Телефон: +7 (383)-202-16-86

Статья опубликована в рамках: XXXIX Международной научно-практической конференции «Технические науки - от теории к практике» (Россия, г. Новосибирск, 22 октября 2014 г.)

Наука: Технические науки

Секция: Химическая техника и технология

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Жуманиязов М.Ж., Курамбаев Ш.Р., Жуманиязова Д.М. ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОЛУЧЕНИЯ ГЕКСАМЕТИЛЕНТЕТРАМИНА ИЗ АММОНИЙНЫХ СОЛЕЙ МИНЕРАЛЬНЫХ КИСЛОТ // Технические науки - от теории к практике: сб. ст. по матер. XXXIX междунар. науч.-практ. конф. № 39. – Новосибирск: СибАК, 2014.
Проголосовать за статью
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

ПРАКТИЧЕСКИЕ  ОСНОВЫ  ПОЛУЧЕНИЯ  ГЕКСАМЕТИЛЕНТЕТРАМИНА  ИЗ  АММОНИЙНЫХ  СОЛЕЙ  МИНЕРАЛЬНЫХ  КИСЛОТ

Жуманиязов  Максуд  Жаббиевич

д-р  техн.  наук,  профессор,  Ургенчский  государственный  университет,  Республика  Узбекистан,  г.  Ургенч

E-mail: 

Курамбаев  Шерзод  Раимберганович

канд.  техн.  наук,  доцент,  Ургенчский  государственный  университет,  Республика  Узбекистан,  г.  Ургенч

E-mail: 

Жуманиязова  Дилноза  Максудовна

ассистент  кафедры  общей  химии,  Ургенчский  государственный  университет,  Республика  Узбекистан,  г.  Ургенч

E-mail: 

 

PRACTICAL  BASES  OF  THE  RECEIPT  OF  HEXAMETHYLENETETRAMINE  FROM  AMMONIUM  SALTS  OF  MINERAL  ACIDS

Jumaniyazov  Maksud

doctor  of  technical  sciences,  prof.,  Urgench  State  University,  Republic  of  Uzbekistan,  Urgench

Kurambaev  Sherzod

candidate  of  technical  sciences,  docent,  Urgench  State  University,  Republic  of  Uzbekistan,  Urgench

Jumaniyazova  Dilnoza

assistant,  Urgench  State  University,  Republic  of  Uzbekistan,  Urgench

 

АННОТАЦИЯ

Данная  статья  посвящена   исследованию  возможности  практического  получения  гексаметилентетрамина  различными  способами.  В  статье  приводится  результаты  экспериментальных  исследований  реакций  аммонийных  солей  ряда  минераль­ных  кислот  с  формальдегидом,  а  также  оптимальные  параметры  получения  гексаметилентетрамина  из  аммонийных  солей.

ABSTRACT

This  article  is  devoted  to  the  investigations  of  possibility  of  practical  receipt  of  hexamethylenetetramine  of  different  ways.  The  results  of  experimental  researches  of  reactions  of  ammonium  salts  of  number  of  the  mineral  acids  with  formaldehyde,  and  also  optimal  parameters  of  receipt  of  hexamethylenetetramine  from  ammonium  salts  are  given  in  the  article.

 

Ключевые  слова:   гексаметилентетрамин;  обратимая  реакция;  формальдегид;  индикатор;  технический  формалин;  степень  превращения;  минеральные  кислоты;  сульфат  аммония

Keywords:  hexamethylenetetramine;  reversible  reaction;  formaldehyde;  indicator;  technical  formalin;  extent  of  transformation;  mineral  acids;  ammonium  sulfate

 

Обратимые  реакции  конденсации  аммонийных  солей  минеральных  кислот  в  гексаметилентетрамин  (ГМТА)  с  помощью  формальдегида  мы  изучали  в  зависимости  от  стехиометрической  нормы  расхода  формальдегида  в  термостатированном  сосуде,  снабженном  мешалкой  в  интервале  температур  от  20  до  80  °С  путем  титрования  выделяющейся  кислоты  0,1N  раствором  NaOH  в  присутствии  индикатора  метилового  красного.  В  работе  использовали  технический  формалин  по  ГОСТ  1625-75  и  аммонийные  соли  квалификации  "ч.д.а.".  Концентрация  формалинa  составляла  37  %.  Соли  применяли  в  твердом  виде  и  в  виде  растворов  соответствующих  концентраций  [1].

