Консервирование цветов в водном растворе глицерина. Качественная реакция на глицерин - специфическая, помогающая его обнаружить

Глицерин, проникая в листья, испаряется медленнее, чем вода, изменяет их цвет, высушивает, сохраняя форму и придавая листьям эластичность. Получаются прекрасные оттенки от бежевого до темно-коричневого цвета. Высушенные таким образом цветы выдерживают длительное хранение.

Для этого используются смеси технического глицерина и воды в соотношении 1: 2 и 1: 3. Для мягколиственных растений подходит раствор из одной части глицерина и двух частей воды, для более жестких листьев необходим более концентрированный. Иногда сушат листву в равных частях глицерина и воды.

Ассортимент растений достаточно широк. Это барбарис, береза, бук, вереск, дуб, каштан, клематис, клен, лавр, лох, магония, магнолия, рябина черноплодная, рододендрон, самшит, эвкалипт, хмель.

Ветки с листьями необходимо срезать до августа, когда листья еще молодые и полны влаги.

Стебли режут наискось, удаляя нижние листья и снимая очень толстую кору на 6 см, концы стеблей расщепляют на длину 10 см. Все это способствует лучшему поглощению раствора. Подготовленные к сушке ветки необходимо опустить в холодную воду до погружения в раствор, повторно подрезать, не вынимая их из воды, и затем опустить в раствор.

Технология консервирования: глицерин смешивают с кипящей водой, ветки с листьями, вынув из холодной воды, ставят в горячий раствор на глубину не менее 15 см. Затем раствор постепенно охлаждают. Место, где стоит сосуд с ветками и раствором глицерина, должно быть светлым, чтобы лучше происходил процесс всасывания глицерина и воды. Иногда его ставят в затемненное место. Стебли держат в растворе до тех пор, пока листья не изменят свой цвет. Время, в течение которого происходит процесс консервации, варьируется в зависимости от вида растения и от температуры помещения. Обычно этот процесс длится от нескольких дней до 2-3 недель.

Очень важно вынуть листья в тот момент, когда они станут маслянистыми. Если этот момент пропустить, листья будут клейкими, и на них будет оседать пыль.

В водный раствор глицерина можно также ставить срезанные ветки боярышника, кизильника, лигуструма, можжевельника, серебристого тополя, ежевику.

Комнатные растения для высушивания в растворе глицерина - аралия, аспидистра, камелия бромелиевая, фикус. Листья их полностью погружают в раствор глицерина с водой. Для этого надо иметь мелкий сосуд. Как только листья начнут изменять свой цвет, их следует вынуть из раствора, слегка промыть и быстро высушить на промокательной бумаге в теплом месте.

Многолетние растения для сушки (консервирования) - гипсофила с цветками, крокосмия, лабазник; однолетние - молюцелла с цветками.

В растворе глицерина в воде сушат листья таких декоративных растений, как бадан, гладиолус, ирис, пион (июньский), папоротник (раствор для них более концентрированный), хоста.

Лекция № 3.

Многоатомные спирты, их строение и свойства.

Представители многоатомных спиртов - этиленгликоль и глицерин. Двухатомные спирты, содержащие две гидроксильные группы-ОН, называются гликолями, или диолами, трехатомные спирты, содержащие три гидроксильные группы, - глицеринами, или триолами.

Положение гидроксильных групп указывается цифрами в конце названия.

Физические свойства

Многоатомные спирты - бесцветные сиропообразные жидкости сладковатого вкуса, хорошо растворимы в воде, плохо - в органических растворителях; имеют высокие температуры кипения. Например, tкип этиленгликоля 198°С, плотность () 1,11 г/см3; tкип (глицерин) = 290°С, глицерин = 1,26 г/см3.

Получение

Двух- и трехатомные спирты получают теми же способами, что и одноатомные. В качестве исходных соединений могут быть использованы алкены, галогенопроизводные и другие соединения.

1. Этиленгликоль (этандиол-1,2) синтезируют из этилена различными способами:

3CH 2 =CH 2 + 2KMnO 4 + 4H 2 O ® 3HO–CH 2 –CH 2 –OH + 2MnO 2 + 2KOH

2. Глицерин (пропантриол -1,2,3) получают из жиров, а также синтетическим путем из газов крекинга нефти (пропилена), т.е. из непищевого сырья.

Химические свойства

Многоатомные спирты по химическим свойствам сходны с одноатомными спиртами. Однако в химических свойствах многоатомных спиртов есть особенности, обусловленные присутствием в молекуле двух и более гидроксильных групп.

Кислотность многоатомных спиртов выше, чем одноатомных, что объясняется наличием в молекуле дополнительных гидроксильных групп, обладающих отрицательным индуктивным эффектом. Поэтому многоатомные спирты, в отличие от одноатомных, реагируют со щелочами, образуя соли. Например, этиленгликоль реагирует не только с щелочными металлами, но и с гидроксидами тяжелых металлов.

По аналогии с алкоголятами соли двухатомных спиртов называются гликолятами, а трехатомных - глицератами.

При взаимодействии этиленгликоля с галогеноводородами (НСl, HBr) одна гидроксильная группа замещается на галоген:

Вторая гидроксогруппа замещается труднее, под действием РСl5.

При взаимодействии гидроксида меди (II) с глицерином и другими многоатомными спиртами происходит растворение гидроксида и образуется комплексное соединение ярко-синего цвета.

Эта реакция используется для обнаружения многоатомных спиртов, имеющих гидроксильные группы при соседних атомах углерода -СH(ОН)-СН(ОН)-:

В отсутствие щелочи многоатомные спирты не реагируют с |гидроксидом меди (II) - их кислотность для этого недостаточна.

Многоатомные спирты взаимодействуют с кислотами, образуя сложные эфиры (см. §7). При взаимодействии глицерина с азотной кислотой в присутствии концентрированной серной кислоты образуется нитроглицерин (тринитрат глицерина):

Для спиртов характерны реакции, в результате которых образуются циклические структуры:

Применение

Этиленгликоль используется главным образом для производства лавсана и для приготовления антифризов - водных растворов, замерзающих значительно ниже 0°С (использование их для охлаждения двигателей позволяет автомобилям работать в зимнее время).

Глицерин широко используется в кожевенной, текстильной промышленности при отделке кож и тканей и в других областях народного хозяйства. Наиболее важной областью применения глицерина является производство тринитрата глицерина (неверно называемого нитроглицерином) - это сильное взрывчатое вещество, которое взрывается от удара, а также лекарство (сосудорасширяющее средство). Сорбит (шестиатомный спирт) используется как заменитель сахара для больных диабетом.

Тест № 4.

Свойства многоатомных спиртов

1. С какими из перечисленных ниже веществ будет реагировать глицерин?

1) HBr 2) HNO 3 3) H 2 4) H 2 O 5)Cu(OH) 2 6) Ag 2 O/NH 3

2. Глицерин не реагирует с 1)HNO 3 2)NaOH 3)CH 3 COOH 4)Cu(OH) 2

3. Этиленгликоль не реагирует с 1)HNO 3 2)NaOH 3)CH 3 COOH 4)Cu(OH) 2

4. Со свежеосажденным гидроксидом меди (II) не будет взаимодействовать: 1) глицерин;

2) бутанон 3) пропаналь 4) пропандиол-1,2

5. Свежеприготовленный осадок Сu(ОН) 2 растворится, если к нему добавить

1)пропандиол-1,2 2)пропанол-1 3) пропен4)пропанол-2

6. Глицерин в водном растворе можно обнаружить с помощью

1) хлорной извести 2) хлорида железа (III) 3) гидроксида меди (II) 4) гидроксида натрия

7. Какой из спиртов реагирует с гидроксидом меди (II)?

1)СН 3 ОН 2) СН 3 СН 2 ОН 3) С 6 Н 5 ОН 4)НО-СН 2 СН 2 -ОН

8. Характерной реакцией для многоатомных спиртов является взаимодействие с

1) H 2 2) Сu 3) Ag 2 O (NH 3 р-р) 4) Cu(OH) 2

9. Вещество, реагирующее с Na и Cu(OH) 2 – это:

1) фенол; 2) одноатомный спирт; 3) многоатомный спирт 4) алкен

10. Этандиол-1,2 может реагировать с

1) гидроксидом меди (II)

2) оксидом железа (II)

3) хлороводородом

4)водородом

6) фосфором

Лекция № 4.

Фенолы, их строение. Свойства фенола, взаимное влияние атомов в молекуле фенола. Орто-, паро-ориентирующее действие гидроксильной группы. Получение и применение фенола

ФЕНОЛЫ – класс органических соединений. Содержат одну или несколько группировок С–ОН, при этом атом углерода входит в состав ароматического (например, бензольного) кольца.

Классификация фенолов . Различают одно-, двух-, трехатомные фенолы в зависимости от количества ОН-групп в молекуле (рис.1)

Рис. 1. ОДНО-, ДВУХ- И ТРЕХАТОМНЫЕ ФЕНОЛЫ

В соответствии с количеством конденсированных ароматических циклов в молекуле различают (рис. 2) сами фенолы (одно ароматическое ядро – производные бензола), нафтолы (2 конденсированных ядра – производные нафталина), антранолы (3 конденсированных ядра – производные антрацена) и фенантролы (рис. 2).

Рис. 2. МОНО- И ПОЛИЯДЕРНЫЕ ФЕНОЛЫ

Номенклатура фенолов

Для фенолов широко используют тривиальные названия, сложившиеся исторически. В названиях замещенных моноядерных фенолов используются также приставки орто-, мета- и пара -, употребляемые в номенклатуре ароматических соединений. Для более сложных соединений нумеруют атомы, входящие в состав ароматических циклов и с помощью цифровых индексов указывают положение заместителей (рис. 3).

Рис. 3. НОМЕНКЛАТУРА ФЕНОЛОВ. Замещающие группы и соответствующие цифровые индексы для наглядности выделены различными цветами.

Химические свойства фенолов

Бензольное ядро и ОН-группа, объединенные в молекуле фенола, влияют друг на друга, существенно повышая реакционную способность друг друга. Фенильная группа оттягивает на себя неподеленную электронную пару от атома кислорода в ОН-группе (рис. 4). В результате на атоме Н этой группы увеличивается частичный положительный заряд (обозначен значком d+), полярность связи О–Н возрастает, что проявляется в увеличении кислотных свойств этой группы. Таким образом, в сравнении со спиртами, фенолы представляют собой более сильные кислоты. Частичный отрицательный заряд (обозначен через d–), переходя на фенильную группу, сосредотачивается в положениях орто- и пара- (по отношению к ОН-группе). Эти реакционные точки могут атаковаться реагентами, тяготеющими к электроотрицательным центрам, так называемыми электрофильными («любящими электроны») реагентами.

Рис. 4. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОННОЙ ПЛОТНОСТИ В ФЕНОЛЕ

В итоге для фенолов возможны два типа превращений: замещение атома водорода в ОН-группе и замещение Н-атомобензольном ядре. Пара электронов атома О, оттянутая к бензольному кольцу, увеличивает прочность связи С–О, поэтому реакции, протекающие с разрывом этой связи, характерные для спиртов, для фенолов не типичны.

1. Обладает слабыми кислотными свойствами, при действии щелочей образует соли - феноляты (например, фенолят натрия - C6H6ONa):

C 6 H 5 OH + NaOH = C 6 H 5 ONa + H 2 O

Вступает в реакции электрофильного замещения по ароматическому кольцу. Гидрокси-группа, являясь одной из самых сильных донорных групп, увеличивает реакционную способность кольца к этим реакциям, и направляет замещение в орто- и пара-положения. Фенол с лёгкостью алкилируется, ацилируется, галогенируется, нитруется и сульфируется.

Реакция Кольбе-Шмидта.

2. Взаимодействие с металлическим натрием:

C 6 H 5 OH + Na = C 6 H 5 ONa + H 2

3. Взаимодействие с бромной водой (качественная реакция на фенол):

C 6 H 5 OH + 3Br 2 (водн.) → C 6 H 2 (Br) 3 OH + 3HBr образуется 2,4,6 трибромфенол

4. Взаимодействие с концентрированной азотной кислотой:

C 6 H 5 OH + 3HNO 3 конц → C 6 H 2 (NO 2) 3 OH + 3H 2 О образуется 2,4,6 тринитрофенол

5. Взаимодействие с хлоридом железа (III)(качественная реакция на фенол):

C 6 H 5 OH + FeCl 3 → 2 +(Cl)2- + HCl образуется дихлоридфенолят железа (III)(фиолетовое окрашивание)

Способы получения фенолов.

Фенолы выделяют из каменноугольной смолы, а также из продуктов пиролиза бурых углей и древесины (деготь). Промышленный способ получения самого фенола С6Н5ОН основан на окислении ароматического углеводорода кумола (изопропилбензол) кислородом воздуха с последующим разложением получающейся гидроперекиси, разбавленной H3SO4 (рис. 8А). Реакция проходит с высоким выходом и привлекательна тем, что позволяет получить сразу два технически ценных продукта – фенол и ацетон. Другой способ – каталитический гидролиз галогензамещенных бензолов (рис. 8Б).

Рис. 8. СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕНОЛА

Применение фенолов.

Раствор фенола используют в качестве дезинфицирующего средства (карболовая кислота). Двухатомные фенолы – пирокатехин, резорцин (рис. 3), а также гидрохинон (пара-дигидроксибензол) применяют как антисептики (антибактериальные обеззараживающие вещества), вводят в состав дубителей для кожи и меха, как стабилизаторы смазочных масел и резины, а также для обработки фотоматериалов и как реагенты в аналитической химии.

В виде отдельных соединений фенолы используются ограниченно, зато их различные производные применяют широко. Фенолы служат исходными соединениями для получения разнообразных полимерных продуктов – феноло-альдегидных смол (рис. 7), полиамидов, полиэпоксидов. На основе фенолов получают многочисленные лекарственные препараты, например, аспирин, салол, фенолфталеин, кроме того, красители, парфюмерные продукты, пластификаторы для полимеров и средства защиты растений.

Тест № 5 Фенолы

1. Сколько существует фенолов состава С 7 Н 8 О? 1)Один 2) Четыре 3) Три 4) два

2. Атом кислорода в молекуле фенола образует

1) одну σ-связь 2) две σ-связи 3) одну σ- и одну π-связи 4) две π-связи

3. Фенолы - более сильные кислоты, чем алифатические спирты потому, что...

1) между молекулами спирта образуется прочная водо­родная связь

2) в молекуле фенола больше массовая доля ионов водо­рода

3) в фенолах электронная система смещена в сторону атома кислорода, что приводит к большей подвижно­сти атомов водорода бензольного кольца

4) в фенолах электронная плотность связи О-Н умень­шается из-за взаимодействия неподеленной электрон­ной пары атома кислорода с бензольным кольцом

4. Выберите верное утверждение:

1) фенолы диссоциируют в большей степени, чем спирты;

2) фенолы проявляют основные свойства;

3) фенолы и их производные не обладают токсическим действием;

4) атом водорода в гидроксильной группе фенола не может быть замещен на катион металла под действием оснований.

Свойства

5. Фенол в водном растворе является

1) сильной кислотой 2) слабой кислотой 3) слабым основанием 4) сильным основанием

1. Вещество, реагирующее с Na и NaOH, дающее фиолетовое окрашивание с FeCl 3 – это:

1) фенол; 2) спирт 3) простой эфир; 4) алкан

6. Влияние бензольного кольца на гидроксильную группу в молекуле фенола доказывает реакция фенола с

1) гидроксидом натрия 2) формальдегидом 3) бромной водой 4) азотной кислотой

7. Химическое взаимодействие возможно между веществами, формулы которых:

1) С 6 Н 5 OH и NaCl 2) С 6 Н 5 OH и HCl 3) С 6 Н 5 OH и NaOH 4) С 6 Н 5 ONa и NaOH.

8. Фенол не взаимодействует с

1) метаналем 2) метаном 3) азотной кислотой 4) бромной водой

9. Фенол взаимодействует c

1) соляной кислотой 2) этиленом 3) гидроксидом натрия 4) метаном

10. Фенол не взаимодействует с веществом, формула которого

1)HBr 2)Br 2 3)HNO 3 4)NaOH

11. Фенол не реагирует с 1) НNO 3 2) KОН 3) Вr 2 4) Сu(OH) 2

12. Кислотные свойства наиболее выражены у 1)фенола 2)метанола 3)этанола 4)глицерина

13. При взаимодействии фенола с натрием образуются

1) фенолят натрия и вода 2) фенолят натрия и водород

3) бензол и гидроксид натрия 4) бензоат натрия и водород

14. Установите соответствие между исходными веществами и продуктами, которые преимущественно образуются при их взаимодействии.

ИСХОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА ПРОДУКТЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

А) С 6 Н 5 ОН + К 1) 2,4,6-трибромфенол + НВr

Б) С 6 Н 5 ОН + КОН 2) 3,5-дибромфенол + НВr

В) С 6 Н 5 ОН + НNО3 3) фенолят калия + Н 2

Г) С 6 Н 5 ОН + Вr 2 (р-р) 4) 2,4,6-тринитрофенол + H 2 O

5) 3,5-динитрофенол + НNO 3

6) фенолят калия + Н 2 О

15. Установите соответствие между исходными веще­ствами и продуктами реакции.

ИСХОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА ПРОДУКТЫ РЕАКЦИИ

А) С 6 Н 5 ОН + Н 2 1) С 6 Н 6 + Н 2 О

Б) С 6 Н 5 ОН + К 2) С 6 Н 5 ОК + Н 2 О

В) С 6 Н 5 ОН + КОН 3) С 6 Н 5 ОН + КНСО 3

Г) С 6 Н 5 ОК + Н 2 О + СО 2 4) С 6 Н 11 ОН

5) С 6 Н 5 ОК + Н 2

6) С 6 Н 5 СООН + КОН

16. Фенол взаимодействует с растворами

3) [Аg(NH 3) 2 ]OH

17. Фенол реагирует с

1) кислородом

2)бензолом

3) гидроксидом натрия

4) хлороводородом

5) натрием

6) оксидом кремния (IV)

Получение

18. При замещении водорода в ароматическом кольце на гидроксильную группу образуется:

1) сложный эфир; 2) простой эфир; 3) предельный спирт; 4) фенол.

19. Фенол может быть получен в реакции

1) дегидратации бензойной кислоты 2) гидрирования бензальдегида

3) гидратации стирола 4) хлорбензола с гидроксидом калия

Взаимосвязь, качественные реакции.

20. Метанол. этиленгликоль и глицерин являются:

1)гомологами; 2)первичным, вторичным и третичным спиртами;

32)изомерами; 4) одноатомным, двухатомным, трехатомным спиртами

21. Вещество, не реагирующее ни с Na, ни с NaOH, получаемое при межмолекулярной дегидратации спиртов - это: 1) фенол 2) спирт 3) простой эфир; 4) алкен

22.Взаимодействуют между собой

1)этанол и водород 2)уксусная кислота и хлор

3)фенол и оксид меди (II) 4)этиленгликоль и хлорид натрия

23.Вещество Х может реагировать с фенолом, но не реагирует с этанолом. Это вещество:

1)Na 2) O 2 3)HNO 3 4)бромная вода

24. Ярко-синий раствор образуется при взаимодейст­вии гидроксида меди (II) с

1)этанолом 2) глицерином 3) этаналем 4) толуолом

25. Гидроксид меди (II) может быть использован для обнаружения

1) ионов Аl 3+ 2)этанола 3) ионов NO 3 - 4) этиленгликоля

26. В схеме превращений C 6 H 12 O 6 à X à C 2 H 5 -O- C 2 H 5 веществом «Х» является

1) C 2 H 5 OH 2) C 2 H 5 COOH 3) CH 3 COOH 4) C 6 H 11 OH

27.В схеме превращений этанол à Х à бутан веществом Х является

1)бутанол-1 2)бромэтан 3)этан 4)этилен

28. В схеме превращений пропанол-1 à Х à пропанол-2 веществом Х является

1) 2-хлорпропан 2) пропановая кислота 3) пропин 4) пропен

29.Водные растворы этанола и глицерина можно различить с помощью:

1)бромной воды 2)аммиачного раствора оксида серебра

4) металлического натрия 3)свежеприготовленного осадка гидроксида меди (II);

30. Отличить этанол от этиленгликоля можно с помощью:

31. Отличить фенол от метанола можно с помощью:

1) натрия; 2) NaOH; 3) Cu(OH) 2 4) FeCl 3

32. Отличить фенол от простого эфира можно с помощью:

1) Cl 2 2) NaOH 3) Cu(OH) 2 4) FeCl 3

33. Отличить глицерин от пропанола-1 можно с помощью:

1) натрия 2)NaOH 3) Cu(OH) 2 4) FeCl 3

34. Какое вещество надо использовать для того, чтобы в ла­бораторных условиях отличить друг от друга этанол и этиленгликоль?

1) Натрий 2) Соляную кислоту 3) Гидроксид меди (II) 4) Гидроксид натрия

Тест можно делать не полностью, но посмотрите, по возможности, большую часть вопросов. С ув. И.В.

Методы познания в химии. Химия и жизнь (открытый банк 2014)

Часть А

1.Каким реактивом обнаруживают хлорид-ион?

3.Соли аммония можно обнаружить с помощью вещества, формула которого

5.Водные растворы серной и азотной кислот можно различить с помощью

7.Формула продукта полимеризации пропилена

9.Веществом, неядовитым для человека,является

11.Процесс разложения углеводородов нефти на более летучие вещества называется

13.Химическое строение бутадиенового каучука выражают формулой

15.Способом переработки нефти и нефтепродуктов, при котором не происходят химические реакции, является

16.При действии спиртового раствора щелочи на 2-хлорбутан преимущественно образуется

17.Продуктами обжига пирита FeS 2 являются

19.Путем вытеснения воды нельзя собрать

20.При щелочном гидролизе 1,2-дихлорпропана образуется

21.Водный раствор перманганата калия изменяет свою окраску под действием

Мономером для получения полиэтилена является

23.Обнаружить в растворе сульфат-ион можно с помощью

24.Аминоуксусную кислоту можно получить взаимодействием аммиака с

25.Экологически чистым топливом является

35.Гидроксид железа (III) образуется при действии растворов щелочей на

36.Анилин от бензола можно отличить с помощью

38.Бромэтан нельзя получить взаимодействием

39.При действии водного раствора щелочи на монобромалканы преимущественно образуются

40.При действии концентрированного спиртового раствора щелочи на монобромалканы при нагревании преимущественно образуются

41.Сильными антисептическими свойствами обладает

42.Ацетилен в промышленности получают

43.Хлоропреновый каучук получают из

45.В схеме реакции NaOH + X C 2 H 5 OH + NaCl веществом «Х » является

46.Этилен можно получить дегидратацией

Процесс ароматизации бензинов называется

48.Наличие в растворе ионов Cu 2+ и SO 4 2– можно подтвердить с помощью растворов:

50.Для промышленного получения метанола из синтез-газа не является характерным

51.Какая реакция не используется в производстве серной кислоты?

53.Какой процесс в производстве серной кислоты осуществляется в контактном аппарате?

54.При щелочном гидролизе 2-хлорбутана преимущественно образуется

55.Реакция промышленного получения метанола, схема которой CO + H 2  CH 3 OH, является

56.Для производства серной кислоты сырьем не является

58.Основным продуктом реакции хлорэтана с избытком водного раствора гидроксида калия является

59.Фиолетовое окрашивание появляется при действии на белок

60.Ярко-синий раствор образуется при взаимодействии гидроксида меди (II) с

61.Мономером для получения полистирола (– CH 2 – CH(C 6 H 5) –) n является

62.Взрывчатые смеси с воздухом образует

63.Раствор хлорида натрия используют для обнаружения ионов

65.Мономером для получения искусственного каучука по способу Лебедева служит

66.Мономером для получения поливинилхлорида является

67.Аппаратом для разделения жидких продуктов производства является

68.Бутадиен-1,3 получают из

69.Основным природным источником бутана является

70.Качественной реакцией на формальдегид является его взаимодействие с

71.Белки приобретают желтую окраску под действием

73.Разделение нефти на фракции осуществляют в процессе

75.Уксусную кислоту нельзя получить

76.Пропанол-1 образуется в результате реакции, схема которой

78.К способам получения алкенов относят:

79.Бутанол-2 и хлорид калия образуются при взаимодействии

80.Реакцией, с помощью которой можно определить сульфат-ион, является:

82.Характерной реакцией для многоатомных спиртов является взаимодействие с

84.В оцинкованном сосуде нельзя хранить раствор

86.При производстве аммиака в качестве сырья используется

87.Взрывчатую смесь с воздухом образует

89.Для получения аммиака в промышленности используют

90.Верны ли следующие суждения о правилах обращения с веществами?

А. В лаборатории нельзя знакомиться с запахом веществ.

Б. Соли свинца очень ядовиты.

91.Верны ли следующие суждения о правилах обращения с веществами?

А. В лаборатории можно знакомиться с запахом и вкусом веществ.

Б. Газообразный хлор очень ядовит.

92.Верны ли следующие суждения о промышленных способах получения металлов?

А. В основе пирометаллургии лежит процесс восстановления металлов из руд при высоких температурах.

Б. В промышленности в качестве восстановителей используют оксид углерода (II) и кокс.

93.В производстве серной кислоты на стадии окисления SO 2 для увеличения выхода продукта

94.Реактивом на многоатомные спирты является

96.В реакцию «серебряного зеркала» вступает каждое из двух веществ:

97.С использованием метода «кипящего слоя» в промышленности осуществляют

98.Пентанол-1 образуется в результате взаимодействия

99.Природным полимером является

100.Пентановая кислота образуется в результате взаимодействия

101.Метан является основным компонентом

103.В одну стадию бутан можно получить из

104.Пропановая кислота образуется в результате взаимодействия

105.Верны ли следующие суждения об индикаторах?

А. Фенолфталеин изменяет цвет в растворе кислот.

Б. Лакмус можно использовать для обнаружения как кислот, так и щелочей.

106.Каучук образуется при полимеризации

107.В лаборатории уксусную кислоту можно получить окислением

108.Качественной реакцией на многоатомные спирты является реакция с

109.Основным компонентом природного газа является

110.Раствор перманганата калия можно использовать для обнаружения

111.К реакциям синтеза высокомолекулярных веществ относится

112.Ацетат натрия при нагревании с твердым гидроксидом натрия образует

114.Крекинг нефтепродуктов осуществляется с целью получения

115.При нагревании предельных одноатомных спиртов с карбоновыми кислотами в присутствии серной кислоты образуются

116.При взаимодействии уксусного альдегида с водородом образуется

117.В основе промышленного получения метанола лежит химическая реакция, уравнение которой

119.Верны ли следующие суждения о производстве аммиака?

А. В промышленности аммиак получают синтезом из простых веществ.

Б. Реакция синтеза аммиака – экзотермическая.

120.Бутановая кислота образуется в результате взаимодействия

121.Аммиачный раствор оксида серебра (I) является реактивом на

122.Верны ли следующие суждения о способах нефтепереработки?

А. К методам вторичной нефтепереработки относят крекинг- процессы: термический и каталитический.

Б. При каталитическом крекинге наряду с реакциями расщепления происходят реакции изомеризации предельных углеводородов.

123.Свежеосаждённый гидроксид меди(II) реагирует с

124.Пропанол-1 образуется в результате взаимодействия

125.Какой из перечисленных ионов наименее токсичен?

127.Раствор перманганата калия обесцвечивается каждым из двух веществ:

128.Бутановую кислоту можно получить взаимодействием

129.Верны ли следующие суждения о правилах обращения с веществами?

А. Вещества в лаборатории запрещается пробовать на вкус

Б. С солями ртути следует обращаться особо осторожно ввиду их ядовитости.

130.К экологически чистому топливу относят

131.Какие спирты нельзя получить гидратацией алкенов?

132.Для получения ацетилена в лаборатории используют

133.Бутанол-1 образуется в результате взаимодействия

134.Верны ли следующие суждения о правилах обращения с веществами и оборудованием?

А. Загустевшую масляную краску запрещено нагревать на открытом огне.

Б. Отработанные органические вещества запрещено сливать в водосток.

135.Полипропилен получают из пропена в результате реакции

136.Для синтеза бутана в лаборатории следует использовать металлический натрий и

137.Сложные эфиры образуются в результате реакции

139.Исходным веществом для получения бутадиенового каучука является

141.Полимер, имеющий формулу

получают из

142.Верны ли следующие суждения о токсичности веществ и правилах работы в лаборатории?

А. К наиболее токсичным газам относятся кислород и водород.

143.На последней стадии производства серной кислоты для поглощения оксида серы(VI) используют

144.Верны ли следующие суждения о работе с газами?

А. Углекислый газ можно осушить, пропуская его через концентрированную серную кислоту.

Б. Для осушения хлороводорода можно использовать твёрдый гидроксид кальция.

145.Метод «кипящего слоя» в производстве серной кислоты используется в процессе

146.При гидратации пропилена преимущественно образуется

147.Верны ли следующие суждения о правилах техники безопасности?

А. При приготовлении растворов кислот следует осторожно (тонкой струйкой) приливать кислоту в холодную воду, перемешивая раствор.

Б. Растворение твёрдых щелочей лучше проводить в фарфоровой, а не в толстостенной стеклянной посуде.

148.В производстве серной кислоты катализатор используют на стади

149.Бутанол-2 образуется в результате взаимодействия

151.Метод «кипящего слоя» применяется в производстве

152.Ацетилен в лаборатории получают

153.Нетоксичным является каждое из двух веществ:

155.Бутанол-2 можно получить при взаимодействии

156.Токсичным является каждый из двух газов:

158.Пентановая кислота образуется в результате взаимодействия

159.Реактивом на карбонат-ионы может служить раствор, содержащий ионы

161.Бутановая кислота образуется в результате взаимодействия

162.Качественный состав хлорида бария можно установить, используя растворы, содержащие ионы

164.Реактивом на катионы аммония является вещество, формула которого

166.Фосфат-ионы в растворе можно обнаружить с помощью вещества, формула которого

168.Уксусная кислота образуется при взаимодействии

170.Верны ли следующие суждения о научных принципах промышленного синтеза аммиака?

А. Синтез аммиака осуществляют на основе принципа циркуляции.

Б. В промышленности синтез аммиака осуществляют в «кипящем» слое.

171.Пропионат кальция образуется при взаимодействии

172.Верны ли следующие суждения о получении серной кислоты в промышленности?

А. Для поглощения оксида серы (VI) используют концентрированную серную кислоту.

Б. Для осушения оксида серы (IV) используют гидроксид калия.

C 3 H B (OH) E (Мол. вес 92,06)

Качественные реакции

1. При нагревании глицерина с двойным количеством бисульфата калия KHS0 4 до начинающегося слабого обугливания ощущается запах акролеина, сильно раздражающий слизистые оболочки и вызывающий слезотечение. Бумажка, смоченная реактивом Нес-слера, при погружении в пары выделяющегося акролеина чернеет (от выделившейся ртути):

2. Реакция Дениже основана на окислении глицерина бромной водой до диоксиацетона:

Нагревают 0,1 г пробы с 10 мл свежеприготовленной бромной воды (0,3 мл брома в 100 мл воды) в течение 20 минут и затем остаток брома удаляют кипячением. Полученный диоксиацетон восстанавливает реактив Несслера и раствор Фелинга.

Количественное определение

1. Рефрактометрическое определение. Содержание глицерина в водных растворах, не содержащих других веществ, можно определять рефрактометрически по показателю преломления, пользуясь соответствующей таблицей.

2. Ацетиновый метод. Навеску глицерина ацетили-руют, получая уксусный эфир глицерина - триацетин. Омыляя триацетин, определяют количество затраченной щелочи и вычисляют количество глицерина. Ввиду того, что для ацетилирования глицерина требуется особенно высокого качества уксусный ангидрид, который должен содержать лишь следы свободной уксусной кислоты, предпочитают определение глицерина бихроматным методом.

3. Бихроматный метод определения. Очищенный глицерин, не содержащий посторонних окисляемых веществ, в кислой среде окисляют бихроматом до углекислоты и воды:

Применяя избыток титрованного раствора бихромата калия, определяют излишек последнего йодометрически:

Выделившийся йод оттитровывают раствором тиосульфата натрия. О технике определения см. Мейер (1937).

4. Более удобен для определения малых количеств глицерина метод окисления бромом (см. выше).

В коническую колбу с пришлифованной пробкой помещают навеску раствора глицерина, соответствующую 0,02-0,04 г 100%-ного глицерина. Кислые растворы нейтрализуют 0,1 н. раствором щелочи в присутствии одной капли раствора метилового оранжевого. Затем вливают 10 мл 0,1%-ной бромной воды, смачивают пробку раствором йодида калия и оставляют реакционную смесь в покое на 15 минут. Вливают 10 мл 10%-ного раствора йодида калия, 50-100 мл воды и титруют йод 0,02 н. раствором тиосульфата натрия в присутствии крахмала. Одновременно ставят слепой опыт.

где а - количество u,uz н. раствора тиосульфата натрия в миллилитрах, израсходованного на слепой опыт, б - количество того же раствора в миллилитрах, израсходованного при определении, е - навеска в миллиграммах.

ГЛИЦЕРИН , пропантриоль (1, 2, 3), α, β, γ-триоксипропан , трехатомный спирт СН 2 ОН·СНОН·СН 2 ОН. Глицерин чрезвычайно распространен в природе, где он встречается в виде сложных эфиров - глицеридов . В животных организмах глицерин встречается также в виде лецитинов - эфиров глицерофосфорной кислоты. Кроме того, глицерин является нормальной составной частью вина, так как образуется при брожении виноградного сахара.

Чистый глицерин представляет собою сиропообразную, густую жидкость сладкого вкуса, без запаха, нейтральной реакции, D 4 20 = 1,2604. При продолжительном сильном охлаждении он затвердевает в кристаллы ромбической системы, плавящиеся при 17-20°. Глицерин очень гигроскопичен. С водой и спиртом он смешивается во всех отношениях и растворяет неорганические соли; в эфире и хлороформе нерастворим. При нормальном давлении кипит при 290° с небольшим разложением, под уменьшенным же давлением и с водяным паром перегоняется, не разлагаясь; температура кипения при 50 мм 205°, при 0,05 мм 115-116°. Безводный глицерин возгоняется уже при 100-150°.

При быстром нагревании он теряет воду и образует тяжелые пары с запахом акролеина , горящие голубым пламенем; при осторожном окислении глицерин дает альдегид - глицерозу СН 2 ОН·СНОН·СОН; при дальнейшем окислении (действием HNО 3) дает кислоты: глицериновую СН 2 ОН·СНОН·СООН, щавелевую СООН·СООН, гликолевую СН 2 ОН·СООН и глиоксиловую СОН·СООН. Глицерин легко реагирует с неорганическими кислотами; так, с фосфорной кислотой глицерин образует глицеринофосфорную кислоту СН 2 ОН·СН(ОН)·СН 2 О·РО(ОН) 2 ; нагретый с бурой глицерин дает глицериноборат , применяющийся в медицине как антисептик. При действии металлов глицерин дает глицераты , б. ч. кристаллического соединения. Действием галоидоводородных кислот или других галоидных соединений на глицерин получают моно -, ди - и тригалоидгидрины глицерина; действием галоидгидринов спиртов на глицераты получают смешанные эфиры глицерина - жидкости, напоминающие по свойствам эфиры одноатомных спиртов. Подобно гликолям глицерин, теряя воду, дает ангидрид – глицид

Гомологи глицерина, трехатомные спирты, т. н. глицерины , изучены мало; некоторые получены искусственно и представляют собой густые некристаллизующиеся жидкости сладкого вкуса, хорошо растворимые в воде и спирте.

Синтетические методы получения глицерина не имеют технического значения. В технике глицерин добывают путем расщепления жиров (омыление). Расщепление жира есть разложение глицерида на свободные жирные кислоты и глицерин по уравнению:

Способов расщепления существует много; наиболее важными являются: 1) автоклавный способ, 2) способ Твитчела, 3) способ Кребица и 4) ферментативный. Наибольшим распространением пользуется способ Твитчела, а затем - автоклавный. В СССР, кроме автоклавного, применяется еще метод, представляющий собой некоторое видоизменение способа Твитчела, - расщепление посредством «контакта».

1. Расщепление в автоклавах ведется следующим образом: очищенный жир с водой и с 1-2% извести нагревают в автоклаве (до 150-180°), снабженном доходящей почти до дна трубкой (фиг. 1), при 8-12 atm давления.

При такой обработке жиры распадаются, образуя кальциевые соли жирных кислот (мыло) и глицерин в водном растворе - глицериновую воду - по уравнению:

Операция расщепления продолжается 6-8 час., после чего реакционную смесь несколько охлаждают и выпускают из автоклава. Вследствие оставшегося в автоклаве давления жидкость поднимается по трубке, причем сначала идет глицериновая вода, которую собирают в отдельный приемник и оставляют отстояться. Отстаивание происходит весьма медленно, особенно, если взятый для омыления жир был плохо очищен. Когда примеси всплывут на поверхность, их отделяют, а раствор подвергают дальнейшей обработке для выделения из него глицерина. В последнее время вместо извести стали применять магнезию или перегретый пар в присутствии окиси цинка и цинковой пыли. На 2500 кг жира берут 15 кг окиси цинка, 7 кг цинковой пыли и 500 л воды. Эти изменения дают возможность вести расщепление при более низком давлении (6-7 atm) и получать глицерин с меньшей потерей. В России до войны 1914-18 гг. расщепление жиров велось почти исключительно на мыловаренных и стеариновых заводах. Правда, кое где (в Москве, Лодзи, Варшаве) существовали жирорасщепительные заводы, вырабатывавшие глицерин для текстильной промышленности, но их продукция была незначительна. В Западной Европе жирорасщепительное дело поставлено очень широко: кроме получения глицерина на мыловаренных и стеариновых заводах в качестве побочного продукта, имеется большое число специальных жирорасщепительных заводов, извлекающих глицерин из жиров.

2. Способ Твитчела (кислотный) является модификацией старого метода расщепления жиров серной кислотой, при котором серная кислота играет роль образователя эмульсии и в то же время вступает в химическое взаимодействие с глицеридами ненасыщенных кислот и глицерином, давая сульфокислоты, распадающиеся при кипячении обратно на серную кислоту, жирные кислоты и глицерин. В основе способа Твитчела лежит эмульгирующее действие предложенного им реактива (смесь жирно-ароматических сульфокислот) - реактив Твитчела . В состоянии эмульсии жир представляет расщепляющему действию воды огромную поверхность, вследствие чего реакция настолько ускоряется, что становится возможным производить расщепление, не применяя автоклава. Расщепитель - «контакт» Петрова, вытеснивший в настоящее время реактив Твитчела (и ему подобные), представляет собою 40 %-ный водный раствор сульфокислот циклического ряда общей формулы: C n H 2n–9 SО 3 H и С n Н 2 n–11 SO 3 H. Работа по этому методу производится след. обр.: жир помещают в котел, снабженный мешалкой, нагревают до 50° и при сильном взбалтывании к нему прибавляют 1,5% серной кислоты 60° Вѐ (для разрушения белковых и других примесей). Затем смесь разбавляют водой (20%), прибавляют расщепитель (0,5-1,25%) и кипятят. Через 24 часа обычно 85% жира расщепляется. Массе дают отстояться, отделяют глицериновую воду и подвергают ее дальнейшей обработке для выделения глицерина. Автоклавный способ дает хорошие выходы и качество продукции, но его оборудование дорого. Установка Твитчела дешевле, но скорее изнашивается; выходы меньше, и продукт получается худшего качества.

3. Способ Кребица (щелочной), применяемый в мыловарении, также основан на увеличении реагирующей поверхности жира. Это достигается энергичным размешиванием жира с известковым молоком (для расщепления жира достаточно 0,5-3% щелочи) при одновременном пропускании в смесь струи пара. Затем смесь оставляют на 12 ч. За это время омыление оканчивается. Получается известковое мыло в виде пористой ломкой массы, а глицерин переходит в раствор. Так как значительная доля глицерина захватывается мылом, то мыло измельчают, промывают горячей водой, а промывные воды присоединяют к главному раствору глицерина.

4. Расщепление жиров ферментативным путем происходит посредством применения специальных (липолитических) энзимов, находящихся в семенах некоторых растений, главн. обр. клещевины (Ricinus communis). Для этой цели по удалении масла истолченные семена клещевины растирают со слабой серной кислотой до образования эмульсии (недеятельные части отделяют центрифугированием). Эту эмульсию («ферментное молоко») применяют непосредственно для расщепления, которое при температуре 30-40° оканчивается в 2-3 дня: жирные кислоты отделяются, а в растворе остается 40-50% глицерина. На ферментативный метод сначала возлагали большие надежды, но на практике встретилось много затруднений, вследствие которых, несмотря на усовершенствования, внесенные работами Вильштеттера, Гойера, Никлу (Wilstatter, Hoyer, Nicloux) и других, он не получил широкого распространения. Во время войны 1914-18 гг., в связи с потребностью в больших количествах глицерина и с недостатком жиров, во многих странах было обращено внимание на возможность утилизации отбросов мыловаренного производства. Растворы, получающиеся после высаливания мыла, т. н. подмыльные щелоки, содержащие 5-10% глицерина, многие фабрики просто выливали; немало глицерина оставалось также в т. н. клеевых мылах. Так. обр. значительная часть добываемого из жиров глицерина пропадала непроизводительно. Поэтому в Германии в 1914 г. последовало запрещение вырабатывать клеевые мыла, а подмыльные щелоки стали скупаться большими заводами для выделения из них глицерина.

За последние 10 лет много внимания было уделено методу получения глицерина путем брожения. Еще Пастер нашел, что при алкогольном брожении сахара образуется небольшое количество глицерина (около 3%). Конштейн (Konnstein) и Людеке (Ludecke) путем прибавления к бродящей смеси сернистокислого натрия Na 2 SО 3 повысили выход глицерина до 36,7%. Во время войны этот метод был применен в Америке (Порто-Рико) и в Западной Европе для получения глицерина из мелассы (отброса свеклосахарного производства), и при помощи его добыто более 1 млн. кг глицерина. В Германии глицерин, полученный брожением, носит название протоль (Protol) или ферментоль (Fermentol).

Полученные тем или иным путем растворы глицерина сильно разбавлены и загрязнены; для выделения из них глицерина их обрабатывают различными химическими реагентами (кальций удаляют щавелевой кислотой, магний – известковой водой, цинк - углекислым барием), а затем упаривают в открытых сосудах (фиг. 2) или же в вакуум-аппаратах различной конструкции.

Особенное затруднение представляет очистка и упаривание подмыльных щелоков, т. к. они сильно загрязнены коллоидальными растворами мыла и минеральными солями. По способу Domier С° к раствору сначала прибавляют 0,5% извести, а затем его упаривают до начала кристаллизации солей. Образовавшиеся при этом щелочи обмыливают находящиеся в растворе смолистые вещества, и мыло собирается в виде пены на поверхности, увлекая с собою остальные примеси. В новейших способах подмыльные щелоки после нейтрализации обрабатывают сульфатом алюминия или железа, фильтруют для отделения осевших примесей, а слабо кислый фильтрат нейтрализуют содой, смешанной с бумажной массой. Последняя адсорбирует остатки загрязнений, после чего растворы фильтруют и упаривают в особых вакуум-аппаратах, снабженных резервуаром для собирания выпадающих солей. По упаривании глицериновых вод получается сырой глицерин, имеющий темный цвет и содержащий значительное количество неорганических солей. Этот технический глицерин или непосредственно поступает в продажу или подвергается дальнейшей очистке. Для этой цели раствор глицерина пропускают через ряд фильтров, наполненных прокаленным костяным углем, с таким расчетом, чтобы глицерин проходил сначала через использованный уголь, а под конец через свежий (принцип противотока). Вся батарея фильтров нагревается до 80° паром, пропускаемым между стенками обкладки фильтров. Метод дает хорошие результаты, но применение его ограничено вследствие дороговизны, медленности фильтрования и необходимости периодической регенерации костяного угля. Более простой способ - нагревание с обесцвечивающими порошками (животным углем, карборафином и пр.), но он дает худшие результаты.

Для получения чистого глицерина приходится прибегать к дистилляции (метод получения чистого глицерина кристаллизацией в настоящее время в Западной Европе оставлен как нерентабельный). Дистилляция производится в медных или железных котлах с применением перегретого пара и вакуума. Этим достигается ускорение процесса, экономия топлива и улучшение качества получающихся продуктов, так как понижение температуры перегонки предотвращает возможность разложения глицерина от перегрева, и глицерин получается почти безводный. Дистилляционные установки разных фирм отличаются одна от другой в деталях, по в общем конструируются по одному принципу. По Руимбеке (Ruymbeke) и Джоллинсу (Jollins) (фиг. 3), пар, до поступления в перегонный куб А, проходит по змеевику (с), расположенному в нагревательном кубе Е, куда впускают из парового котла пар через трубу (f).

Благодаря широкому диаметру змеевика (с) проходящий по нему пар (из трубы d с меньшим диаметром) расширяется, охлаждаясь при этом, но тут же снова нагревается до первоначальной температуры окружающим змеевик паром. Расширенный и нагретый пар поступает в перегонный куб А, до 1/3 объема наполненный сырым глицерином; через перфорированную трубу (b) пар вводится в дистиллируемую массу; дистиллят конденсируется в конденсаторе В, откуда переходит в сосуд С, где и собирается. Таким приемом одновременно избегается как охлаждение пара при расширении его в самом перегонном кубе, так и разложение глицерина от перегрева, имевшее место в прежних установках, где пар предварительно проходил через перегреватель. На фиг. 4 показана современная установка дистилляционных аппаратов фирмы Фельд и Форстман.

Сырой глицерин загружают в котел В так, чтобы он наполнял не более 1/3 его объема. Впускают пар в перегреватель U, чтобы нагреть змеевик, и одновременно в перегонный куб B, чтобы поднять температуру глицерина. Затем впускают пар в змеевик и, когда он расширится и нагреется, его проводят в перегонный куб. Тотчас же начинается энергичная дистилляция. Глицерин уносится с паром и конденсируется в системе холодильников G, пар же проносится дальше в особый водяной холодильник К и тоже конденсируется. Работа происходит при вакууме. С точки зрения экономии топлива интересна мультипликационная установка Маркса и Раволле (Marx & Rawolle) в Нью-Йорке, где чрезвычайно целесообразно утилизируется одна и та же струя пара.

В продажу глицерин поступает различной чистоты. Различают следующие сорта: 1) дважды перегнанный, химически чистый глицерин - Glycerinum purissimum albissimum, 30° или 28° Вѐ; 2) G. Album - тоже чистый продукт, но один раз перегнанный; 3) динамитный глицерин - перегнанный и в высшей степени чистый продукт; слегка желтого цвета, 28° Вѐ; удельный вес 1,261-1,263; 4) рафинированный глицерин - неподвергнутый дистилляции, а только осветленный, бывает двух сортов: белый и желтый, 28° и 30° Вѐ; 5) сырой, неочищенный глицерин (технический ): а) из подмыльных щелоков и б) сапонификационный (полученный автоклавным способом).

Глицерин находит широкое применение во многих отраслях промышленности и техники. Большие количества глицерина идут для приготовления нитроглицерина и динамита. Глицерином пользуются для предохранения различных продуктов от высыхания: в мыловаренном производстве, при дублении кож, в табачном производстве и пр. Его консервирующие свойства дают возможность применять его в консервной промышленности и для сохранения анатомических и ботанических препаратов. Глицерин употребляется также как смазывающее вещество для смазки различных механизмов: часов, насосов, холодильных и ледоделательных машин. Затем его применяют для гидравлических прессов и железнодорожных тормозов. В текстильной промышленности его употребляют при ситцепечатании для различных аппретур. Значительные количества глицерина идут для типографских масс, глицериновой желатины, копировальных чернил, пергаментной и переплетной бумаги; в фармацевтической промышленности - для различных косметиков и лекарственных средств (глюкозаль, глицерофосфаты); в красочной промышленности - для приготовления некоторых красителей (ализариновый голубой, бензантроновые красители). Самые плохие сорта глицерина употребляются для сапожных вакс. Остаток после дистилляции глицерина находит применение как изолирующий материал при изготовлении электрических кабелей.

Ежегодное мировое производство глицерина превышает 72000 т. В России в 1912 г. оно достигало 5 тыс. т, причем 30-40% всей выработки экспортировалось в Германию, Францию и Америку. Прерванный войной и условиями блокады экспорт глицерина из СССР возобновился в 1926/27 году. Общая выработка глицерина в СССР, по данным 1925/26 г., была 3,5 тыс. т, а в 1926/27 г. за один только 3-й квартал достигла для технического глицерина 896,5 т и для химического и динамитного глицерина 487,1 т.