Purificación de disolventes comunes

Respuesta rápida: Las decisiones generales sobre recubrimientos generalmente se toman equilibrando la humectación del sustrato, la reología, el curado o secado y el rendimiento de la película a largo plazo. La mejor respuesta generalmente proviene de verificar todo el proceso de recubrimiento, no solo un ingrediente.

Los reactivos de uso común de los proveedores de productos químicos sólo son suficientes para reacciones químicas generales. Para garantizar el buen desarrollo de algunas reacciones de síntesis orgánica, a menudo es necesaria una mayor purificación de los reactivos. Un tratamiento con disolventes común es la destilación. Si los requisitos de reacción son solo anhidros, se puede agregar al tubo del condensador un tubo seco, un sello de aceite o una bola de nitrógeno; si necesita lograr condiciones anhidras y libres de oxígeno, es necesario desoxigenar el solvente. Generalmente bajo atmósfera de nitrógeno.

 

Purificación de disolventes de calidad reactivo Los disolventes anhidros de calidad reactivo suelen tener suficiente pureza, a veces sin destilación. Para garantizar una sequedad adecuada, se les pueden agregar tamices moleculares activados durante el almacenamiento. Para desoxidar un disolvente, se puede introducir nitrógeno durante unos cinco minutos utilizando una jeringa o un tubo de vidrio. Purificación de disolventes generales La mayoría de los disolventes se pueden purificar suficientemente destilándolos del desecante en una atmósfera inerte.

 

1. alcanos

Alcanos como hexano, pentano, etc. Primero lavar varias veces con ácido sulfúrico concentrado para eliminar las olefinas, lavar con agua, secar con CaCl2, secar con alambre de sodio o P2O5 si es necesario y destilar. Conservar en un frasco de reactivo tapado.

 

2. Hidrocarburos aromáticos

Por ejemplo, benceno, tolueno, xileno, etc. Secar con CaCl2, secar con sodio o P2O5 si es necesario y destilar. Almacenar en frascos de reactivos tapados. 3.

 

3. Alcanos clorados

Como diclorometano, cloroformo, tetracloruro de carbono, dicloroetano, etc. Lavar para eliminar alcoholes, etc. Lavar con agua para eliminar alcoholes, etc., secar con CaCl2 y evaporar a reflujo en P2O5 o CaH2. Nunca lo seques con filamentos de sodio, o explotará. El almacenamiento a largo plazo debe realizarse en botellas herméticas y en la oscuridad.

 

4. Éteres y furanos

Como éter y tetrahidrofurano. Muchos éteres, cuando entran en contacto con el aire, forman lentamente peróxidos que no son volátiles y de estructura desconocida. Los peróxidos se descomponen y explotan cuando se calientan. Por lo tanto, los éteres y furanos que han estado almacenados durante mucho tiempo deben comprobarse para detectar la presencia de peróxidos antes de su uso, especialmente antes de la destilación.Método de prueba: 1 mL de solución de KI al 10% que contiene una gota de indicador de almidón mezclado con 10 mL de solución de éter, no hay cambio de color, entonces no hay peróxido. Alternativamente, pruebe con una solución de sulfato ferroso de amonio al 1%, sulfato ferroso y una solución de tiocianuro de potasio. Si está presente, agregue FeSO4 al 5 % o una solución de bisulfito de sodio al éter y agite para descomponer el peróxido. presecar con CaCl2 y evaporar a reflujo en filamento de sodio o LiAlH4. guárdelo en una botella hermética. Guárdelo en botellas herméticas y manténgalo en un lugar fresco y oscuro.

 

Purificación de disolventes orgánicos de uso común: éter Punto de ebullición 34,51 ℃, índice de refracción 1,3526, densidad relativa 0,71378. El éter común suele contener un 2% de etanol y un 0,5% de agua. El éter suele contener una pequeña cantidad de peróxido.

