Термины, связанные с цементом. Неограниченно смешиваются

Главная --> Справочник терминов

Неограниченно смешиваются Пиридин (С5Н5М) относится к ароматическим гетероциклическим соединениям. Добывается из дегтя, а в промышленности вырабатывается также из ацетальдегида, формальдегида и аммиака. Имеет неприятный запах, кипит при 115°С, неограниченно смешивается с водой и применяется в качестве растворителя. Восстановлением пиридина получают пиперидин (СбНцМ), который используется в органическом синтезе как основной катализатор.

либо микробиальным путем из некоторых моносахаридов (например, из D-ГЛЮКОЗЫ) под действием дрожжей Saccharomyces. Этанол кипит при 78 °С. Содержится в алкогольных напитках. Имеет приятный запах и неограниченно смешивается с водой и большинством органических растворителей; обладает умеренными дезинфицирующими свойствами. Для лабораторных и технических целей этанол денатурируют (например, пиридином, бензолом, бензином, метанолом), чтобы сделать его непригодным для питья. Этанол содержит около 4% воды, которую не удается отогнать при обычной перегонке; в случае необходимости воду удаляют специальными методами (например, азео-тропной перегонкой с бензолом). 50%-ный водный раствор этанола замерзает лишь при —50 °С. Абсолютным спиртом называют 100%-ный этанол, он гигроскопичен. Этанол используется в производстве спиртных напитков, как растворитель, в синтезах, в фармакологии, при выработке лаков и олиф, а также для промышленного получения ацетальдегида, этилхлорида, диэти-лового эфира и т. д. В перспективе этанол может также заменить бензин в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания.

а также эфиры, например этилацетат, этиловый эфир уксусной кислоты (СНзСООС2Н5), или бутилацетат, бутиловый эфир уксусной кислоты (СН3СООС4Н9). Они представляют собой жидкости с приятным запахом и т. кип. 78 и 125 °С соответственно и применяются как растворители. Другой эфир, винилацетат (СНзСООСН = СН2), получается либо присоединением уксусной кислоты к этину, либо при реакции этена, кислорода и уксусной кислоты (катализатор — хлорид палладия, 250 °С, 30 МПа) и служит сырьем для производства поливинилацетата (разд. 9.2.1.1.1). Используемая в лабораториях в качестве растворителя уксусная кислота неограниченно^смешивается с водой, плавится при 17 °С и кипит при 118°С; ее запах напоминает запах муравьиной кислоты. Чистая уксусная кислота при температуре плавления застывает в виде кристаллов, напоминающих лед, откуда произошло название — ледяная уксусная кислота. В промышленности уксусная кислота используется преимущественно как ацетилирующий реагент (например, при получении этилацетата, ацетилцеллюлозы, ацетилсалициловой кислоты), при консервировании пищевых продуктов и при обработке кожи.

Полимеры, в состав которых входят группы средней полярности, растворяются лишь в жидкостях средней полярности. Например, полистирол не растворяется нн в воде, ни в предельных углеводородах и неограниченно смешивается с ароматическими углеводородами (толуолом, бензолом, ксилолом, этил бензол ом), метнлэтилкетоном, некоторыми эфирами и др. Полиметилметакри-лат не растворяется и не набухает ни в воде, пи в предельных углеводородах и хорошо растворяется в дихлорэтане. Полихлоро-прен не растворяется и не набухает в воде, ограниченно набухает в бензине и хорошо растворяется в дихлорэтане и бензоле,

Химический состав полимера. Многие полимеры, в зависимости от условий их получения, могут иметь неодинаковый химический состав. Например, образцы ацетата целлюлозы могут иметь разную степень ацетнлирования, образцы нитрата целлюлозы — разную степень нитрования, образцы поливинилацстата могут содержать разное количество пеомыленных ацетильных групп и т. д. Такие полимеры обладают различной растворимостью в связи с тем, что их иепи содержат разные функциональные группы {ОСОСН3 и ОН или ОН и ONG?). Так, например, грнаиегаг целлюлозы растворяется в метиленхлорнде, ледяной уксусной и муравьиной кислотах, но не растворяется и не набухает в углеводородах я ограниченно смешивается с кетопами и эфира ми. Ацетат целлюлозы, содержащий примерно 54—57% ацетильных групп, неограниченно смешивается с ацетоном и другими кетонами. Нитрат целлюлозы, содержащий 10—12% азота, неограниченно смешивается с ацетоном, а три нитрат целлюлозы в нем только незначительно набухает. При этом оба нитрата с водой и углеводородами не взаимодействуют.

