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重庆活性炭在有机合成中的作用
来源: | 作者:佚名 | 发布时间: 2022-11-28 | 58 次浏览 | 分享到:
活性炭是有机合成实验中常用的物质之一,主要用于对化合物进行脱色和除杂。根据化学基础实验书,活性炭的标准使用方法是在重结晶前进行热色。事实上,活性炭还有其他用途。巧妙利用活性炭的性质,区分其优缺点,将给有机合成实验带来诸多便利。

  活性炭是有机合成实验中常用的物质之一,主要用于对化合物进行脱色和除杂。根据化学基础实验书,活性炭的标准使用方法是在重结晶前进行热色。事实上,活性炭还有其他用途。巧妙利用活性炭的性质,区分其优缺点,将给有机合成实验带来诸多便利。

  活性炭在有机合成中的作用主要包括脱色、吸附和助滤。通常,它主要表现在一个方面,其他方面是次要的。

  1.脱色作用

  活性炭最常见的功能是脱色。根据极性分析,活性炭可视为非极性物质,可用于吸附非极性和小极性色素,适用于大极性溶剂。大多数物质中含有的色素属于非极性或小极性色素,因此活性炭是常用脱色剂中最常用的,水和酒精是最常用的溶剂。一般来说,当需要脱色时,无需考虑色素的极性,直接用活性炭脱色,通过观察脱色前后溶液的变化来判断脱色效果。

  一般操作流程如下:

  当脱色物质添加到一定量的溶剂中,加热完全溶解,添加一定量的活性炭,搅拌一段时间,热过滤,过滤液浓缩。脱色物质是含有可见色素的固体或液体,多为固体;溶剂量一般为3-10倍,操作过少,热过滤损失大;成本过高,不必要;溶剂一般为大极性溶剂、甲醇、乙醇、水等,如果脱色后需要结晶,一般需要筛选最合适的溶剂;活性炭添加量一般为溶质(即将脱色物质)的5-10%,可根据情况增加或减少;搅拌时间一般为30分钟至2小时,可根据情况增加或减少;过滤液视处理,如果脱色前后外观颜色变化不大,可添加活性炭重复脱色;如需要重结晶,直接冷却结晶或适当浓缩冷却结晶;如果脱色物质为液体,一般浓缩至干燥。

  2.除杂

  这里的杂质主要是指无机盐、灰尘如无机盐、灰尘和物理杂质。事实上,活性炭的脱色也属于杂质,但脱色除了有机可见光吸收杂质外。杂质去除过程非常简单,类似于脱色过程。完全溶解后,与活性炭混合,直接过滤浓缩。事实上,简单的杂质去除可以直接过滤而不添加活性炭。添加活性炭主要利用其有助于过滤的功能,有利于过滤。

  3.吸附

  吸附主要针对焦油和粘性杂质。如果不添加活性炭,直接过滤会堵塞过滤介质,活性炭吸附后一般效果明显。活性炭可以用硅胶或硅藻土代替,差别不大。通常在活性炭的使用过程中,活性炭同时表现出脱色、除杂和吸附三种功能。有色杂质进入活性炭分子,活性炭颗粒之间存在焦油和粘性杂质。活性炭在过滤过程中帮助过滤不溶性杂质。这三个功能是不可分割的。

  活性炭在有机合成中的作用实际上非常简单,但其他问题经常出现在活性炭的使用中。最常见的问题是:

  活性炭脱色效果差,多次脱色后滤液颜色仍较重;活性炭脱色损失大,一次脱色损失10%以上;活性炭穿透滤纸滤布,产品中含有少量活性炭;加活性炭过滤时过滤缓慢,滤纸滤布总是堵塞;使用活性炭后,反应器很难清洗,无法清洗;

  活性炭脱色效果差通常与色素的极性有关,同一脱色剂不能适用于所有色素;脱色损失大,一般与活性炭吸附过多有关;活性炭穿透滤纸滤布,主要原因是活性炭型号选择错误;除活性炭型号外,堵塞滤纸滤布也与不溶性粒度有关;反应器难以清洗,与活性炭本身的性质有关。


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