Prueba y eliminación de peróxidos: poner 2~3 gotas de ácido sulfúrico concentrado, 1mL de solución de yoduro de potasio al 2% (si la solución de yoduro de potasio se ha oxidado con el aire, se puede usar una solución diluida de sulfito de sodio hasta que desaparezca el color amarillo) y 1~2 gotas de solución de almidón, mezclar bien y agregar el éter, la apariencia de azul es decir, la presencia de peróxidos. Quitar el peróxido se puede utilizar para preparar una nueva solución diluida de sulfato ferroso (el método de preparación es FeSO47H2O60g, 100 ml de agua y 6 ml de ácido sulfúrico concentrado). Lave 100 ml de éter y 10 ml de solución de sulfato ferroso recién preparada en un embudo dispensador varias veces hasta que no quede peróxido.

Prueba y eliminación de alcoholes y agua: se colocaron en el éter un poco de permanganato de potasio en polvo y un grano de hidróxido de sodio. La presencia de alcohol se prueba por la presencia de partículas marrones en la superficie del hidróxido de sodio cuando se deja reposar. La presencia de agua se prueba con sulfato de cobre anhidro. La mayor parte del agua se elimina primero con cloruro de calcio anhidro y luego se seca con sodio metálico. El método es: 100 ml de éter en un matraz cónico seco, agregar 20 ~ 25 g de cloruro de calcio anhidro, tapar bien la boca de la botella con un corcho, colocarla durante más de un día, agitar intermitentemente y luego destilar para recolectar fracciones de 33 ~ 37 ℃. Con una prensa de sodio, se prensa 1 g de sodio metálico directamente en filamentos de sodio colocados en una botella que contiene éter y se tapa con un corcho con un tubo secador de cloruro de calcio. O insertar un tubo de vidrio con el extremo metido en un tubo capilar en el corcho, para evitar que penetre la humedad, pero también para permitir que escape el gas producido. Se puede utilizar colocar hasta que no se produzcan burbujas; Después de colocarlo, si la superficie del filamento de sodio se ha vuelto amarilla y áspera, se debe vaporizar nuevamente y luego presionar contra el filamento de sodio.

 Purificación de disolventes orgánicos de uso común: punto de ebullición de tetrahidrofurano (THF) 67 ℃ (64,5 ℃), índice de refracción 1,4050, densidad relativa 0,8892.

El tetrahidrofurano es miscible con agua y, a menudo, contiene una pequeña cantidad de agua y peróxido. Si desea preparar tetrahidrofurano anhidro, puede utilizar hidruro de litio y aluminio a reflujo para aislar la humedad (generalmente 1000 ml, aproximadamente 2 ~ 4 g de hidruro de litio y aluminio) para eliminar el agua y los peróxidos, y luego destilarlo y recolectarlo a 66 ° C. fracciones (no destilación al vapor, la pequeña cantidad restante de líquido residual se vierte). El líquido refinado se añade al filamento de sodio y debe almacenarse en una atmósfera de nitrógeno.

Cuando se trata el tetrahidrofurano, se debe probar en pequeñas cantidades y purificar sólo cuando se esté seguro de que contiene sólo pequeñas cantidades de agua y peróxidos y que la acción no es demasiado intensa. ！！！！！ Los peróxidos en tetrahidrofurano se pueden analizar con una solución acidificada de yoduro de potasio. Si hay una gran cantidad de peróxido, es apropiado un tratamiento por separado. Se pueden eliminar grandes cantidades de peróxido poniéndolo ahora a reflujo con CuCl.

 

Purificación de disolventes orgánicos de uso común: dioxano Punto de ebullición 101,5 ° C, punto de fusión 12 ° C, índice de refracción 1,4424, densidad relativa 1,0336.

El dioxano se puede mezclar arbitrariamente con agua, que a menudo contiene una pequeña cantidad de dietanol acetal y agua; el dioxano almacenado durante mucho tiempo puede contener peróxido (identificación y eliminación de la referencia al éter). Método de purificación de dioxano, en 500 ml de dioxano, agregue 8 ml de ácido clorhídrico concentrado y 50 ml de solución de agua, refluya durante 6 a 10 h, en el proceso de reflujo, pase lentamente nitrógeno para eliminar el acetaldehído generado. Después de enfriar, se añadió hidróxido de potasio sólido hasta que ya no se pudo disolver, se separó la capa acuosa y luego se secó con hidróxido de potasio sólido durante 24 h. Luego se filtró, se calentó y se puso a reflujo en presencia de sodio metálico durante 8-12 h. Finalmente, se destiló en presencia de sodio metálico y se presionó en alambre de inanición para sellarlo y conservarlo. El 1,4-dioxano refinado debe protegerse del contacto con el aire.

