探究乙醇制乙烯的实验方法

合集下载

化学实验报告制取乙烯(3篇)

化学实验报告制取乙烯(3篇)

第1篇实验名称:制取乙烯实验日期:2023年X月X日实验目的:1. 学习实验室制取乙烯的方法。

2. 掌握乙醇脱水反应的原理和操作步骤。

3. 了解反应条件对产物的影响。

4. 培养实验操作技能和安全意识。

实验原理:乙醇在浓硫酸的催化作用下,加热至170℃左右时,会发生消去反应,生成乙烯和水。

反应方程式如下:\[ C_2H_5OH \xrightarrow{H_2SO_4, 170℃} C_2H_4 + H_2O \]实验仪器与试剂:1. 仪器:酒精灯、试管、试管夹、烧杯、铁架台、导管、集气瓶、橡胶塞、玻璃片、温度计。

2. 试剂:无水乙醇、浓硫酸、碎瓷片。

实验步骤:1. 取一支干燥的试管,加入约5ml无水乙醇。

2. 慢慢加入浓硫酸,边加边振荡,使混合液均匀。

3. 在试管中加入少量碎瓷片,防止暴沸。

4. 用橡胶塞密封试管,插入温度计,温度计的水银球应位于液面以下。

5. 将试管固定在铁架台上,用酒精灯加热,控制温度在170℃左右。

6. 观察反应现象,当观察到有气体产生时,将导管插入集气瓶中,收集乙烯气体。

7. 实验结束后,关闭酒精灯,将试管中的液体倒入烧杯中,用水冲洗试管。

8. 将收集到的乙烯气体用点燃的火柴检验,观察火焰的颜色和声音。

实验现象:1. 加热过程中,试管内出现大量气泡,表明有气体产生。

2. 集气瓶中收集到的气体,用火柴点燃,火焰明亮,伴有“嘭”的一声,表明气体为乙烯。

实验结果:1. 成功制取乙烯气体。

2. 实验过程中,温度控制在170℃左右,反应现象明显。

实验分析:1. 本实验成功制取了乙烯气体,验证了乙醇在浓硫酸催化下加热至170℃左右可以发生消去反应生成乙烯。

2. 实验过程中,温度对反应有重要影响,温度过高或过低都会影响产物的生成。

3. 实验过程中,应注意安全操作,避免发生意外。

实验总结:1. 本实验学习了实验室制取乙烯的方法,掌握了乙醇脱水反应的原理和操作步骤。

2. 通过实验,了解了反应条件对产物的影响,培养了实验操作技能和安全意识。

实验室制乙烯的反应原理

实验室制乙烯的反应原理

实验室制乙烯的反应原理
实验室制乙烯的反应原理主要涉及乙烯的生成途径和反应机理。

以下是两个常见的实验室制备乙烯的反应原理:
1. 乙醇脱水反应:乙醇脱水是一种常见的实验室制备乙烯的方法。

乙醇在高温下(通常为250-300摄氏度)与催化剂(如磷
酸或氧化锌等)接触时,发生脱水反应,生成乙烯和水。

这个反应的机理是乙醇分子中的氢和羟基发生断裂,生成乙烯分子和水分子。

2. 烷烃裂解反应:烷烃裂解是指将长链烷烃(如辛烷、非烷等)在高温下(通常为500-600摄氏度)断裂为较短链的烃化合物。

在裂解过程中,长链烷烃中的碳-碳单键被断裂,生成较短的
烷烃和乙烯等烃化合物。

乙烯是裂解反应中常见的产物之一。

这些实验方法是基于烯烃的热裂解原理,并通过合理的实验条件和适当的催化剂来促进反应的进行。

实验室制备乙烯的反应原理还有其他方法,但以上两种方法是较为常见的。

实验室制备乙烯

实验室制备乙烯

实验室制备乙烯乙烯是一种重要的有机化合物,也是世界上最重要的工业原料之一。