Экспериментальные  данные  по  степени  превращения  аммонийных  солей  в  ГМТА  (его  выход)  в  зависимости  от  температуры,  соотношений  формальдегида  и  аммонийных  солей  представлены  на  рисунке  3.1  и  в  таблицах  3.2  и  3.3.  Проведенные  исследования  показали,  что  реакции  конденсации  протекают  с  большой  скоростью  и  равновесие  достигается  практичес­ки  мгновенно,  что  является  следствием  больших  значений  рассчитан­ных  нами  констант  равновесий  Кр  и  подтверждается  данными  по  скорости  прохождения  ультразвука  через  растворы,  измеренные  с  по­мощью  прибора  УЗАС-7  и  совпадением  ее  графика  с  кривой  потенциометрического  титрования  аналогичных  растворов  щелочью.

 

Рисунок  1.  Выход  гексаметилентетрамина  в  зависимости  от  соотношений  формальдегида  и  сульфата  аммония  при  различных  температурах.  Температура,  0С:  1-  20;  2-  40;  3-  60;  4-  80

 

Исключение  составляли  опыты  с  применением  твердых  солей,  в  которых  визуально  наблюдалась  корреляция  количества  выделяющейся  кислоты  и  скорости  растворения  кристаллов  солей.

Как  видно  из  приведенных  данных,  степень  превращения  аммонийных  солей  в  ГМТА  в  значительной  мере  зависит  от  анионного  остатка  минеральной  кислоты  и  соотношения  формальдегида  к  соли,  а  также  —  от  температуры.

В  зависимости  от  вида  кислотного  остатка  степень  превраще­ния  аммиака  в  ГМТА  достигает  наибольшего  значения  для  моноаммонийфосфата,  а  наименьшего  —  для  хлорида  аммония,  которые  составля­ют  соответственно  82  и  34  %.  Изученные  соли  по  способности  к  кон­денсации  могут  быть  выстроены  в  следующий  убывающий  ряд:

 

NH4H2PO4>  (NH4)2SO4>(NH4)2HPO4>NH4NO3>  NH4Cl

 

Порядок  расположения  солей  зависит  и  согласуется  со  степенью  их  диссоциации  с  учетом  ее  подавления  в  присутствии  соответствующих  кислот.  При  этом,  чем  сильнее  кисло­та,  тем  меньший  требуется  избыток  формальдегида  по  отношению  к  соли  для  достижения  равновесного  выхода  ГМТА. 

Учитывая,  что  степень  диссоциации  солей  находится  в  прямой  зависимости  от  степени  или  константы  диссоциации  кислот,  можно  заключить,  что  значение  степени  превращения  аммонийной  соли  в  ГМТА  является  следствием  степени  диссоциации  кислот,  образующих  эти  соли  [2].

Степень  превращения  аммонийных  солей  в  ГМТА  в  зависимости  от  температуры  изучена  на  примере  сульфата  аммония  (табл.  3.3).  При  этом  опыты  проводили  при  постоянных  температурах  в  пределах  от  20  до  80  0С  с  интервалом  10  0С.  Данные,  приведенные  на  рисунках,  по­казывают,  что  с  увеличением  температуры  степень  превращения  повышается.  В  изученном  интервале  повышение  температуры  на  1  0С  приводит  к  увеличению  степени  превращения  в  среднем  на  0,16  %.

Таблица  1.