при значениях T = TFpHt фракции данного молекулярного веса должны вьщадать в осадок. Таким образом, принципиально возможно фракционировать полимер путем охлаждения его раствора в какой-либо жидкости. Однако как уже указывалось в главе XIИ, осуществление этого способа сопряжено с большими трудностями Температурный коэффициент растворимости высокомолекулярных полимеров очень велик, т. е. резкое изменение состава фазы соответствует изменению температуры всего на несколько градусов (см, рис. 172). Это значит, что полимер или неограниченно смешивается с да?шой жидкостью, пли совсем в ней не растворяется. Область температуру которой происходит ограниченное смешение полимера и низкомодскулярной жидкости, можно наблюдать только в некоторых случаях. Поэтому индивидуальные жидкости для фракционирования практически не применяются. Фракционирование полимеров проводится при постоянной температуре путем добавления нерастворителя в раствор полимера до его помутнения. Все приведенные выше теоретические рассуждения остается справедливыми, за исключением лишь того, что фазы при таком фракционировании различаются не только объемными долями полимера, по и соотношением взятых жидкостей.

Тетрагидрофуран неограниченно смешивается с водой и всеми обычными органическими растворителями. Азеотропная смесь с водой кипит при 63,2 °С и содержит 94,6% тетрагидрофурана Склонен к образованию пероксидов так же, как и диэтиловый эфир. Высушивать его можно так же, как и диоксан. Для приготовления абсолютного тетрагидрофурана к водному тетрагидро-фурану добавляют при встряхивании твердый сухой гидроксид калия в таком количестве, чтобы отслоившийся водный слой содержал 50% щелочи Тетрагидрофуран отделяют и к нему прибавляют еще твердый гидроксид калия ('/7 по массе). Смесь кипятят 1 ч с обратным холодильником. Затем тетрагидрофуран перегоняют, отбрасывая первые 15% головной фракции и оставляя 20% остатка. Собранную среднюю фракцию кипятят над металлическим натрием, а затем перегоняют над ним в темную склянку, защищенную от попадания влаги воздуха

температурой кипения и неограниченно смешивается с водой и со всеми

Полимеры, в состав которых входят группы средней полярности, растворяются лишь в жидкостях средней полярности. Например, полистирол не растворяется ни в воде, ни в предельных углеводородах и неограниченно смешивается с ароматическими углеводородами (толуолом, бензолом, ксилолом, этилбензолом), метнлэтилкетоном, некоторыми эфирами и др. Полиметилметакри-лат не растворяется и не набухает ни в воде, ни в предельных углеводородах и хорошо растворяется в дихлорэтане. Полихлоро-прен не растворяется и не набухает в воде, ограниченно набухает в бензине и хороню растворяется в дихлорэтане и бензоле.

Химический состав полимера. Многие полимеры, звисимс от условий их получения, могут иметь неодинаковый химический состав. Например, образцы ацетата целлюлозы могут иметь разную степень ацетилирования, образцы нитрата целлюлозы — разную степень нитрования, образцы поливинилацстата могут содержать разное количество цеомыленных ацетильных групп и т. д. Такие полимеры обладают различной растворимостью в связи с тем, что их цепи содержат разные функциональные группы (ОСОСНз и ОН или ОН и ONO2). "Гак, например, гриаиегаг целлюлозы растворяется в метиленхлориде, ледяной уксусной и муравьиной кислотах, но не растворяется и не набухает в углеводородах и ограниченно смешивается с кетолами и эфира ми. Ацетат целлюлозы, содержащий примерно 54—57% ацетильных групп, неограниченно смешивается с ацетоном и другими кетонами. Нитрат целлюлозы, содержащий 10—12% азота, неограниченно смешивается с ацетоном, а тринитрат целлюлозы в нем только незначительно набухает. При этом оба нитрата с водой и углеводородами не взаимодействуют.