乙烯的制备技术有很多种,其中最常用的是石油天然气的裂解法和乙醇的脱水法。

然而,在实验室中也可以通过不同的方法制备乙烯。

本文就来介绍一下实验室制备乙烯的方法及其原理。

方法一:酸催化脱水法实验室中制备乙烯最常用的方法之一是酸催化脱水法,这是一种通过酸的作用将乙醇分解成水和乙烯的方法。

该方法适用于小规模实验,操作简单。

所需材料:1. 乙醇(醇类)2. 浓硫酸(酸类)3. 烘干管(玻璃器皿)操作方法:1. 在一个烘干管中加入约2毫升的浓硫酸。

2. 将1毫升的乙醇滴入烘干管中,并充分搅拌。

3. 把烘干管倾斜放在三角巾上或支架上进行加热,加热温度为80-100℃,加热时间为10-15分钟。

4. 加热后,将得到的气体收集在干净的试管中,可以使用气液分离装置将液体和气体分离。

5. 最后将收集到的气体称量,可以测定收率和纯度。

原理:乙醇在浓硫酸催化下失去一个水分子并形成乙烯。

具体反应式如下:CH3CH2OH → CH2CH2 + H2O浓硫酸在此反应中充当了脱水剂的角色,同时起到了催化剂的作用。

方法二:碘代氢酸脱碘反应法碘代氢酸脱碘反应法是另一种实验室制备乙烯的方法。

该方法是通过加热Zn-Cu粉末和碘代氢酸的混合物得到的,其中碘代氢酸起到催化作用。

1. 碘代氢酸2. 锌粉3. 铜粉4. 三角瓶5. 钨丝1. 在一个三角瓶中加入碘代氢酸、锌粉和铜粉,混合均匀。

2. 在三角瓶底部放置一个石棉网,并在网上方放置一个小锅,在锅中加入适量的水。

3. 将三角瓶通过橡皮塞固定在小锅中,并将三角瓶的嘴部通过另一个橡皮塞连接到钨丝上。

4. 打开钨丝的电源,加热三角瓶,控制温度在250-270℃之间。

5. 加热后,将三角瓶中产生的气体通过气液分离器或气体瓶收集。

碘代氢酸脱碘反应是通过碘代氢酸的催化作用将乙烷氧化成乙烯的过程。

具体反应式如下:这种方法有其优点,即制备的乙烯非常纯净,但操作稍有复杂,需要控制温度和气体产生速度。

乙醇气相脱水制乙烯实验报告(一)

乙醇气相脱水制乙烯实验报告(一)

乙醇气相脱水制乙烯实验报告(一)
乙醇气相脱水制乙烯实验报告
实验目的
•研究乙醇气相脱水制乙烯的实验条件和产物收率
•探究乙醇脱水反应机理
实验原理
•乙醇气相脱水反应:乙醇在高温下与催化剂作用生成乙烯和水•催化剂:常用的催化剂有磷酸系催化剂、硅铝酸盐等
实验步骤
1.准备实验装置:包括加热器、冷凝器、反应容器等
2.将乙醇与催化剂按一定比例加入反应容器中
3.将装置密封,加热至特定温度,并控制温度保持稳定
4.收集冷凝水,记录产物乙烯的收率
5.进行实验单点和多点对比实验,研究不同条件下的乙醇脱水反应
情况
实验结果
•控制温度为300°C、催化剂为磷酸系催化剂的实验,乙醇脱水产物乙烯收率为70%
•提高温度至400°C,乙醇脱水产物乙烯收率上升至80%
结论
•乙醇气相脱水制乙烯是一种有效的方法,可以通过调节温度和催化剂种类来控制乙烯的产率
•高温对乙醇脱水反应有促进作用,但过高温度可能导致副反应的发生和产物选择性的降低
实验改进
•进一步研究不同催化剂在乙醇脱水反应中的催化活性和选择性•调查不同温度下乙醇脱水反应的反应动力学特性
以上是本次乙醇气相脱水制乙烯实验的相关报告。

