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活性炭在有机合成中的作用
编辑:安徽久泰新材料科技有限公司   时间:2020-05-20

  活性炭是有机合成实验中常用的物质之一,主要用于脱色和去除杂质。 根据化学基础实验书,使用活性炭的标准方法是在重结晶之前通过热过滤使其脱色。 实际上,活性炭还有其他用途。 巧妙地利用活性炭的特性来区分其优缺点将为有机合成实验带来许多便利。

  活性炭在有机合成中的作用主要包括脱色,吸附和助滤剂。 通常,在活性炭的一种操作中,它主要表现出一个方面,而其他方面则是次要的。

  1.脱色

  活性炭最常见的作用是脱色。 根据极性分析,可以将活性炭视为非极性物质,可用于吸附非极性和小极性颜料,适用于大极性溶剂。 该物质中包含的颜料大部分是非极性或小的极性颜料,因此最常用的脱色剂是活性炭,最常用的溶剂是水和醇。 通常,当需要脱色时,不需要考虑颜料的极性,而是直接用活性炭将其脱色,并且通过观察脱色前后溶液的变化来判断脱色效果。

  一般的操作过程如下:

  将要脱色的材料添加到一定量的溶剂中,加热至完全溶解,添加一定量的活性炭,搅拌一段时间,热过滤,并浓缩滤液。 待脱色的物质是固体或液体,其中包含可见的颜料,大部分是固体。 溶剂量一般为3-10倍,过少不易操作,热过滤损失大。 太多的成本太高了,没有必要; 溶剂一般是大极性溶剂,例如甲醇,乙醇和水,如果脱色后需要结晶,则需要筛选出最合适的溶剂。 活性炭的添加量通常为溶质(即要脱色的物质)的5-10%,可以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; 根据情况对滤液进行处理。 如果在脱色之前和之后外观颜色变化不大,则可以添加活性炭以重复进行脱色; 如果需要重结晶,则直接冷却晶体或适当浓缩后冷却并结晶; 如果要脱色的物质是液体,则通常会浓缩至干燥。

  2.去除杂质

  这里的杂质主要是指不溶性物质,例如无机盐,粉尘和物理杂质。 活性炭的脱色实际上属于杂质的去除,但是脱色的去除是有机可见光吸收杂质。 去除杂质的过程非常简单,类似于脱色过程。 完全溶解后,加入活性炭,搅拌,然后直接过滤并浓缩。 除了除去纯杂质外,实际上没有必要添加活性炭,它可以完全溶解和过滤。 活性炭的添加主要用于帮助过滤,这对过滤是有益的。

  3.吸附

  吸附主要针对焦油和粘性杂质。 如果不加活性炭,则直接过滤会堵塞过滤介质,活性炭吸附后的一般效果是很明显的。 当主要使用吸附时,活性炭可用硅胶或硅藻土替代,几乎没有区别。 通常,在使用活性炭期间,活性炭同时表现出脱色,杂质去除和吸附的三种功能。 有色杂质进入活性炭分子和焦油的内部活性炭颗粒之间存在粘性杂质,活性炭有助于过滤过程中不溶性杂质的过滤过程。 这三个角色是密不可分的。

  活性炭在有机合成中的作用实际上非常简单,但是在使用活性炭时通常会出现其他问题。 最常见的问题是:

  活性炭的脱色效果不好。 多次脱色后,滤液的颜色仍然很重。 活性炭的脱色损失大,一次脱色损失大于10%。 活性炭穿透滤纸滤布,产品中含有少量活性炭。 滤纸和滤布堵塞; 使用活性炭后的反应釜很难清洗,即使清洗,也不干净。

  活性炭脱色效果差通常与颜料的极性有关。 相同的脱色剂不可能应用于所有颜料。 脱色损失大,通常是由于产品在活性炭上的过度吸附所致。 活性炭渗入滤纸滤布,主要原因是活性炭型号选择错误; 堵塞的滤纸滤布不仅与活性炭型号有关,而且与不溶物的粒径有关。 关于洗涤反应器的难度,这与活性炭本身的性质有关。


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