Изучение растворимости бензоата свинца в различных растворителях
- в медицине при кожных заболеваниях как наружное антисептическое (противомикробное) и фунгицидное (противогрибковое) средства, а её натриевую соль – как отхаркивающее средство.
Кроме того, бензойную кислоту и её соли используют при консервировании пищевых продуктов (пищевые добавки E210, E211, E212, E213). Эфиры бензойной кислоты (от метилового до амилового), обладающие сильным запахом, применяют в парфюмерной промышленности.
Бензойную кислоту используют в производстве:
- фенола;
- капролактана;
- бензоилхлорида;
- добавка к алкидным лакам, улучшающая блеск, адгезию, твердость и химическую стойкость покрытия.
Большое практическое значение имеют соли и эфиры бензойной кислоты (бензоаты).
Бензоат свинца применяется как пластификатор целлюлозы и других полимеров, очищенные продукты могут быть использованы в качестве эссенции и в области медицины (коклюш, астма). Также применяется в парфюмерии в качестве фиксатора ароматов и для стабилизации других важных ингредиентов.
2. Экспериментальная часть
2.1 Описание методики изучения растворимости
1. Приготовить 10 растворов кислоты в соответствующем растворителе. Проверить концентрацию полученных растворов, полученные значения внести в таблицу.
2. Получить первичные сведения о растворимости солей металлов следующим образом. В хорошо закрывающиеся емкости внести порошок соли и раствор кислоты в растворителе. Содержимое емкости интенсивно встряхнуть, а сами емкости поместить под тягой. Наблюдать и фиксировать все происходящие изменения. Встряхивание проводить два раза в сутки. После того как видимые изменения в системе прекращаются, из отстоянной жидкой фазы отобрать пробу, в которой определить содержание соли соответствующим методом [8].
3. Изучение кинетики растворения провести следующим образом: в колбу, с помещенной в него телом вращения, или стеклянный реактор бисерной мельницы вертикально типа ввести одновременно соль, раствор кислоты в соответствующем растворителе (исходя из предварительно определенного значения растворимости) и бисер. Включить перемешивание, этот момент принять за начало процесса. По ходу процесса через определенные промежутки времени отбирать пробы массой -0,1 г, отфильтровать при необходимости и взвесить. Количественно перенести в стеклянный стакан для определения концентрации соли. Результаты занести в таблицу. По полученным данным построить кинетические кривые растворения соли в координатах C = f(x)[9].
4. Изучение температурного хода растворения.
В результате получить данные о растворимости оксалата меди в органических растворителях с помощью различных методов. И дать оценку растворимости такой соли.
2.2 Описание методики анализа соединений свинца
Для определения соединений бензоата свинца, из пробы реакционной смеси содержащую соль свинца, отбирают 0.5 грамма раствора, добавляют 10мл аммиачно-тартатного буфера, щепотку аскорбиновой кислоты, эриохром черный т – окраска приобретет вино-красный оттенок и титруем трилоном, до появления синего оттенка[10].
Расчет ведем по формуле(1):
[PbА2]= , моль/л
где Vпр - объем реакционной смеси взятый на титрование, мл
Cтр – концентрация трилона (0, 05), г-экв/л
Vтр – объем трилона пошедший на титрование, мл
2.3 Описание установки
Для исследования кинетики растворения бензоата свинца использовали установку, представленную на рисунке 2.
Затем, для разделения твердой и жидкой фаз использовалась центрифуга, в которую были помещены пробы, взятые через определенный промежуток времени, состоящие из смеси бензойной кислоты с растворителем, содержащей изучаемую соль, то есть бензоат свинца.
|
1 - колба с исследуемых растворов; 2 - корковая пробка; 3 - теловращение; 4
- мешалка; 5 - баня, заполненная водой
Рисунок 2 - Схема установки для изучения кинетики растворения бензоата свинца.
2.4 Пооперационная схема
Пооперационные схемы проведения процесса, а именно получения бензоата свинца, методом обменного разложения (рисунок 3) и изучения растворимости бензоата свинца в кинетическом варианте (рисунок 4) представлены ниже:
Рисунок 3 - Пооперационная схема получения бензоата свинца методом обменного разложения
Рисунок 4 - Пооперационная схема изучения кинетики растворения бензоата свинца в растворе бензойной кислоты в различных растворителях в условиях интенсивного перемешивания магнитной мешалкой при температуре 22°С.
3. Обсуждение результатов
3.1 Результаты изучения температурного хода растворения
При изучении растворимости бензоата свинца были использованы следующие растворители: ДМФА, этиленгликоль, ацетон и бутиловый эфир уксусной кислоты, которые находят широкое применение в химической практике.
Полученные в ходе исследования при разных температурах результаты растворимости бензоата свинца, проведенные согласно методике, представленной в разделе 2, были занесены в таблицы 1-13, которые представлены ниже.
Были выбраны следующие диапазоны температур (5-40°С).
Таблица 1 - Первичные сведения о растворимости бензоата свинца в ацетоне при температуре 38±2°
Номер пробы |
V растворителя мл |
V раствора мл |
С кислоты в растворителе моль/кг |
m, г |
v трилона мл |
С соли моль/кг |
Примечание (цвет раствора, состояние осадка) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
1 |
10 |
0 |
0,0118 |
0,5 |
1,0 |
0,1 |
Все растворы - прозрачные и имеют осадок на дне. |
2 |
9 |
1 |
0,2065 |
0,5 |
0,5 |
0,04 | |
3 |
8 |
2 |
0,4012 |
0,5 |
0,3 |
0,029 | |
4 |
7 |
3 |
0,59 |
0,5 |
0,3 |
0,031 | |
5 |
5 |
5 |
0,9794 |
0,5 |
0,2 |
0,02 | |
6 |
4 |
6 |
1,18 |
0,5 |
0,45 |
0,047 | |
7 |
3 |
7 |
1,357 |
0,5 |
0,3 |
0,028 | |
8 |
10 |
0 |
1,9588 |
0,5 |
05 |
0,05 |