Najboljša metoda
S poskusi je bilo ugotovljeno, da je najboljša metoda za ekstrakcijo MeNH2 iz vodne raztopine zvišanje temperature raztopine med mešanjem. Pri standardni temperaturi in tlaku se pri mešanju takoj pojavi plin, raztopina pa začne vreti pri 60 ºC. Obsežne količine MeNH2(g) lahko dobimo s postopnim dvigovanjem temperature raztopine med 60 ºC in 80 ºC pri normalnem tlaku. Povratni hladilnik in cev za izpiranje plina, napolnjena z brezvodnim MgSO4 za predhodno sušenje plina in molekularnim sitom 3A za končno sušenje, zadostujeta za odstranitev vseh vodnih hlapov. (Opomba: uporaba NaOH za sušenje plina ni priporočljiva iz naslednjega razloga: NaOH bo na stiku med paro in NaOH tvoril trdo vlažno pogačo. Ta tanka obloga bo sčasoma ovirala pretok plina, dvignila tlak v cevi in povzročila, da bo spoj počil ali eksplodiral - zaradi strupenih škodljivih hlapov MeNH2 bo delovno mesto hitro postalo neprimerno za bivanje. To je dejstvo, ki temelji na izkušnjah, in ne na praznih špekulacijah, zato se izogibajte objavljenemu predlogu, da za sušenje plina MeNH2 uporabite NaOH: ta predlog je neutemeljen in čeprav lahko oseba kratkoročno "shaja", bo dolgoročno sčasoma povzročil katastrofo.)
Ko temperatura raztopine naraste na 80 ºC, se v spodnji polovici povratnega hladilnika kondenzira vodna para. Po določenem času se pri isti temperaturi proizvodnja MeNH2(g) začne zmanjševati. Na tej točki se delno izrabljena raztopina ohladi in se prečrpa iz reaktorske bučke (idealna je peristaltična črpalka) v plastični (HDPE) karboli za nadaljnjo obdelavo, da se pridobi preostali MeNH2. Reaktor se ponovno napolni s svežo 40-odstotno raztopino, meša in segreva kot zgoraj, dokler temperatura ne doseže 80 ºC in se proizvodnja plina zmanjša, nato se delno izrabljena raztopina doda vsebini karboja in reaktor se ponovno napolni. Na ta način se lahko predela precejšnja količina 40 % raztopine, ne da bi bilo treba razstaviti plinsko napravo, ne da bi bilo treba delovno območje izpostaviti hlapom MeNH2 in ne da bi v bučki ostal kakršen koli trdni ostanek.
Delno izrabljeno raztopino lahko nato nadalje obdelujemo, da dobimo praktično 100 % preostalega MeNH2. To dosežemo z dodajanjem murične kisline po reakciji MeNH2(aq) + HCl(aq) = MeNH2-HCl(aq). Reaktor je treba med dodajanjem kisline hraniti v ledeni kopeli, ker se pri dodajanju kisline ustvarja precejšnja toplota. Po nevtralizaciji se raztopina MeNH2-HCl zavre, voda in morebitna para MeNH2 se s kondenzacijo obnovita, suh MeNH2-HCl pa lahko nato reagira z nasičeno raztopino NaOH, da nastane MeNH2(g) v skladu z reakcijo:
S poskusi je bilo ugotovljeno, da je najboljša metoda za ekstrakcijo MeNH2 iz vodne raztopine zvišanje temperature raztopine med mešanjem. Pri standardni temperaturi in tlaku se pri mešanju takoj pojavi plin, raztopina pa začne vreti pri 60 ºC. Obsežne količine MeNH2(g) lahko dobimo s postopnim dvigovanjem temperature raztopine med 60 ºC in 80 ºC pri normalnem tlaku. Povratni hladilnik in cev za izpiranje plina, napolnjena z brezvodnim MgSO4 za predhodno sušenje plina in molekularnim sitom 3A za končno sušenje, zadostujeta za odstranitev vseh vodnih hlapov. (Opomba: uporaba NaOH za sušenje plina ni priporočljiva iz naslednjega razloga: NaOH bo na stiku med paro in NaOH tvoril trdo vlažno pogačo. Ta tanka obloga bo sčasoma ovirala pretok plina, dvignila tlak v cevi in povzročila, da bo spoj počil ali eksplodiral - zaradi strupenih škodljivih hlapov MeNH2 bo delovno mesto hitro postalo neprimerno za bivanje. To je dejstvo, ki temelji na izkušnjah, in ne na praznih špekulacijah, zato se izogibajte objavljenemu predlogu, da za sušenje plina MeNH2 uporabite NaOH: ta predlog je neutemeljen in čeprav lahko oseba kratkoročno "shaja", bo dolgoročno sčasoma povzročil katastrofo.)