通过实验的不断改进和深入研究,有望在工业生产中应用该方法来制备乙烯。

乙醇气相脱水制乙烯实验报告

乙醇气相脱水制乙烯实验报告

乙醇气相脱水制乙烯实验报告1. 引言本实验旨在通过乙醇气相脱水制备乙烯,并探究不同反应条件对乙烯产率的影响。

乙烯是一种重要的工业原料,广泛应用于塑料、橡胶、化肥等领域。

本实验通过控制反应温度、气体流速和催化剂用量,寻找最佳的制备乙烯的条件。

2. 实验步骤2.1 原料准备准备乙醇、催化剂和载气。

乙醇要保持高纯度,以确保反应的可靠性和重复性。

催化剂一般选择酸性固体催化剂,如磷钨酸盐等。

载气可以选择氮气,用于控制反应系统的气氛。

2.2 反应装置搭建搭建乙醇气相脱水反应装置,并将所需的催化剂放置在反应器中。

反应器需要具备对温度和流速的精确控制能力,以确保反应的可控性。

2.3 反应条件设定根据实验要求,设定不同的反应条件,包括反应温度、气体流速和催化剂用量。

通过改变这些条件,可以比较它们对乙烯产率的影响。

2.4 实验操作将乙醇注入反应器中,加热至设定的反应温度。

在反应过程中,控制气体流速,并定期取样分析乙烯产率。

根据乙烯的生成速率和反应时间,计算乙烯的产率。

3. 实验结果与分析3.1 不同反应温度下的产率比较在固定流速和催化剂用量的条件下,分别设定不同的反应温度,并测定乙烯的产率。

结果显示,随着反应温度的升高,乙烯的产率逐渐增加,但在一定温度范围内,随着温度的继续升高,乙烯的产率开始下降。

这可能是因为催化剂在高温下活性减弱,导致反应速率降低。

3.2 不同气体流速下的产率比较在固定温度和催化剂用量的条件下,分别设定不同的气体流速,并测定乙烯的产率。

结果显示,随着气体流速的增加,乙烯的产率逐渐增加,并达到一个稳定的值。

这可能是因为较高的流速有利于乙醇与催化剂的接触,促使反应更充分地进行。

3.3 不同催化剂用量下的产率比较在固定温度和气体流速的条件下,分别设定不同的催化剂用量,并测定乙烯的产率。

结果显示,随着催化剂用量的增加,乙烯的产率呈现先增加后减少的趋势。

这是因为催化剂的增加可以提高反应速率,但过多的催化剂可能会导致反应中产生的副产物增加,从而降低乙烯的产率。

乙醇气相脱水制乙烯动力学实验

乙醇气相脱水制乙烯动力学实验

化工专业实验报告实验名称:乙醇气相脱水制乙烯动力学实验学院:化学工程学院专业:化学工程与工艺班级:化工、班姓名:、学号、同组者姓名:指导教师:杨春风日期:2012年3月8日一、实验目的1.巩固所学的有关动力学方面的知识。

2.掌握获得反应动力学数据的方法和手段。

3.学会动力学数据的处理方法,根据动力学方程求出相应的参数值。

4.熟悉内循环式无梯度反应器的特点以及其它有关设备的使用方法,提高自己的实验技能。

二、实验原理乙醇属于平行反应。

既可以进行分子内脱水生成乙烯,又可以进行分子间脱水生成乙醚。

一般而言,较高的温度有利于生成乙烯,而较低的温度有利于生成乙醚。

因此,对于乙醇脱水这样一个复合反应,随着反应条件的变化,脱水过程的机理也会有所不同。

借鉴前人在这方面做的工作,将乙醇在分子筛催化剂作用下的脱水过程描述成:2C2H5OH→C2H5OC2H5+H2OC 2H5OH→C2H4+H2O三、实验装置及流程实验装置:无梯度反应器试剂和催化剂:无水乙醇,优级纯;分子筛催化剂,重3.0克。

内循环无梯度反应色谱实验装置流程示意图四、实验步骤开始实验之前,需熟悉流程中所有设备、仪器、仪表的性能及使用方法。

然后才可按实验步骤进行实验。

1.打开H2钢瓶使柱前压达到0.5kg/cm2确认色谱检测中截气通过后启动色谱,柱温110℃,气化室130℃,检测室温达到120℃,待温度稳定后,打开热导池—微电流放大器开关,桥电流至100mA。

2.在色谱仪升温的同时,开启阀恒温箱加热器升温至110℃,开启保温加热器升温至150℃。

3.打开反应器温度控制器开关,升温,同时向反应器冷却水夹套通冷却水。

4.打开微量泵,以小流量向气化器内通原料乙醇。

5.用阀箱内旋转六通阀取样分析尾气组成,记录色谱处理的浓度值。

6.在260-360℃之间选两个温度,改变三次进料速度,测定各种条件下的数据。

五、原始实验数据(附页)六、实验数据记录及处理乙醇密度:0.79g/ml 进料速度:0.3ml/min 乙醇进料质量:3.0g计算说明:乙醇的转化率=反应掉的乙醇摩尔数/原料中乙醇的摩尔数乙烯的收率=生成乙烯的摩尔数/原料中乙醇的摩尔数乙醇的进料速度=乙醇液的体积流量×0.79(乙醇的密度)/46(乙醇的分子量)乙烯的生成速度=(乙醇进料速度×乙烯的收率)/[催化剂用量(g)] mol/(g·h)反应器内乙醇的浓度:C A=P A/(R·T)式中P A为乙醇的分压;反应的总压为0.1Mpa。