при значениях Т = Тервт. фракции данного молекулярного веса должны выпадать в осадок. Таким образом, принципиально возможно фракционировать полимер путем охлаждения его раствора в какой-либо жидкости. Однако как уже указывалось в главе XIII. осуществление этого способа сопряжено с большими трудностями Температурный коэффициент растворимости высокомолекулярных полимеров очень велик, т. е. резкое изменение состаза фазы соответствует изменению температуры всего на несколько градусов (см. рис. 172). Это значит, что полимер или неограниченно смешивается с данной жидкостью, или совсем в ней не растворяется. Область температур, в которой происходит ограниченное смешение полимера и низкомолскулярной жидкости, можно наблюдать только в некоторых случаях. Поэтому индивидуальные жидкости для фракционирования практически не применяются. Фракционирование полимеров проводится при постоянной температуре путем добавления нерастворителя в раствор полимера до его помутнения. Все приведенные выше теоретические рассуждения остается справедливыми, за исключением лишь того, что фазы при таком фракционировании различаются не только объемными долями полимера, но и соотношением взятых жидкостей.

Для рационального проведения кристаллизации требуется знать зависимость растворимости от состава смеси. На рис. 22 в качестве примера приведена диаграмма двойной системы «твердое тело — жидкость», компоненты которой неограниченно смешиваются в жидком состоянии (т. е. взаимно растворяют друг друга) и совсем не смешиваются в твердом состоянии. Примерами таких смесей могут служить о-нит-рофенол и n-толуидин, бензол и хлористый метил, камфора и нафталин. Имея смесь такого типа, можно выделить чистые компоненты А и В, но полностью разделить их не удается даже многократной кристаллизацией.

Рис. 22. Диаграмма двойной системы твердое тело — жидкость (компоненты неограниченно смешиваются в жидком состоянии)

Нис. 11. Диаграмма (тип I) твердое тела—жидкость двойной системы; . компоненты неограниченно смешиваются в жидком состоянии.

а—компоненты неограниченно смешиваются в жидком состоянии; h—чистый компонент или эвтектическая смесь; с—компоненты образуют твердые растворы.

Неполярные полимеры {полиизопрен, полнбутадиеп) неограниченно смешиваются с предельными углеводородами (бензином) и не взаимодействуют с сильпополярными жидкостями (водой, спиртом). Полярные полимеры (целлюлоза, поливиниловый спирт) совершенно не взаимодействуют с углеводородами и хорошо набухают в воде. Однако очень часто сильнополярные полимеры вследствие большой жесткости их цепей только ограниченно набухают в полярных жидкостях.

Температура. Изменение температуры по-разному влияет на растворение полимерен. Для большинства полимеров растворимость с повышением температуры увеличивается; ограниченно набухающие линейные полимеры при нагревании неограниченно смешиваются с низкомолекулярной жидкостью. Однако известны и системы с нижней критической температурой смешения.

в эластическом состоянии, самопроизвольно и в большинстве случаев неограниченно смешиваются с жидкостями, соответствующими им по полярности- Растворению полимеров способствует гибкость цепи, поскольку при этом звенья цепи могут независимо друг от друга обмениваться местами с молекулами растворителя, что и приводит к большим положительным значениям энтропии смешения Д5.

Если жидкости не взаимодействуют, но неограниченно смешиваются

Неполярные полимеры (полиизопрен, полнбутадиеп) неограниченно смешиваются с предельными углеводородами (бензином) и не взаимодействуют с сильнополярными жидкостями (водой, спиртом). Полярные полимеры (целлюлоза, поливиниловый спирт) совершенно не взаимодействуют с углеводородами и хорошо набухают в воде. Однако очень часто сильнополярные полимеры вследствие большой жесткости их цепей только ограниченно набухают в полярных жидкостях.

Температура. Изменение температуры по-разному влияет на растворение полимеров. Для большинства полимеров растворимость с повышением температуры увеличивается; ограниченно набухающие линейные полимеры при нагревании неограниченно смешиваются с низкомолекулярной жидкостью. Однако известны и системы с нижней критической температурой смешения.

в эластическом состоянии, самопроизвольно и в большинстве случаев неограниченно смешиваются с жидкостями, соответствующими им по полярности. Растворению полимеров способствует гибкость цепи, поскольку при этом звенья цепи могут независимо друг от друга обмениваться местами с молекулами растворителя, что и приводит к большим положительным значениям энтропии смешения Д5.

Неполярного растворителя Непосредственный предшественник Непосредственным результатом Непосредственное образование Непосредственное соприкосновение Непосредственно действием Непосредственно образуется Непосредственно превращаются Непосредственно связанных