乙醇与氧气反应成环氧乙烷用什么催化剂?
乙烯与O2,在Ag的催化下加热,得到环氧乙烷。
2
CH2=CH2
+
O2
---银加热--->
2
C2H4O
乙醇与氧气?要是Cu或Ag催化氧化得到乙醛,无法得到环氧乙烷
醇,用浓硫酸或其他脱水剂脱水得到烯烃。
然后用Ag,300℃或过氧酸氧化得到环氧烷。
例子:
乙醇,经浓硫酸170℃脱水,得到乙烯。
乙烯,用过氧乙酸氧化,得到环氧乙烷。(实验室这样做)
(或者乙烯在Ag催化下,用空气氧化得到环氧乙烷,工业这样做)
工艺一除生成环氧乙烷外还有CaCl 2 和H 2 O的生成,副产物多,原子利用率低;
工艺二乙烯和氧气反应全部生成了环氧乙烷,原子利用率为100%,原子利用率高;
“绿色化学”的最大特点在于它是在始端就采用预防实际污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放和零污染,工艺一:除生成环氧乙烷外还有CaCl 2 和H 2 O的生成,还使用有毒气体氯气,不符合绿色化学的原则;工艺二:乙烯和氧气反应全部生成了环氧乙烷,原子利用率为100%,符合绿色化学的原则,
故选B.
乙醇170℃脱水制备乙烯:C2H5OH →CH2=CH2 +H2O (条件:‘浓硫酸、170℃)
乙烯氧化制备环氧乙烷:CH2=CH2 + O2 → 环氧乙烷(条件:Ag、300℃)
环氧乙烷水化:环氧乙烷 + H2O =乙二醇(条件:2 MPa、200 ℃)
更高级的方法:
乙烯氧化所得气体中的环氧乙烷,与二氧化碳反应,转化成碳酸亚乙酯,接着水解产生乙二醇。
如果方便得到二卤代烷或卤代乙醇,可以用直接水解二卤代烷或卤代乙醇的方法制备。
中文名: 环氧乙烷 别名: 氧化乙烯
英文名: epoxyethane 缩写: EO
化学式: C2H4O CAS号: 75-21-8
RTECS: KX2450000 摩尔质量: 44.05
外观: 低温下为无色透明液体,在常温下为无色带有醚刺激性气味的气体 密度: 0.8711
熔点: -112.2℃ 沸点: 10.4℃
溶解度(水): 与水可以任何比例混溶 主要危害: 中毒
环氧乙烷 - 外观
室温、常压下为无色气体,比空气重,密度为1.52,具芳香醚味;当温度低于10.8℃时,气体液化。无色透明,能与水以任意比例混溶,并能溶于常用有机溶剂和油脂。
环氧乙烷 - 理化特性
易燃易爆,有毒,为致癌物,具刺激性,具致敏性。
环氧乙烷 - 制备
氯醇法
分两步反应,第一步是将乙烯和氯气通入水中,生成2-氯乙醇。第二步是用碱(通常为石灰乳)与2-氯乙醇反应,生成环氧乙烷。乙烯经次氯酸化生成氯乙醇,然后与氢氧化钙皂化生成环氧乙烷粗产品,再经分馏,制得环氧乙烷。反应式和工艺流程如下。
环氧乙烷 - 杀菌效能
药理作用
环氧乙烷杀灭微生物是由于它能与微生物的蛋白质,DNA和RNA发生非特异性烷基化作用。以蛋白质为例,蛋白质上的羧基、氨基、硫氢基和羟基被烷基化,使蛋白质的正常的生化反应和新陈代谢受阻,导致微生物死亡。环氧乙烷经水解转化成乙二醇,乙二醇也具有一定杀菌作用。
用法用量
因环氧乙烷易爆易燃,在空气中浓度超过3%可引起燃烧爆炸。一般使用CO2或卤烷作稀释剂,防止燃烧爆炸,其制剂是10%的环氧乙烷与90%的CO2或卤烷混合而成。消毒时必须在密闭容器内进行。较常用的有固定容器消毒法,消毒袋消毒法,塑料棚幕消毒法和自动控制消毒箱消毒法。上述各种方法都须保证灭菌的可靠性和可重复性,工作条件对操作人员没有明显的危害性。
消毒效果与消毒时间、温度、湿度、污染微生物类型和数量及环氧乙烷在消毒溶器中的分压有关。温度升高增强杀菌作用,对大多数对热不稳定的物品常用温度约55℃。干燥微生物必须给予水分湿润才能杀灭,常用的消毒剂相对浓度40%~60%。消毒时间6~24h。
注意事项
环氧乙烷对大多数消毒物品无损害。可破坏食物中的某些成分,如维生素B1、B2、B6和叶酸,消毒后食物中组氨酸、蛋氨酸、赖氨酸等含量降低。链霉素经环氧乙烷灭菌后效力降低35%,但对青霉素无灭活作用。因本品可导致红细胞溶解、补体灭活和凝血酶原破坏,不能用作血液灭菌。
环氧乙烷 - 毒性
急性中毒:患者有剧烈的搏动性头痛、头晕、恶心和呕吐、流泪、呛咳、胸闷、呼吸困难;重者全身肌肉颤动、言语障碍、共济失调、出汗、神志不清,以致昏迷。还可见心肌损害和肝功能异常。
抢救恢复后可有短暂精神失常,迟发性功能性失音或中枢性偏瘫。皮肤接触迅速发生红肿,数小时后起泡,反复接触可致敏。液体溅入眼内,可致角膜灼伤。
慢性影响:长期少量接触,可见有神经衰弱综合征和植物神经功能紊乱。
环境危害:对环境有危害。
环氧乙烷 - 安全救护
急救措施
环氧乙烷生产线皮肤接触:立即脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗至少15分钟。就医。
眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。呼吸心跳停止时,立即进行人工呼吸和胸外心脏按压术。
消防措施
危险特性:其蒸气能与空气形成范围广阔的爆炸性混合物。遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。若遇高热可发生剧烈分解,引起容器破裂或爆炸事故。接触碱金属、氢氧化物或高活性催化剂如铁、锡和铝的无水氯化物及铁和铝的氧化物可大量放热,并可能引起爆炸。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。
有害燃烧产物:一氧化碳、二氧化碳。
灭火方法:切断气源。若不能切断气源,则不允许熄灭泄漏处的火焰。喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。
灭火剂:雾状水、抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳。
泄漏应急处理
应急处理:迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并立即隔离150m,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防静电工作服。尽可能切断泄漏源。用工业覆盖层或吸附/吸收剂盖住泄漏点附近的下水道等地方,防止气体进入。
合理通风,加速扩散。喷雾状水稀释、溶解。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。如有可能,将漏出气用排风机送至空旷地方或装设适当喷头烧掉。漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。
环氧乙烷 - 处置与储存
操作注意事项:密闭操作,局部排风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具(全面罩),穿防静电工作服,戴橡胶手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止气体泄漏到工作场所空气中。避免与酸类、碱类、醇类接触。在传送过程中,钢瓶和容器必须接地和跨接,防止产生静电。禁止撞击和震荡。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。
储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。避免光照。库温不宜超过30℃。应与酸类、碱类、醇类、食用化学品分开存放,切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备。应严格执行极毒物品“五双”管理制度。
原子经济反应是原子经济性的现实体现。理想的原子经济性的反应应该是原料分子中的原子百分之百地转变成产物,不需要附加,或仅仅需要无损耗的促进剂,即催化剂,达到零排放(zero emission)。
如:A + B=C
原子经济反应是最大限度利用资源、最大限度减少污染的必要条件,但不是充分条件。这是因为某些化学反应中:
1,反应平衡转化率很低,反应物与产物分离困难,反应物难于循环使用;
2,生产目标产物的反应是原子经济的,但反应物还能同时发生其他平行反应,生产不需要的副产物。
环氧乙烷的结构式如图:
环氧乙烷化学性质非常活泼,能与许多化合物发生开环加成反应。环氧乙烷能还原硝酸银。受热后易聚合,在有金属盐类或氧的存在下能分解。
扩展资料:
乙烯经次氯酸化生成氯乙醇,然后与氢氧化钙皂化生成环氧乙烷粗产品,再经分馏,制得环氧乙烷。反应式和工艺流程如下。
环氧乙烷有杀菌作用,对金属不腐蚀,无残留气味,可杀灭细菌(及其内孢子)、霉菌及真菌,因此可用于消毒一些不能耐受高温消毒的物品以及材料的气体杀菌剂。