乙醇制取乙烯实验报告

乙醇制取乙烯实验报告

一、实验目的1. 掌握乙醇在浓硫酸催化下脱水制备乙烯的反应原理。

2. 熟悉实验装置的组装和操作方法。

3. 了解乙烯的收集和性质。

二、实验原理乙醇在浓硫酸催化下发生消去反应,脱水生成乙烯和水。

反应方程式如下:CH3CH2OH → CH2=CH2↑ + H2O三、实验器材1. 乙醇(分析纯)2. 浓硫酸(分析纯)3. 铁架台4. 铁夹5. 铝制蒸馏烧瓶6. 温度计7. 石棉网8. 烧杯9. 水槽10. 水龙头11. 集气瓶12. 橡皮塞13. 棉花14. 碎瓷片四、实验步骤1. 将蒸馏烧瓶放在铁架台上,加入适量的乙醇和浓硫酸,总体积约为烧瓶体积的2/3。

2. 用铁夹固定温度计,水银球部分插入液面以下,确保温度准确。

3. 在烧瓶口塞上橡皮塞,并在塞子上插入碎瓷片,防止反应液暴沸。

4. 用石棉网覆盖烧瓶,用酒精灯加热烧瓶底部,使反应液温度迅速升至170℃。

5. 观察反应液,当有气体产生时,打开水龙头,将气体导入集气瓶中。

6. 继续加热至反应结束,关闭水龙头,收集乙烯。

7. 将收集到的乙烯气体进行性质验证,如使溴水褪色等。

五、实验结果1. 反应过程中,烧瓶内液面产生大量气泡,并有气体收集到集气瓶中。

2. 乙烯气体使溴水褪色,证明乙烯的生成。

六、实验讨论1. 实验过程中,温度计插入液面以下,确保温度准确。

若温度过高,反应液可能发生炭化,影响乙烯的生成;若温度过低,反应速率减慢,乙烯产量降低。

2. 实验过程中,碎瓷片的作用是防止反应液暴沸,保证实验安全。

3. 实验过程中,应确保反应液总体积不超过烧瓶体积的2/3,避免反应液溢出。

七、实验结论通过本实验,我们成功制取了乙烯,并了解了乙醇在浓硫酸催化下脱水制备乙烯的反应原理。

在实验过程中,我们掌握了实验装置的组装和操作方法,熟悉了乙烯的收集和性质。

实验结果表明,在170℃条件下,乙醇在浓硫酸催化下可以成功脱水生成乙烯。

乙烯制实验报告

乙烯制实验报告

一、实验目的1. 掌握乙醇在浓硫酸催化下脱水生成乙烯的原理;2. 学会使用液液气反应装置进行实验操作;3. 掌握排水集气法收集乙烯气体的方法;4. 了解乙烯的性质及安全注意事项。

二、实验原理乙醇在浓硫酸催化下,加热至170℃时,发生消去反应生成乙烯。

反应方程式如下:CH3CH2OH → CH2=CH2 + H2O三、实验仪器与试剂1. 仪器:铁架台、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、导管、集气瓶、酒精灯、镊子、碎瓷片、沸石、碱石灰、10%NaOH溶液等。

2. 试剂:浓硫酸、乙醇、水。

四、实验步骤1. 准备液液气反应装置,将乙醇和浓硫酸按照体积比13:1混合,加入少量碎瓷片、沸石或其他惰性固体,防止暴沸。

2. 将混合液倒入蒸馏烧瓶中,插入温度计,水银球应插入液面以下,准确测定反应液温度。

3. 在铁架台上放置石棉网,将蒸馏烧瓶放在石棉网上,用酒精灯加热,使温度迅速升高至170℃。

4. 观察反应液中的气泡,待气泡均匀冒出时,开始收集乙烯气体。

5. 将集气瓶倒置,用导管将乙烯气体导入集气瓶中,待集气瓶内气体充满后,用夹子夹紧导管,停止收集。

6. 将收集到的乙烯气体用碱石灰或10%NaOH溶液洗涤,除去其中的SO2。

7. 将洗涤后的乙烯气体点燃,观察燃烧现象。

五、实验结果与分析1. 实验过程中,反应液温度稳定在170℃左右,气泡均匀冒出,说明反应进行顺利。

2. 收集到的乙烯气体点燃后,火焰呈蓝色,并伴有少量黑烟,说明乙烯气体较为纯净。

3. 通过洗涤,除去了气体中的SO2,保证了实验结果的准确性。

六、实验结论1. 本实验成功制备了乙烯气体,验证了乙醇在浓硫酸催化下脱水生成乙烯的原理。

2. 通过实验操作,掌握了液液气反应装置的使用方法、排水集气法收集乙烯气体的方法。

3. 了解乙烯的性质及安全注意事项,为后续实验提供了基础。

七、实验注意事项1. 实验过程中,注意安全操作,防止浓硫酸、乙醇等试剂对人体造成伤害。

2. 加热时要使温度迅速升高至170℃,以减少乙醚生成的机会。

乙醇制乙烯的实验总结

乙醇制乙烯的实验总结

1
乙醇制乙烯的实验
1.实验原理:CH 3CH 2OH CH 2==CH 2
↑+H 2O 。

反应温度为140℃时发生的副反应为:2CH 3CH 2OH C 2H 5-O -C 2H 5+H 2O 。

2.实验装置:
3.试剂加入的先后顺序:配制该混合液时,应先加5 mL 酒精,再将15 mL 浓硫酸缓缓地加入,并
不断搅拌。

4.浓H 2SO 4的作用:催化剂、脱水剂。

③反应的混合液中加一些碎瓷片,其作用是防止暴沸。

④点燃酒精灯,使温度迅速升至170℃左右,温度计水银球应插入液面以下,但不要接触瓶底。

⑤用排水法收集满之后先将导气管从水槽里取出,再熄酒精灯,停止加热。

注意:不能(填“能”或“不能”)使用排空气法收集乙烯,因为乙烯的密度与空气接近。

5.实验现象:烧瓶中的溶液变黑,溴的四氯化碳溶液褪色,酸性高锰酸钾溶液褪色。

6.烧瓶中的溶液变黑的原因是乙醇在浓硫酸作用下发生炭化反应:
CH 3CH 2OH+2H 2SO 4(浓)2C+2SO 2+5H 2O 。

7.生成的乙烯中含有的杂质气体有CO 2、SO 2、乙醇,相关反应为:
C+2H 2SO 4(浓)CO 2+2SO 2+2H 2O 。

8.实验注意事项:
(1)温度计水银球要插入混合溶液里液面以下。

(2)为何使液体温度迅速升到170℃?防止温度过低,发生副反应。

(2)为检验生成乙烯的性质,装置中的氢氧化钠溶液的作用是吸收反应生成的二氧化硫和挥发出来的乙醇。

℃浓硫酸
140−−→−−−

↑−→−△↑↑。

乙醇脱水乙烯实验报告

乙醇脱水乙烯实验报告

一、实验目的1. 了解乙醇脱水制乙烯的反应原理及实验操作流程。

2. 掌握乙醇脱水制乙烯的实验条件对产物的影响。

3. 通过实验,观察并分析乙醇脱水制乙烯的反应过程及产物。

二、实验原理乙醇在催化剂的作用下,通过脱水反应生成乙烯。

该反应属于平行反应,既可以进行分子内脱水生成乙烯,又可以进行分子间脱水生成乙醚。

实验中,通过调节反应温度、催化剂种类和浓度等条件,可以控制反应方向,提高乙烯的产率。

三、实验材料与仪器1. 实验材料:乙醇、浓硫酸、沸石分子筛、NaOH、水、无水乙醇、乙醚等。

2. 实验仪器:恒温水浴锅、反应釜、冷凝管、集气瓶、量筒、滴定管、移液管、酒精灯、蒸馏装置等。

四、实验步骤1. 准备工作(1)将乙醇、浓硫酸、沸石分子筛等实验材料称量、配制。

(2)检查反应釜、冷凝管、集气瓶等实验仪器的完好性。

2. 实验操作(1)将一定量的乙醇加入反应釜中,加入适量的沸石分子筛作为催化剂。

(2)开启恒温水浴锅,将反应釜放入其中,调节温度至反应所需温度。

(3)反应一定时间后,停止加热,待反应釜冷却至室温。

(4)将反应液转移到蒸馏装置中,进行蒸馏操作,收集乙烯气体。

(5)对收集到的乙烯气体进行定量分析,测定乙烯的产率。

3. 实验结果分析(1)通过观察反应液的颜色变化、气体收集量等,分析反应过程。

(2)对收集到的乙烯气体进行定量分析,计算乙烯的产率。

(3)分析不同实验条件对乙烯产率的影响。

五、实验结果与讨论1. 反应过程观察实验过程中,反应液颜色逐渐变浅,说明乙醇逐渐被转化为乙烯。

随着反应时间的延长,气体收集量逐渐增加,说明乙烯的产率逐渐提高。

2. 乙烯产率测定通过定量分析,得到实验条件下乙烯的产率为80%。

3. 实验条件对乙烯产率的影响(1)温度:实验发现,在反应温度为150℃时,乙烯产率最高。

(2)催化剂:采用沸石分子筛作为催化剂,比浓硫酸具有更高的催化活性,且对环境友好。

(3)反应时间:实验结果表明,反应时间对乙烯产率有一定影响,但超过一定时间后,乙烯产率趋于稳定。

乙醇气相脱水制乙烯动力学实验

乙醇气相脱水制乙烯动力学实验

乙醇气相脱水制乙烯动力学实验乙醇气相脱水制乙烯动力学实验是一个研究乙醇脱水反应动力学的实验,该实验旨在探究反应条件对反应速率的影响,从而了解反应机理和动力学规律。

以下是实验的详细步骤和数据分析。

一、实验步骤1.准备实验装置:本实验采用气相反应装置,包括反应器、加热器、温度控制器、压力控制器、冷凝器、收集瓶等。

2.准备试剂:本实验采用95%乙醇作为原料,催化剂为酸性催化剂(如硫酸或磷酸)。

3.装填催化剂:将酸性催化剂装填到反应器中,确保催化剂表面平整。

4.添加原料:将95%乙醇加入到反应器中,确保液面在催化剂表面以上。

5.启动实验:开启加热器,将反应器加热到预设的反应温度,同时开启压力控制器,保持反应压力在预设值。

6.收集数据:在实验过程中,通过冷凝器收集反应产物,并记录不同时间下的产物产量。

7.实验结束:实验结束后,关闭加热器和压力控制器,取出产物进行分析。

二、数据分析1.产物分析:通过气质联用仪(GC-MS)对产物进行分析,确定产物种类及其含量。

2.动力学参数测定:根据实验数据,采用适当的动力学模型进行拟合,求得反应速率常数、活化能等动力学参数。

3.反应机理研究:结合产物分析和动力学参数测定结果,推断反应机理。

三、实验结果与讨论1.产物分析结果:实验结果表明,乙醇气相脱水制乙烯的主要产物为乙烯和水,其中乙烯的产量随反应时间的延长而增加。

2.动力学参数测定结果:通过拟合实验数据,得到反应速率常数为k=0.05min-1,活化能为Ea=300kJ/mol。

这些参数可以用于描述乙醇气相脱水制乙烯的动力学行为。

3.反应机理研究结果:结合产物分析和动力学参数测定结果,可以推断乙醇气相脱水制乙烯的反应机理为:乙醇在酸性催化剂的作用下脱去一分子水生成乙烯和水蒸气,整个反应过程包括扩散、吸附、反应和脱附等步骤。

其中,扩散和吸附是限制反应速率的步骤,而反应和脱附则相对较快。

四、结论本实验研究了乙醇气相脱水制乙烯的动力学行为,得到了反应速率常数和活化能等动力学参数,并确定了反应机理。

实验室乙醇制乙烯副反应的探讨和废液处理研究

实验室乙醇制乙烯副反应的探讨和废液处理研究

实验室乙醇制乙烯副反应的探讨和废液处理研究乙烯是石油化工的基础原料之一,随着石油资源的日益枯竭,非石油路线生产乙烯又成为研究热点。

因此,用生物乙醇催化脱水制乙烯具有潜在的经济价值。

同时,乙烯的制备又是有机化学教学中一个重要的实验。

制备乙烯最常用的方法有乙醇分子间脱水和溴乙烷脱溴化氢。

但卤代烷的蒸气有毒,而乙醇价廉易得,所以,实验室通常用95%乙醇、浓硫酸、五氧化二磷和少量干净的河沙,迅速加热升温至160℃-170℃制取乙烯。

该法制取乙烯,优点是:原料便宜易得、装置简单,一般实验室皆可完成;缺点是:1.副反应多、产率低、气体纯度低。

2.反应温度较高,对温度控制要求严格。

3.热的浓硫酸有很强的腐蚀性,操作有一定的危险性。

4.产生的杂质气体难闻,有些有毒,对环境有污染。

5.反应剩余残渣附着于瓶壁,不易清洗。

针对这些缺点,教学科研工作者进行了广泛的探讨改进,对该方法可能发生的副反应进行了全面的分析,以期使大家能更深入认识该反应。

一、实验室乙醇制乙烯的反应1.主反应■2.反应机理ch3ch2oh+hoso2oh→ch3ch2oso2oh+h2och3ch2oso2oh→ch2=ch2↑+h2so4先让乙醇与浓硫酸作用生成硫酸氢乙酯,反应放热,必要时可浸在冷水中冷却片刻,并边加浓硫酸边摇防止乙醇炭化。

然后再加热制取乙烯,由于硫酸氢乙酯沸点高,避免乙醇大量蒸发。

在此反应中,浓硫酸既是催化剂,又是吸水剂,加少量的五氧化二磷可吸收反应过程中产生的水分,保持反应能快速平稳的进行,减缓乙醇的炭化和二氧化碳的生成。

洗涤过的河沙,一是作为硫酸氢乙酯分解为乙烯的催化剂,二是减少泡沫的生成,使反应顺利进行。

3.可能发生的副反应和产生的杂质(1)分子间脱水生成乙醚■反应机理:ch3ch2oh+hoso2oh→ch3ch2oso2oh+h2och3ch2oso2oh+ch3ch2oh→ch3ch2och2ch3+h2so4乙醚是该方法主要的副产物。

探究乙醇制乙烯的实验方法

探究乙醇制乙烯的实验方法

探究95%的乙醇制乙烯的实验方法摘要:本次实验我们小组成员探究了几种不同催化剂对该反应的影响,通过实验的现象以及反应的时间,比较各种催化剂的优缺点,及其探究较好的实验方案。

本次实验所探讨的催化剂有浓硫酸,浓硫酸与浓磷酸的混酸,五氧化二磷固体以及三氧化二铝固体四种催化剂。

关键词:乙醇 乙烯 脱水 催化剂 褪色一. 背景介绍目前,中学化学实验室常用浓硫酸作乙醇制备乙烯实验的催化剂、脱水剂,但实验过程中存在耗时长、试剂用量大、乙醇炭化严重、乙烯纯度不高,并且反应中极易出现副反应等弊端。

通过其反应机理得知,乙醇是脱失制得的乙烯,因此,我们可以选择合适的脱水剂作催化剂替代浓硫酸进行实验,以减轻炭化及副反应的发生。

二. 实验过程(一) 实验目的1. 了解实验室乙醇制乙烯的各种不同的方法,并且探究较优的实验方法;2. 掌握乙烯的物理及化学性质,了解其检验方法。

(二) 实验原理1. 乙醇制乙烯的实验反应方程式:0H CH CH OH H C 22252+↑=−−→−催化剂乙醇在催化剂的作用下发生消去反应,消去一分子的水生成乙烯,故所使用的催化剂要具有脱水性,而根据催化剂的不同,反应的条件以及实验的装置也会有所不同。

2. 本实验可选用的催化剂有浓硫酸(酸醇比为3:1),浓硫酸与浓磷酸的混酸(两种酸的体积比为1:1),五氧化二磷固体,三氧化二铝固体。

3. 乙烯的性质:乙烯为无色稍带气味的气体,其密度比空气密度略小,不溶于水,因此收集此气体时,一般用排水法。

乙烯分子因具有一个碳碳双键而具有还原性,可以使溴水及酸性高猛酸钾溶液褪色,可以利用此性质检验气体。

乙烯分子的含碳量高达85.7%,故在空气中燃烧时燃烧不充分,会看到有明亮的黄色火焰,并且有浓烈的黑烟生成,利用此现象也可以验证气体,但是在点燃的时候要注意气体的纯度,若气体不纯,容易发生爆炸。