Степень  превращения  аммонийных  солей  в  гексаметилентетрамин  при  рН=7,  t =25  0C

Мол

ьное  отноше-ние

СН2О:

соль

Теори-тичес

кий  выход  (CH 2)6N4,

Моль

Степень  пре-вра

щения

(NH 4)2HPO4

%

Экспе

римен-тальный  выход  (CH 2)6N4,  моль

Степень  пре-вра

щения

NH 4NO3,  %

Экспе

римен-тальный  выход  (CH 2)6N4,  моль

Степень  пре-

вра

щения

NH 4CI,  %

Экспе

римен-тальный

выход  (CH 2)6N4,

моль

Степень  пре-вра

щения

NH 4H2PO4,  %

Экспе

римен-тальный  выход  (CH 2)6N4,  моль

1

1,2

!,4

1,6

1,8

2,0

2,2

2,4

2,6

3,0

5,0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

35,0

41,0

44,5

48,0

50,0

52,0

53,7

55,3

57,2

59,2

62,0

0,35

0,41

0,445

0,48

0,50

0,52

0,537

0,553

0,572

0,592

0,62

35,1

39,7

43,7

47,0

49,5

50,5

50,8

51,1

0,351

0,397

0,437

0,470

0,495

0,505

0,508

0,511

23,5

27,5

30,8

33,5

34,2

34,4

0,235

0,275

0,308

0,335

0,342

0,344

61,5

67,3

72,3

76,5

79,0

80,0

80,4

80,8

0,615

0,673

0,723

0,765

0,790

0,80

0,804

0,808

  Таблица  2.

Степень  превращения  сульфата  аммония  в  гексаметилентетрамин  при  различных  температурах

Моль-

ное

отно-шение

СН2О  :

(NH4)2SO4

t=  20  0C

t=  40  0C

t=  60  0C

t =  80  0C

Теорети-ческий

выход

(СН2)N   4,  моль

Степень  превра-щения,

%

Экспе-римен-тальный  выход

(СН2)N   4,

моль

Степень  превра-щения,

%

Экспе-римен-тальный  выход

(СН2)N   4,

моль

Степень  превра-щения,

%

Экспе-римен-тальный  выход

(СН2)N   4,

моль

Степень  превра-щения,

%

Эксперимен-тальный  выход

(СН2)N   4,

моль

0,8

0,8

49,1

0,491

55,2

0,552

59,2

0,592

64,0

0,64

1,0

I

56,0

0,56

59,6

0,5%  ?

63,2

0,632

68,0

0,68

1,25

I

62,0

0,62

64,3

0,643

66,9

0,669

72,2

0,722

1,5

I

66,0

0,66

67,9

0,679

69,7

0,697

75,0

0,75

1,75

I

67,0

0,67

69,6

0,6%  ?

71,5

0,715

76,1

9,761  ???

2,0

I

67,3

0,673

70,0

0,700

72,0

0,72

76,5

0,765

                         

 

 

Таким  образом,  в  результате  экспериментально-теоретических  исследований  термодинамики  равновесного  состо­яния  реакций  конденсации  аммонийных  солей  ряда  минераль­ных  кислот  с  формальдегидом,  установлены  оптимальные  параметры  получения  ГМТА  из  аммонийных  солей.  Эти  данные  свидетельствуют  о  возможности  получения  ГМТА  различными  способами.

 

Список  литературы:

1.Жуманиязов  М.Ж.  Удобрения  пролонгированного  действия,  содержащие  гексаметилентетрамин.:  Автореф.  дис.…канд.  тех.  наук.  Ташкент:  1987.  —  22  с.

2.Gaillard  V.,  Bussien  V.,  Paciorek  W.,  Schenk  K,  Chapuis  G.  Hexamethylenetetramine  Suberate,  a  strongly  anharmonic  modulated  structure  //  Acta  Crystallogr.,  Sect.  B:  Struct.  Sci.  —  1996.  —  B52(6).  —  P.  1036—1047.

Проголосовать за статью
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий