Пиротехническая химия
Главная Начинающим пиротехникам Статьи Добавить статью Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги в помощь
Военная история Изготовление и применение ВВ Пиротехника в военном деле Разное по пиротехнике Физика в пиротехнике Химия ВВ и составов
Новые книги
Яковлев Г.П. "122 мм самоходная пушка образца 1944 г." (Военное дело)

Суворов С. "Бронированная машина пехоты БМП -3 часть 1" (Военное дело)

Суарес Г. "Тактическое преимущество " (Военное дело)

Стодеревский И.Ю. "Автобиография записки офицера спецназа ГРУ " (Военное дело)

Соколов А.Н. "Альтернатива. Непостроенные корабли Российского императорского флота" (Военное дело)
Химия и технология бризантных взрывчатых веществ - Орлова Е.Ю.
Орлова Е.Ю. Химия и технология бризантных взрывчатых веществ. Под редакцией Мясниковой Л.Б. — Л.: «Химия», 1973. — 688 c.
Скачать (прямая ссылка): osnhimitbvv1973.djvu
Предыдущая << 1 .. 57 58 59 60 61 62 < 63 > 64 65 66 67 68 69 .. 285 >> Следующая


В отношении активности кислотных смесей справедливо следующее:

1. Из двух или нескольких смесей, имеющих одинаковый фактор активности, вначале будет наиболее активной та, у которой концентрация азотной кислоты больше *.

2. Из кислотных смесей, имеющих одинаковую концентрацию азотной кислоты, наиболее активной будет та, у которой фактор активности наибольший.

Характеристика кислотных смесей по фактору нитрующей активности оказалась очень полезной, так как она показала возможность применения для нитрования кислотных смесей различного состава при условии сохранения одинакового Ф. Это, в свою очередь, разрешило вопрос использования отработанных кислот для приготовления кислотных смесей.

РАСХОД КИСЛОТ ДЛЯ НИТРОВАНИЯ

Количество азотной кислоты в нитрующей смеси определяется теоретической потребностью ее на нитрование по стехио-

* Для случая проведения нитрования в аппаратах периодического действия. В аппаратах непрерывного действия процесс идет на составах, близких к отработанным.

140

метрическому уравнению реакции:

ArH + ArHNO3 —> Ar(NO2)* + *Н50

К найденному таким образом количеству азотной кислоты добавляют столько кислоты, сколько ее идет на окисление, испаряется и остается в отработанной кислоте (до 1%). Этот избыток обычно определяют для каждого конкретного случая опытным путем.

Иначе обстоит дело с определением расхода серной кислоты, необходимой для нитрования. Задача облегчается, если известен предельный фактор нитрующей активности, необходимый для получения определенной степени нитрования ароматического соединения.

Ниже приведены применяемые на практике значения фактора нитрующей активности и расход азотной кислоты при нитровании ароматических соединений:

Бензол до мононитробензола .... Мононитробензол до динитробензол; Толуол до мононитротолуола . . . Мононитротолуол до динитротолуол; Динитротолуол до тринитротолуола

в трехстадийном способе . . .

в многостадийном способе . . .

Ксилол до динитроксилола .....

Динитроксилол до тринитроксилола Нафталин до мононитронафталина . Мононитронафталин до динитронафталиі

72

103-105 110-115 103-105 110-115

180-200 170-180 110-115 150-160 103-105 130-140

Применение кислотных смесей с Ф выше необходимого для нитрования данного вещества приводит к повышенному расходу серной кислоты, а с малым Ф — к неполному использованию в этой смеси азотной кислоты.

Зная Ф, нетрудно для каждого конкретного случая определить количество серной кислоты, необходимое для нитрования. Обозначим через Gn количество (кг) азотной кислоты с концентрацией и через G8 количество (кг) серной кислоты с концентрацией S%. В состав отработанной кислоты, полученной после нитрования, войдут: вся серная кислота G3, вода, находящаяся в азот-

ной кислоте

G (100-Лг)

я вода, выделяющаяся в процессе нитрования. Количество последней рассчитывают из стехиометрического уравнения реакции нит-

Таким образом, вес отработанной кислоты выразится как сумма.

G^(IOO-JV) 0,286ОЛ.М 100-0,714/V

Gs+ [оо-+ то =gs + gn-loo-

Концентрация H2SO4 в отработанной кислоте Ф (в %) выразится как отношение серной кислоты (в виде моногидрата), взятой на нитрование, (GsS/100), к количеству отработанной кислоты

100GS + Gv (100 — 0,714ЛГ) -0,714/V) 100 — 0,714Л/

Так как GjV (100 — 0,714)/100 есть количество воды, внесенное с азотной кислотой и выделенное при нитровании и его можно обозначить W, то

Ф

При наличии окислительных процессов к количеству серной кислоты, подсчитанному по указанному способу, необходимо прибавить еще количество серной кислоты, которое пойдет на взаимодействие с окислами азота. Если 1% образующихся окислов азота связывает 2,58% H2SO4 (см. стр. 140), а из каждого процента HNO3, пошедшей на окисление, образуется 0,6% N2O3

2HNO3 —*¦ N2O3 + H2O + O2

2,63 - 76

то 1% HNO3, пошедшей на окисление, вызовет потерю 2,58-0,6 = = 1,55% H2SO4. Следовательно, к общему расходу серной кислоты нужно прибавить еще 1,55 Gn1, где GNl — количество азотной кислоты, идущей на окисление (кг).

Пользуясь указанной формулой, можно легко подсчитать количество технической серной кислоты, необходимой для составления смеси. Из формулы видно, что расход серной кислоты в значительной степени определяется разностью между концентрацией H2SO4 в применяемой для нитрования серной кислоте S и концентрацией H2SO4 в отработанной кислоте Ф. Вследствие высоких Ф, особенно при нитровании динитросоединений, необходимо использовать для составления кислотной смеси серную кислоту максимальной концентрации (нередко содержащую свободный SO3), однако даже при этом условии расход серной кислоты значительный, часто в несколько раз больше расхода азотной кислоты.

142

Из формулы видно также, что состав кислотной смеси может значительно меняться в зависимости от концентрации исходных кислот, применяемых для составления смеси. При максимальной концентрации исходных кислот расход серной кислоты максимальный, а процентное содержание азотной кислоты в кислотной смеси — наибольшее. Наоборот, при слабых исходных кислотах концентрация азотной кислоты в кислотных смесях наименьшая. У таких кислотных смесей одинаковой будет только предельная нитрующая активность, исходная же нитрующая активность будет различной. Исходная нитрующая активность у смесей с большим содержанием азотной кислоты больше и, следовательно, больше и скорость нитрования этими кислотами в начале процесса. Это имеет значение, однако, только для периодического процесса, в случае слива нитруемого соединения в кислотную смесь. Нитрование в аппаратах непрерывного действия, как правило (особенно для легконитруемых соединений), фактически проходит на кислотных смесях, близких к предельному составу.
Предыдущая << 1 .. 57 58 59 60 61 62 < 63 > 64 65 66 67 68 69 .. 285 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.