Ko temperatura raztopine naraste na 80 ºC, se v spodnji polovici povratnega hladilnika kondenzira vodna para. Po določenem času se pri isti temperaturi proizvodnja MeNH2(g) začne zmanjševati. Na tej točki se delno izrabljena raztopina ohladi in se prečrpa iz reaktorske bučke (idealna je peristaltična črpalka) v plastični (HDPE) karboli za nadaljnjo obdelavo, da se pridobi preostali MeNH2. Reaktor se ponovno napolni s svežo 40-odstotno raztopino, meša in segreva kot zgoraj, dokler temperatura ne doseže 80 ºC in se proizvodnja plina zmanjša, nato se delno izrabljena raztopina doda vsebini karboja in reaktor se ponovno napolni. Na ta način se lahko predela precejšnja količina 40 % raztopine, ne da bi bilo treba razstaviti plinsko napravo, ne da bi bilo treba delovno območje izpostaviti hlapom MeNH2 in ne da bi v bučki ostal kakršen koli trdni ostanek.
Delno izrabljeno raztopino lahko nato nadalje obdelujemo, da dobimo praktično 100 % preostalega MeNH2. To dosežemo z dodajanjem murične kisline po reakciji MeNH2(aq) + HCl(aq) = MeNH2-HCl(aq). Reaktor je treba med dodajanjem kisline hraniti v ledeni kopeli, ker se pri dodajanju kisline ustvarja precejšnja toplota. Po nevtralizaciji se raztopina MeNH2-HCl zavre, voda in morebitna para MeNH2 se s kondenzacijo obnovita, suh MeNH2-HCl pa lahko nato reagira z nasičeno raztopino NaOH, da nastane MeNH2(g) v skladu z reakcijo:
MeNH2-HCl(s) + NaOH(aq) = MeNH2 (g) + NaCl(aq)+ H2O
Prednost je, da se večji del MeNH2(g) pred dodajanjem kisline najprej zavre, saj se porabi bistveno manj kisline in nastane bistveno manj klorovodikove soli, zato je potrebno manj NaOH za pretvorbo klorovodika v plin itd., manj nereda in težav. Dejansko bi lahko oseba proizvedla ves MeNH2, ki bi ga potrebovala, s preprostim mešanjem in kuhanjem začetne 40-odstotne raztopine, z enostavnim praznjenjem in ponovnim polnjenjem reaktorja ter prepustila reakcijo porabljene raztopine z muriatno kislino za poznejši čas.
Absorpcija MeNH2 v MeOH
Predvideva se, da člani, ki berejo ta prispevek, razumejo, da je eden od razlogov za ustvarjanje plina MeNH2 absorpcija tega plina v hladnem, mešanem MeOH. S tehtanjem MeOH pred in po raztapljanju plina lahko izračunamo količino pridobljenega MeNH2, kar je potrebno za dodatne sinteze. Upoštevajte, da so nekateri predlagali uporabo disperzijske cevi pri absorpciji MeNH2(g) v MeOH. Ta nasvet ni utemeljen in je neutemeljen, ker se bo povečal tlak v sistemu, kar lahko privede do katastrofe. Ne upoštevajte teh predlogov - ne uporabljajte disperzijske cevi. MeNH2(g) se zlahka absorbira v hladnem MeOH. Točna temperatura MeNH2 je -6 ºC, zato za kondenzacijo hlapov zadostuje slana vodna/ledena kopel. Poleg tega se MeNH2(g) absorbira v MeOH pri skoraj vsaki temperaturi, ki ni vroča. Za ta namen zadostuje polietilenska cev z diagonalo 1/2" iz trgovine s strojno opremo brez kakršne koli disperzijske naprave na koncu cevi.
Kontrola povratnega učinka
Do povratnega vsesavanja pride, kadar količina nastajajočega plina ne zadošča za kompenzacijo količine vsrkanega plina. Ko se proizvodnja plina zmanjša, pride do povratnega sesanja. Vračanje MeOH s plinom MeNH2 je lahko hitro in močno. Nenehno povratno vsesavanje pomeni, da je čas, da porabljeno raztopino v reaktorju zamenjamo s svežo 40-odstotno raztopino. Vračanje sesanja se nadzoruje z zapornimi pipami za sprostitev tlaka v cevi. Vendar je treba med cevjo za sušenje plina in sprejemnikom namestiti sifon za tiste neizogibne primere, ko operater pogleda drugam in se v sistem vsrka dragocena raztopina MeNH2/MeOH. Lovilec mora biti večji od prostornine MeOH v sprejemniku, tako da se nič ne izgubi in nič ne more priti v reaktor. Če bi se MeOH kadar koli vsesal nazaj v vroč reaktor, kjer je temperatura višja od b.p. MeOH, bi eksplozija steklovine, ki bi pri tem nastala, pritegnila pozornost vseh. Vendar bodite prepričani, da to pri opisani postavitvi ni mogoče.
sifon in zaporni ventili
Last edited by a moderator:
@G.Patton Opravičujem se za dolg odgovor, to bo dvodelno vprašanje.
