乙酸乙酯造化反应速率常数影响因素的研究1

乙酸乙酯造化反应速率常数影响因素的研究一，前言反应速率是指单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大。在恒定温度下,反应速率与各反应物浓度幂的乘积正比。纯净的乙酸乙酯是无色透明具有刺激性气味的液体，是一种用途广泛的精细化工产品，具有优异的溶解性、快干性，用途广泛，是一种非常重要的有机化工原料和极好的工业溶剂，被广泛用于醋酸纤维、乙基纤维、氯化橡胶、乙烯树脂、乙酸纤维树酯、合成橡胶、涂料及油漆等的生产过程中。其主要用途有：作为工业溶剂，用于涂料、粘合剂、乙基纤维素、人造革、油毡着色剂、人造纤维等产品中；作为粘合剂，用于印刷油墨、人造珍珠的生产；作为提取剂，用于医药、有机酸等产品的生产；作为香料原料，用于菠萝、香蕉、莓等水果香精和威士忌、奶油等香料的主要原料。乙酸乙酯皂化反应是一个典型的二级反应，通过对乙酸乙脂造化反应速率常数影响因素的研究，可以知道在当代工业生产中如何控制反映条件，提高反映的速率，以增加化工产品的产量;可以知道如何抑制或减慢幅反映的速率，以减少原料的消耗，减轻分离操作的负担，并提高产品的质量。并且此项研究还能提供如何避免危险品的爆炸、材料的腐蚀或产品的老化、变质等方面的知识；还可以为科研成果工业化进行最优化设计和最优控制，为现有的生产选择最适宜的操作条件由此可见化学动力学的研究，不论在理论上还是在实践上，都具有重要的意义.因而研究影响乙酸乙酯皂化反应速率常数的因素有重要的意义。近年来对乙酸乙酯造化反应速率常数影响因素的研究鲜有发表，因此此实验具有实际意义。二，实验部分2.1仪器与试剂仪器：试剂：2.2实验方法2.2.1电导法【1】原理：乙酸乙酯皂化反应方程为CH3COOC2H5+OH¯—CH3COO¯+C2H5OH，OH¯电导率大，CH3COO¯电导率小，在反应过程中，溶液电导率显著下降，对稀溶液而言，强电解质的电导率L与其浓度成正比，电导率仪器易跟踪。Lt=(Lo-Lt)/t(ak)+L∞，作Lt~(Lo-Lt)/t图，由斜率可求出k。Lo和L∞分别为反应开始和终了时的总电导率。步骤：①将恒温槽恒温至25±0.1℃。②将等量蒸馏水和氢氧化钠混合，恒温10分钟，用电导电极测Lo。③将等量乙酸乙酯和氢氧化钠分别恒温10分钟，迅速混合计时，第6分钟时开始测第一个Lt，每2分钟一次，测5次，每3分钟一次，测3次，每4分钟一次，测2次。共测10次。④根据Lo和Lt，画图，得斜率，求出k。⑤将恒温槽恒温至30±0.1℃，重复上述步骤。2.2.2pH酸度法【2】原理：乙酸乙酯皂化反应方程为CH3COOC2H5+OH¯→CH3COO¯+C2H5OH，pH酸度法通过反应过程中溶液酸度的变化求得。Kt=x/a(a-x)=1/（a-x）-1/a，因此得1/(a-x)=kt+1/a，即1/CoH¯=kt+1/a，因为pOH+pH=14，所以pOH=-lgCoH¯=10(14-pH)，因此10（14-pH）=kt+1/a，由斜率可求出k。步骤：①将恒温槽恒温至25±0.1℃。②将等量乙酸乙酯和氢氧化钠分别恒温10分钟，用电导电极测Lo。③将等量乙酸乙酯和氢氧化钠分别恒温10分钟，迅速混合计时，第6分钟时开始测pH，每2分钟一次，测5次，每3分钟一次，测3次，每4分钟一次，测2次。共测10次。③根据pH值，画图得出斜率，求出k。2.2.3盐效应法3.结果与讨论3.1乙酸乙酯造化反应速率常数测定方法的方法比较。测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的方法归纳起来有两种:一种是化学分析法,其设备简单,但分析时间长,过程繁琐。另一种是物理化学方法,包括旋光、折光、电导、分光光度等方法。其分析速度快,不需要中断反应,但需要一定的仪器设备,并且只能得出间接结果,有时因为某些杂质的存在而产生较大误差。本研究在总结前人的基础上，提出了超声波与盐效应是否也会对乙酸乙酯皂化反应速率常数产生影响，并通过选择比较适当的实验室方法进行测定对比，从而初步得出超声波和盐效应的影响。并希望得出产生该种影响的原因。CH3COOC2H5+Na++OH--→CH3COO-+Na++C2H5OH参与导电的离子有OH-，Na+，CH3COO-，而Na+反应前后浓度不变，OH-的电导率比CH3COO-大得多，随着反应的进行，OH-浓度减小，CH3COO-浓度增大，电导率随之下降。