨皓 指导老师 罗利娟、蒋仲庆 实验日期 2011.6.1
实验名称 实验九、乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定
一、实验目的
1、了解用电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率系数和活化能。
2、了解二级反应的特点,学会用图解法求二级反应的速率系数。
3、掌握电导率仪的使用方法。
二、实验原理
1、二级反应的动力学方程
A + B→产物
t=0 a a
t=t a-x a-x
-dcA/dt = -d(a-x)/dt = dx/dt = k(a-x) 2
定积分得: k=x/[ta(a-x)] ①
以x/(a-x)~t作图若所得为直线,证明是二级反应,并从直线的斜率求k。
如果知道不同温度下的速率常数k(T1)和k(T2),按阿仑乌斯方程计算出该反应的活化能Ea
Ea=ln k(T
1)/ k(T2)*R[T1 T2 / (T2 -T1
)] ②
2、乙酸乙酯皂化反应是二级反应,反应式:
CH3COOC2H5+NaOH→CH3COONa+C2H5OH
t=0 a a 0 0
t=t a-x a-x x x
t=∞ 0 0 a a
反应前后CH3COOC2H5和C2H5OH对电导率的影响不大,可忽略,故反应前只考虑NaOH的电
大率κ,反应后只考虑CH3COONa的电导率κ。对稀溶液而言,强电解质的电导率κ与其浓度
成正比,而且溶液的总电导率就等于组成该溶液的电解质电导率之和。
有一下关系:
κ
0=A1*a κ∞=A2*a κt= A1*(a-x)+ A2
*x
有三式得:x=[(κ
0-κt)/(κ0-κ∞
)]*a,将其代入①中
得 k=[(κ
0-κt)/(κ0-κ∞
)ta]
重新排列得: κ
t =(κ0-κt)/kta+κ∞
因此,以κ
t ~(κ0-κt
)/t作图为一直线即为二级反应,并从直线的斜率求出κ
三、实验仪器、试剂
2
仪器:数学电导率仪(附电极)1台,恒温水槽1套,秒表1只。叉形电导管2只,移液管(10ml,
胖肚)3根
试剂:乙酸乙酯标准溶液(0.0200mol/dm3),NaOH标准溶液(0.0200mol/dm3)
四、实验步骤
1、调节恒温槽
调节恒温槽温度25℃。同时电导率仪提前打开预热。
2、κ0的测定:
分别取10ml蒸馏水和10ml NaOH标准溶液加到洁净。干燥的叉形管仲裁充分混匀,置于恒
温槽中恒温5min。用数学电导率仪测定已恒温好的NaOH标准溶液的电导率κ0
3、κt的测定
在另一只叉形管的直支管中加10ml CH3COOC2H5标准溶液,侧支管中加10mlNaOH标准溶
导率一次,记录电导率κt及时间t。
4、调节恒温槽温度35℃,重复上述步骤测定其κ0和κt,但在测定κt时是按反应进行4min,6 min,
8min,10 min,12min,15 min,18min,21 min,24 min,27 min,30 min时测其电导率。
五、数据记录与处理
室温: 26.5 ℃ 大气压: 100.30 Kpa
初始浓度:C CH3COOC2H5= 0.0212 mol/dm3 C CH3COOC2H5= 0.0212 mol/dm3
⑴ 25℃时,电导率随时间的变化
电导率随时间的变化 (25℃,κ0= 2185.4 μS/cm)
t/min 6 9 12 15 20 25 30 35 40
κt/μS/cm 1930.6 1813.0 1754.2 1685.6 1607.2 1538.6 1470.0 1430.8 1401.4
(κ
0-κt
)/t/ μS/(cm*min) 42.47 41.38 35.93 33.32 28.91 25.87 23.85 21.56 19.60
3
由图得:该直线斜率k=21.58
∵k=1/aκ ∴κ(T1)=k/a=21.58/0.0212=1017.9mol / min*dm3
=16.96L/(mol. min)
⑵ 35℃时,电导率随时间的变化
电导率随时间的变化 (35℃,κ0= 2616.6 μS/cm)
t/min 4 6 8 10 12 15 18 21 24 27 30
κt/μS/cm 2077.6 1932.6 1832.6 1753.2 1688.6 1613.1 1573.9 1512.1 1475.9 1445.5 1421.0
(κ
0-κt
)/t/ μS/(cm*min) 134.75 114.01 98.00 86.34 77.34 66.90 57.93 52.59 47.53 43.37 39.85
由图得:该直线斜率k=6.88,
∵k=1/aκ ∴κ(T2)=k/a=6.88/0.0212=324.5 mol / min*dm3
=5.4 mol / s*L
(3)活化能的计算
Ea=ln k(T1)/ k(T2)*R[T1 T2 / (T2 -T1 )]
=ln(16.96/5.4)*8.3145*[298.15*308.15/(308.15-298.15)]
=8.74*104J/mol
=87.4KJ/mol
六、结果讨论
1、为何本实验要在恒温条件下进行,而且NaOH溶液和CH3COOC2H5溶液混合前还要预先恒温?
4
答:因反应速度与温度有关,温度每升高10℃,反应速度约增加2~4倍,同时电导率也与温度有
关,所以实验过程中须恒温。且NaOH溶液和CH3COOC2H5溶液混合前要预先恒温,以保证
反应在实验温度下进行。
2、如果NaOH溶液和CH3COOC2H5溶液的起始浓度不相等,试问应怎样计算?
答:要按)()(log)(303.2xbaxabbatk,式中axt)(00(a为两溶液中浓度较低的一个溶液
浓度)
以t~t作图,可得到0和的值,解出不同t时的x值,然后,就可求出k。
3、如果NaOH溶液和CH3COOC2H5溶液为浓溶液,能否用此法求κ值?为什么?
答:不能。因为只有对稀溶液,强电解质的电导率与其浓度成正比,才会推倒得到
t
~(κ0-κt)/t作图为一直线,进而求得κ值。