1. Ali to pomeni samo kuhanje 40% aq raztopine metilamin hcl (1000 ml H2O + 400 g metilamin hcl? Če je to tako, potem imate morda idejo, koliko metilamin hcl bi ostalo v porabljeni raztopini? Poskušam razumeti, kako učinkovit bi bil postopek.
Aparat bi bil torej približno takšen - 2l bučka z okroglim dnom z dvema vratoma, termometrom in 50cm Liebigovim kondenzatorjem, ki je priključen na plinsko sušilno cev, ter zaključen z bučko za sušenje molekularnega sita, kontrolnim sesalnikom in motiko/cevjo, ki gre v vatter? (želim dobiti 40 % aq raztopino za sintezo 4mmc)
Ali je sušenje molekularnega sita potrebno tudi za pripravo vodne raztopine?
2. Če bi se odločil za pripravo vodnega NaOH, si predstavljam naslednjo napravo: dvolitrska posoda z dvema vratoma z izenačenim tlakom, kapalnim lijakom v enem in kondenzatorjem v drugem vratu, ki se nadaljuje s sušenjem in sesalnim delom, ali je to pravilno?
Morda lahko poveste, kakšno naj bo razmerje med metilaminom hcl in vatami v reakcijski bučki ter razmerje med vatami NaOH v kapljalnem lijaku?
Zelo bi bil vesel vsake informacije, ki bi mi lahko pomagala pri delu projekta. Preprosto nimam možnosti, da bi varno kupil 40-odstotno raztopino.
1. Ali to pomeni samo kuhanje 40% aq raztopine metilamin hcl (1000 ml H2O + 400 g metilamin hcl? Če je to tako, potem imate morda idejo, koliko metilamin hcl bi ostalo v porabljeni raztopini? Poskušam razumeti, kako učinkovit bi bil postopek.
Aparat bi bil torej približno takšen - 2l bučka z okroglim dnom z dvema vratoma, termometrom in 50cm Liebigovim kondenzatorjem, ki je priključen na plinsko sušilno cev, ter zaključen z bučko za sušenje molekularnega sita, kontrolnim sesalnikom in motiko/cevjo, ki gre v vatter? (želim dobiti 40 % aq raztopino za sintezo 4mmc)
Ali je sušenje molekularnega sita potrebno tudi za pripravo vodne raztopine?
2. Če bi se odločil za pripravo vodnega NaOH, si predstavljam naslednjo napravo: dvolitrska posoda z dvema vratoma z izenačenim tlakom, kapalnim lijakom v enem in kondenzatorjem v drugem vratu, ki se nadaljuje s sušenjem in sesalnim delom, ali je to pravilno?
Morda lahko poveste, kakšno naj bo razmerje med metilaminom hcl in vatami v reakcijski bučki ter razmerje med vatami NaOH v kapljalnem lijaku?
Zelo bi bil vesel vsake informacije, ki bi mi lahko pomagala pri delu projekta. Preprosto nimam možnosti, da bi varno kupil 40-odstotno raztopino.
- By G.Patton
Pozdravljeni, ne. Napisano je o vodni raztopini metilamina in ne o metilaminovem hidrokloridu. Med njima je velika razlika. Če želite dobiti brezmetilaminsko bazo, morate tam dodati alkalijo. Reakcijska enačba je tu za vas:
MeNH2-HCl(s) + NaOH(aq) = MeNH2 (plin) + NaCl(aq) + H2O
Potrebujete ekvimolarno količino (1:1 v molih z metilaminom*hcl) NaOH v približno 50 % aq sln.
To je približno prosta metilaminska baza v aq raztopini:
Potrebujete rbf s povratnim hladilnikom in cev za izpiranje plina, potem ko je napolnjena z brezvodnim MgSO4 za predhodno sušenje plina, in molekulsko sito 3A za končno sušenje, ki zadostujeta za odstranitev vseh vodnih hlapov. Lahko ga takoj dodate skozi prvo vratce ali uporabite rbf z dvema vratcema (to je boljša možnost).
To je približno prosta metilaminska baza v aq raztopini:
Potrebujete rbf s povratnim hladilnikom in cev za izpiranje plina, potem ko je napolnjena z brezvodnim MgSO4 za predhodno sušenje plina, in molekulsko sito 3A za končno sušenje, ki zadostujeta za odstranitev vseh vodnih hlapov. Lahko ga takoj dodate skozi prvo vratce ali uporabite rbf z dvema vratcema (to je boljša možnost).