 

5. Amidas

Como dimetilformamida, dimetilacetamida, HMPT. Añadir CaH2 y refluir, evaporar bajo presión, de lo contrario se descompondrá fácilmente. Agregue tamices moleculares recién activados y guárdelo en una botella con fecha.

 

Purificación de disolventes orgánicos de uso común, N, N-dimetilformamida -DMF N, N-dimetilformamida Punto de ebullición 149 ~ 156 ℃, índice de refracción 1.430 5, densidad relativa 0.948 7. Líquido incoloro, y la mayoría de los disolventes orgánicos y el agua se pueden mezclar arbitrariamente, la solubilidad de los compuestos orgánicos e inorgánicos es buena.La N,N-dimetilformamida contiene una pequeña cantidad de agua. Alguna descomposición durante la destilación a presión atmosférica, produciendo dimetilamina y monóxido de carbono. La descomposición se acelera en presencia de ácidos o bases. Por lo tanto, se produce cierta descomposición cuando se agrega hidróxido de potasio (sodio) sólido y se deja a temperatura ambiente durante varias horas. Por lo tanto, el sulfato de calcio, el sulfato de magnesio, el óxido de bario, el gel de sílice o el tamiz molecular se utilizan con mayor frecuencia para secar el producto, que luego se destila a presión reducida para recolectar la fracción de 76 °C/4800 Pa (36 mmHg). Al cual, si contiene más agua, se le puede agregar 1/10 de su volumen de benceno, a presión atmosférica y por debajo de 80 ℃ se evapora el agua y el benceno, y luego se seca con sulfato de magnesio anhidro u óxido de bario, y finalmente para destilación por descompresión. La N,N-dimetilformamida purificada debe almacenarse protegida de la luz.

La presencia de aminas libres en la N,N-dimetilformamida, si las hay, se puede comprobar con 2,4-dinitrofluorobenceno para producir color.

 

6. Dimetilsulfóxido

Añadir CaH2 y agitar durante la noche, luego fraccionar a presión reducida. Agregue tamices moleculares recién activados. Guarde en viales y feche.

 

7. piridina

Puede ser KOH, NaOH, CaO, BaO o sodio, luego evaporar. Agregue tamices moleculares de 5 Å recién activados. Almacene bien cerrado y feche.

 

Purificación de disolventes orgánicos de uso común: piridina Punto de ebullición 115,5 °C, índice de refracción 1,509 5, densidad relativa 0,9819.
La piridina analíticamente pura contiene una pequeña cantidad de agua y se puede utilizar para experimentos generales. Si desea producir piridina anhidra, la piridina puede calentarse a reflujo con hidróxido de potasio (sodio) y luego aislarse del modo de espera de vaporización de humedad. La piridina seca es muy absorbente y debe almacenarse en un recipiente con la boca sellada con parafina.

 

8. etanol

Las principales impurezas son aceites heteroalcohólicos, aldehídos, alcoholes, cetonas y agua. Se puede purificar poniendo a reflujo virutas de magnesio y yodo, y luego poniendo a reflujo con CaO y evaporando. Agregue tamices moleculares 3A recién activados y guárdelos en viales.

 

Purificación de disolventes orgánicos comunes: etanol Punto de ebullición 78,5 ℃, índice de refracción 1,3616, densidad relativa 0,7893.
Hay muchas formas de preparar etanol anhidro y se eligen diferentes métodos según los diferentes requisitos de calidad del etanol anhidro.

Si se requiere etanol entre 98% y 99%, se pueden utilizar los siguientes métodos:
(1) el uso de benceno, agua y etanol para formar una mezcla de baja azeotropía de la naturaleza del benceno, benceno añadido al etanol, destilación fraccionada, a 64.9 ℃ cuando se evaporó el benceno, el agua, la mezcla ternaria de ebullición constante de etanol, el exceso de benceno en la formación de una mezcla binaria de ebullición constante con etanol en el 68.3 se evaporó y finalmente se evaporó el etanol. La industria utiliza principalmente este método.

