Главная | Обратная связь

Получение уксусной кислоты синтетическим способом

Синтез уксусной кислоты из ацетилена является типич­ным примером получения органического вещества из не­органических.

Получение уксусной кислоты включает следующие ста­дии:

1. Получение ацетилена.

2. Гидратация ацетилена по реакции Кучерова.

3. Окисление уксусного альдегида кислородом воздуха до уксусной кислоты.

Ацетилен получают или из карбида кальция, или термическим разложением метана при 1500—1600°С споследующим быстрым охлаждением полученного пиролизного газа.

Гидратация ацетилена с образованием ацетальдегида протекает хорошо в кислой среде (раствор серной кислоты) в присутствии сульфата ртути (II):

С₂Н₂ + Н₂О = СН₃СНО

Нагревание раствора ускоряет процесс гидратации. Поскольку ацетальдегид кипит при 20,8 °С, большая часть его удаляется из реакционного пространства, но некоторая часть ацетальдегида окисляется солями ртути до уксусной кислоты:

CH₃CHO + Hg SO₄ + Н₂О = СН₃СООН + H₂SO₄ + Hg

Поскольку металлическая ртуть не является катализа­тором, для предотвращения последней реакции в раст­вор добавляют сульфат железа (III), который окисляет ртуть.

Окисление ацетальдегида до уксусной кислоты протекает в присутствии солей тяжелых металлов, играющих роль переносчиков кислорода. К ним относятся соли марганца, кобальта, ванадия и т. д.

Окисление ацетальдегида проходит довольно медленно, в промышленности не окисленный альдегид направляют на повторное окисление. Осуществить окисление ацетальде­гида в лабораторных условиях по циркуляционной схеме довольно трудно.

Окисление быстро идет в присутствии перманганата калия, который в основном действует как окислитель:

2СН₃СНО + КМnO₄ = СН₃СООК + СН₃СООН + МnО₂

Наряду с уксусной кислотой и оксидом марганца (IV) образуется также и некоторое количество ацетата марган­ца, который действует как катализатор для реакции окис­ления альдегида.

Цель работы. Получить раствор уксусной кисло­ты исходя из карбида кальция. Определить выход уксус­ной кислоты.

Оборудование и материалы:

1. Колба Вюрца с капельной воронкой.

2. Промывная склянка.

3. Колба с газоотводными трубками и термометром.

4. Про­бирка с газоотводной трубкой.

5. Реактивы:хлорид нат­рия, оксид ртути (II), серная кислота, перманганат калия, карбид кальция, 0,05 н. раствор щелочи.

Рис. 3. Получение уксусной кислоты:

1 — колба с карбидом кальция; 2 — промывалка с водой (счетчик пузырьков); 3 — колба с раствором солей ртути; 4 — колба или пробирка с раствором перманганата.