乙酸乙酯皂化反應(yīng).doc

乙酸乙酯皂化反應(yīng)影響因素的研究1 前言 乙酸乙酯皂化反應(yīng)反應(yīng)速率可能受到多種因素的影響，如溫度，鹽效應(yīng)等等。而乙酸乙酯是一種非常重要的有機(jī)化工原料和極好的工業(yè)溶劑，被廣泛用于醋酸纖維涂料及油漆等的生產(chǎn)過程中。通過乙酸乙酯皂化反應(yīng)影響因素的研究，便可以知道如何控制反應(yīng)條件，提高主反應(yīng)的速率，以增加化工產(chǎn)品的產(chǎn)量，可以知道如何抑制或減慢副反應(yīng)的速率，以減少原料的消耗，提高產(chǎn)品產(chǎn)量。因此對(duì)乙酸乙酯皂化反應(yīng)影響因素的研究是極具有意義的。2 實(shí)驗(yàn)部分 2.1 儀器與試劑： 儀器：DDS-11A(T)型電導(dǎo)率儀（附DIS-型鉑黑電極一臺(tái)，恒溫槽一套，移液管（15ml，胖肚），吸量管，移液管，燒杯，酸度計(jì)一臺(tái)， 試劑：乙酸乙酯（分析純），氫氧化鈉（0.0200mol/L，分析純），氯化鈉（1mol/L，分析純），蒸餾水。 2.2 實(shí)驗(yàn)方法： 乙酸乙酯是典型的二級(jí)反應(yīng)。 NaOH+CH3COOC2H5CH3COONa+C2H5OH 初 a b 0 0 末 a-x b-x x x 當(dāng)a=b時(shí)，比例系數(shù)k=x/(a2t-atx) 選出適合的測(cè)定方法。乙酸乙酯皂化反應(yīng)的速率可能與鹽效應(yīng)及超聲波有關(guān)，故用合適的測(cè)定方法研究在鹽效應(yīng)及超聲波條件下乙酸乙酯皂化反應(yīng)的速率變化。2.2.1 電導(dǎo)法 以電導(dǎo)法測(cè)出的(L0-Lt）/t為橫坐標(biāo)，Lt為縱坐標(biāo)做直線，斜率便1/(ak)2.2.2 pH酸度法 以酸度法測(cè)出的10(14-pH)為縱坐標(biāo)，t為橫坐標(biāo)做直線，則斜率便是k。2.2.3 乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)影響因素的研究 2.2.3.1 鹽效應(yīng)對(duì)乙酸乙酯反應(yīng)速率常數(shù)的影響的研究 在NaOH溶液和蒸餾水混合液及NaOH溶液中分別加入2mol和4mol的氯化鈉溶液，置于一定溫度的恒溫槽適當(dāng)時(shí)間后用2.2.1及2.2.2中較好方法進(jìn)行反應(yīng)速率常數(shù)的測(cè)定。 2.2.3.2 超聲波對(duì)乙酸乙酯反應(yīng)速率常數(shù)的研究 將各種溶液置于超聲波中選擇一支適當(dāng)頻率，功率的超聲波中適當(dāng)時(shí)間，再于恒溫槽中進(jìn)行反應(yīng)速率常數(shù)的測(cè)定。3 結(jié)果與討論 3.1 乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)測(cè)定方法比較 測(cè)物質(zhì)的濃度時(shí)，可以用化學(xué)法及物理法測(cè)定，但是現(xiàn)在報(bào)道中較多的為物理法中的電導(dǎo)法及pH酸度法測(cè)定。為比較準(zhǔn)確性，各對(duì)其進(jìn)行測(cè)定，使影響因素更為科學(xué)。 其結(jié)果如圖所示: 乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)測(cè)定方法比較表格方法電導(dǎo)法PH酸度法組數(shù)第一組第二組第一組第二組線性方程25 y = 7.1505x + 1452.6y = 8.7541x + 1296.2y = 8.1111x + 3.568y = 7.7553x + 16.90230y = 6.2111x + 1588.5y = 6.1942x + 1566.6y = 5.8162x + 4.4059y = 5.1956x + 8.0644k 25第一組第二組平均值第一組第二組平均值6.995.716.356.166.556.36k 308.058.078.068.609.629.11k 文獻(xiàn)256.32k 文獻(xiàn)308.61相對(duì)誤差250.47%0.63%相對(duì)誤差306.82%5.81%由表可知 電導(dǎo)法測(cè)定的K25為6.35；30為8.06PH法測(cè)定的K25為6.36；30為9.11相比之下，用電導(dǎo)法測(cè)定的反應(yīng)速率常數(shù)與文獻(xiàn)值符合的相當(dāng)好，因此，電導(dǎo)法測(cè)定的K值更加準(zhǔn)確，所以接下來的實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用電導(dǎo)法測(cè)定且溫度為30。 由表可知，用電導(dǎo)法測(cè)乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)更為合適 3.2 乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)影響因素研究 3.2.1 鹽效應(yīng)對(duì)乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)影響的研究 在本實(shí)驗(yàn)中，本別加入0.1mol/lNaOH溶液分別2mol和4mol，研究鹽效應(yīng)對(duì) 乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)的影響。 鹽效應(yīng)對(duì)乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)影響如圖所示 鹽效應(yīng)對(duì)乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)影響見表所示鹽效應(yīng)對(duì)乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)影響表溫度2ml4ml測(cè)試次數(shù)1212k11.208.468.394.32K平均9.836.36 由圖表可知，鹽效應(yīng)對(duì)乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)有影響。 3.2.2 微波效應(yīng)對(duì)乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)影響的研究 將本實(shí)驗(yàn)裝置置入超聲波中，選擇一定頻率，功率分別為100%，70%下的超 聲波，在置于30攝氏度的恒溫槽中恒溫。研究超聲波效應(yīng)對(duì)乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)的 影響 微波效應(yīng)對(duì)乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)影響如圖所示 微波效應(yīng)對(duì)乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)影響如表所示 微波效應(yīng)對(duì)乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)影響（頻率為58kHz）功率70%100%測(cè)試次數(shù)1212k8.409.767.748.37K平均9.088.06 由表所知，超聲波對(duì)乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)無影響4 小結(jié)測(cè)定乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)的方法有多種，現(xiàn)在報(bào)道中較多的為物理法中的電導(dǎo)法及pH酸度法測(cè)定，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，發(fā)現(xiàn)電導(dǎo)法測(cè)定反應(yīng)速率常數(shù)更為精確。鹽效應(yīng)對(duì)乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)有影響，影響為：當(dāng)加入中性鹽時(shí)，離子強(qiáng)度不同時(shí)，它的影響也不同。【1】而經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，超聲波對(duì)乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)影響不大。參考文獻(xiàn)【1 】顧國耀：Studies on Salt Effect to the Saponification Reaction Rate Constant of Ethyl Aceta