(2) deshidratación con cal viva. En 100 ml de etanol al 95%, agregue 20 g de cal viva en bloque nueva, refluya durante 3 a 5 horas y luego destile.

Si desea más del 99% de etanol, puede utilizar los siguientes métodos:
(1) En 100 ml de etanol al 99 %, agregue 7 g de sodio metálico, espere hasta que se complete la reacción, luego agregue 27,5 g de ftalato de dietilo o 25 g de oxalato de dietilo, refluya durante 2 a 3 h y luego destile.

Aunque el sodio metálico puede actuar con agua en etanol para producir hidrógeno e hidróxido de sodio, el hidróxido de sodio y el etanol generados tienen una reacción de equilibrio, por lo que el uso de sodio metálico por sí solo no puede eliminar completamente el agua en el etanol, debe agregarse a un exceso de ésteres de alto punto de ebullición, como el ftalato de dietilo y el hidróxido de sodio generado para inhibir la reacción anterior, a fin de lograr el propósito de una mayor deshidratación.

(2) En 60 ml de etanol al 99%, agregue 5 g de magnesio y 0,5 g de yodo, y cuando el magnesio se disuelva para generar alcohol de magnesio, luego agregue 900 ml de etanol al 99%, refluya durante 5 h y luego destile, lo que puede obtener etanol al 99,9%.

Debido a que el etanol tiene una higroscopicidad muy fuerte, por lo que en la operación la acción debe ser rápida, minimizar el número de transferencias para evitar la entrada de humedad en el aire, y al mismo tiempo el instrumento utilizado debe secarse bien previamente.

 

Nota: Al aplicar compuestos metálicos como agentes purificadores, el disolvente en el matraz de destilación debe mantenerse al menos en un cuarto del volumen durante la destilación y nunca se debe permitir que se evapore hasta sequedad, ya que esto puede ser peligroso.

A lista de verificación práctica para decisiones de formulación de recubrimientos

En el trabajo de recubrimiento convencional, los compradores técnicos generalmente actúan más rápido cuando primero definen el objetivo de rendimiento de la película y luego revisan la reología, la compatibilidad del sustrato, los aditivos y la durabilidad a largo plazo como un solo sistema en lugar de ajustes aislados.

• Comience desde el escenario de aplicación: muebles, recubrimientos en polvo, pinturas industriales y sistemas a base de agua a menudo recompensan diferentes prioridades de formulación.
• Compruebe la calidad de la superficie y la estabilidad del proceso juntas: la nivelación, la humectación, el control de la espuma y el secado a menudo interactúan fuertemente.
• Revise la película después del curado o secado completo: la adhesión, dureza, resistencia a la intemperie y estabilidad del color generalmente deciden el resultado comercial.
• Utilice detección de aditivos específicos: los aditivos humectantes, niveladores, antiespumantes y resistentes al desgaste funcionan mejor cuando el defecto está claramente definido.

Referencias de productos recomendados

• CHLUMINIT 819: Útil cuando una formulación necesita una absorción más fuerte y un soporte de curado más profundo.
• CHLUMINIT TMO: Un valioso punto de comparación cuando son importantes las discusiones sobre un menor amarilleo o sobre el reemplazo de TPO.
• CHLUMIFLEX ATBC: Una referencia práctica de plastificantes sin ftalatos para pantallas de aplicación y cumplimiento.
• CHLUMIFLEX DOTP: Una referencia estándar de plastificantes de tereftalato en aplicaciones de plásticos flexibles.

Preguntas frecuentes para compradores y formuladores

¿Por qué un recubrimiento con buena apariencia inicial puede fallar más adelante?
Porque muchas fallas aparecen solo después del curado completo, el almacenamiento o la exposición al servicio, cuando la adhesión, la flexibilidad o la resistencia a la intemperie se convierten en el factor limitante.

¿Deben elegirse los aditivos de recubrimiento uno por uno fuera de la fórmula completa?
Por lo general, es más seguro filtrarlos dentro de la fórmula real porque la elección de la resina, los pigmentos y el resto del paquete de aditivos pueden cambiar el resultado.