中文名 | 乙烯水合 | 外文名 | ethylene hydration |
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所屬學(xué)科 | 石油 | 公布時間 | 1994年 |
《石油名詞》第一版。
1994年,經(jīng)全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會審定發(fā)布。
是配合物,銅離子結(jié)合氯離子后,還剩兩對孤對電子,與水結(jié)合,由于四水合銅離子是藍(lán)色,而此處氯離子配合能力較強(qiáng),因此,這也是CuCl2溶液中銅離子顯綠色,而且氯離子濃度越大綠色越重的原因。
用王水吧親~
天然氣水合物(Natural Gas Hydrate,簡稱Gas Hydrate)因其外觀象冰一樣而且遇火即可燃燒,所以又被稱作“可燃冰”。它是在一定條件(合適的溫度、壓力、氣體飽和度、水的鹽度、pH...
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基于氣體水合物這種新型蓄冷工質(zhì)在蓄冷空調(diào)中的應(yīng)用現(xiàn)狀,從蓄冷原理、蓄冷工質(zhì)的選擇、促晶技術(shù)等方面,對氣體水合物作在蓄冷空調(diào)中應(yīng)用是否可行進(jìn)行了技術(shù)分析,并提出了目前技術(shù)存在的問題和今后研究的方向。
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本文論述了蓄冷空調(diào)對電力調(diào)峰、平衡電網(wǎng)和節(jié)能的意義,比較分析各種蓄冷方式的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性,著重介紹了氣體水含蓄冷技術(shù)的研究結(jié)果及其蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的方策設(shè)計(jì)與經(jīng)濟(jì)性評估方法,論證了氣體水含蓄冷空調(diào)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性,并指出了發(fā)展蓄冷空調(diào)技術(shù)應(yīng)采取的電力負(fù)載管理策略及大規(guī)模推廣應(yīng)用該技術(shù)的前景。
水合過程在有機(jī)化工中的最早應(yīng)用是1913年在德國用乙炔水合制乙醛。當(dāng)前在工業(yè)中的主要應(yīng)用有以下四方面:
①烯烴水合 制備醇類的重要方法,在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用的是乙烯水合制乙醇以及丙烯水合制異丙醇:
根據(jù)馬爾科夫尼科夫規(guī)則,只有乙烯水合可生成伯醇,其他烯烴水合均只能生成仲醇或叔醇。烯烴水合有直接水合和間接水合兩種方法。間接水合法是先用硫酸吸收烯烴成為硫酸酯,后者再進(jìn)行水解。這是較老的生產(chǎn)方法,現(xiàn)已為直接水合法所取代。直接水合法采用酸性催化劑(見酸堿催化劑),如用載于硅藻土上的磷酸催化劑、氧化鎢、磷鎢酸以及強(qiáng)酸性離子交換樹脂等。烯烴水合是放熱反應(yīng),溫度低對平衡有利,但溫度的選定主要決定于催化劑的活性(見催化活性)。升高壓力能提高平衡轉(zhuǎn)化率,但以不致使氣相中的水蒸氣在催化劑表面凝結(jié)為限。
②環(huán)氧化合物水合 這是制取二元醇的重要方法,主要是環(huán)氧乙烷水合制乙二醇,以及環(huán)氧丙烷水合制丙二醇:
用硫酸為催化劑時反應(yīng)可在常壓下進(jìn)行,在加壓下可以不用催化劑。
③腈的水合 這是工業(yè)上制取酰胺的重要方法,如丙烯腈水合制丙烯酰胺:最好的催化劑是骨架銅催化劑(見金屬催化劑),又開發(fā)了生物催化劑。
④炔烴水合 主要是乙炔水合制乙醛:
C2H2 H2O─→CH3CHO
很多強(qiáng)酸都可能形成相對穩(wěn)定的水合氫離子鹽晶體。這些鹽有時被稱為酸的一水合物。通常,任何具有109或更高的電離常數(shù)的酸都可以形成水合氫離子鹽。而電離常數(shù)小于109的酸一般不能形成穩(wěn)定的H3O 鹽。
例如,鹽酸的電離常數(shù)為107,在室溫下與水的混合物是液態(tài)的。而高氯酸的電離常數(shù)為1010,如果液體無水高氯酸和水以1:1的摩爾比結(jié)合,則反應(yīng)形成固體一水合高氯酸,即高氯酸的水合氫離子鹽:
H2O HClO4=H3O ·ClO4-
也有很多的含有水合的H3O 的例子,例如HCl·2H2O中含有H5O2 (H3O ·H2O),HBr·4H2O中含有H7O3 (H3O ·2H2O)和H9O4 (H3O ·3H2O)
有機(jī)不飽和烯烴酸催化的水合作用
酸催化水合反應(yīng)中,一般使用稀硫酸進(jìn)行催化,處理烯烴可合成醇,遵循馬爾科夫尼科夫規(guī)則(Markovnikov's rule),反應(yīng)屬于親電加成,產(chǎn)生碳正離子中間體(SN2),可為任意一級碳正離子,反應(yīng)過程中,如形成的碳正離子不穩(wěn)定(例如一級碳正離子),電子或基團(tuán)會發(fā)生轉(zhuǎn)移,形成更加穩(wěn)定的碳正離子作為中間體。因?yàn)樵谒?,烯烴與醇化物存在化學(xué)反應(yīng)平衡,所以該反應(yīng)可逆。
如右圖所示,電子和功能團(tuán)的轉(zhuǎn)移,趨向生成三級碳正離子。
水合反應(yīng)總公式可表示為:
反應(yīng)中,親電的氫用于斷裂雙鍵,使產(chǎn)生碳正離子。
酸催化下,反應(yīng)原理如下:
酸催化水合反應(yīng)溫度控制
因?yàn)樗戏磻?yīng)與脫水反應(yīng)存在化學(xué)平衡,脫水反應(yīng)在較高溫度下有優(yōu)先性,于是水合反應(yīng)當(dāng)盡量控制在稍低的溫度,以免平衡逆向。根據(jù)產(chǎn)物不同,反應(yīng)控制的溫度也不同。
一級碳正離子:低于170攝氏度
二級碳正離子:低于100攝氏度
三級碳正離子:低于25攝氏度
酸催化水合反應(yīng)相對速率
有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)速率往往與反應(yīng)中間碳穩(wěn)定性相關(guān),穩(wěn)定性越高,反應(yīng)速率相對越高。
在酸催化水合反應(yīng)中,可形成三級碳正離子中間體的反應(yīng)物往往反應(yīng)最快,其次則是二級碳正離子,再其次則是一級碳正離子,如前文所言,一級碳正離子由于其能量過高,甚至?xí)o法形成。
形成碳正離子的步驟,是水合反應(yīng)中的速率決定性步驟,而形成三級碳正離子的速率可以是形成二級碳正離子的百倍,中間體穩(wěn)定的重要性對化學(xué)反應(yīng)速率的影響可見一斑。
金屬離子之水合反應(yīng)情形
Na nH2O → [Na(H2O)n]
Al3 6H2O → [Al(H2O)6]3 → [H3O] [Al(H2O)5OH]2
PCl3 6H2O → H3PO3 3H3O 3Cl-