(三) 实验仪器及试剂仪器:圆底烧瓶,带导管的双孔塞及单孔塞,导气管,洗气瓶,4支小试管,1支大试管,量筒,集气瓶,水盆,铁架台,铁夹,酒精灯,石棉网, 玻璃丝绵,盖玻片,火柴,温度计,天平试剂:95%的乙醇,98%的浓硫酸,浓磷酸,五氧化二磷固体,三氧化二铝固体,10%NaOH溶液,浓溴水,高锰酸钾溶液,稀盐酸,碎瓷片(四)实验装置(四)实验步骤1.用浓硫酸做催化剂(1)连接实验装置1,检查装置气密性。

乙醇气固催化脱水制乙烯实验报告

乙醇气固催化脱水制乙烯实验报告

乙醇气固催化脱水制乙烯实验报告嘿,朋友们,今天咱们聊聊一个有趣的实验,那就是用乙醇通过气固催化脱水来制乙烯。

听上去是不是有点高大上?别急,咱们慢慢来,保证你听得明明白白,轻松愉快。

乙烯,这可是一个大名鼎鼎的化学小子,塑料、合成纤维,甚至是咱们日常生活中的一些小玩意儿,都少不了它的身影。

说到乙醇,那更是咱们熟悉的酒精,啤酒、红酒,聚会的时候来一杯,真是没得说。

但今天的主角可不是喝的,而是它在实验室里的另一种风采。

我们得知道,这个实验的目的是什么。

就是把乙醇分解,变成乙烯,这样一来,乙烯就能在化工原料里大显身手。

说到催化剂,它就像是这场实验的导演,帮我们加速反应,让一切变得更高效。

用的催化剂是什么呢?嘿,通常是一些氧化铝之类的家伙。

它们的存在简直是如虎添翼,让反应顺利进行。

想象一下,没有催化剂,就像是一场没有组织的聚会,大家都不知道该干啥。

咱们得准备实验的材料,首先就是乙醇。

咱们这可是纯度很高的那种,不能打折扣。

然后呢,还有催化剂,这里咱们选的就是那些不起眼但却极其重要的氧化铝颗粒。

它们在反应过程中可忙了,表面大大增加了反应的机会。

还得准备一些设备,像是反应器、冷凝器等等。

其实这些设备就像是厨房里的工具,没有它们,咱们的实验可就成了无米之炊。

开始实验了!把乙醇放进去,慢慢加热。

温度得控制好,不能太高,免得把乙醇烧了个精光。

大家想象一下,那种热腾腾的气体逐渐冒出来的样子,仿佛在给实验加油打气。

慢慢地,乙醇开始转变,像是变魔术一样,冒出来的乙烯气体让人忍不住想欢呼。

实验室里弥漫着淡淡的气味,这就是乙烯的气息。

咱们可是要把这些气体收集起来,做进一步的分析和利用。

反应结束后,别急着收工,咱们得仔细分析一下产物。

取样一试,哇,真是让人开心,乙烯的产量不错,效率也很高。

要是能把这些乙烯用到实际生产中,那简直是两全其美,既能省钱又能环保。

这种实验就像做菜,掌握好火候,选对材料,最后才会呈现出美味的佳肴。

实验过程中难免有些小插曲。

实验室制乙烯的方程式

实验室制乙烯的方程式

实验室制乙烯的方程式引言乙烯(C2H4)是一种重要的有机化合物,广泛用于化学工业、聚合物产业和农业。

在实验室中,制备乙烯的方法有很多种,本文将介绍一种简单而常见的实验室制乙烯的方法,包括实验步骤和反应方程式。

实验材料•乙醇(C2H5OH)•浓硫酸(H2SO4)•磨口烧瓶(250 mL)•橡皮塞•连通装置•饱和NaCl溶液•水浴器•水准器•烧杯(50 mL)•秒表•反应管实验步骤1.在磨口烧瓶中加入适量的乙醇(C2H5OH)。

2.加入浓硫酸(H2SO4),控制加入的速度和温度,防止剧烈反应。

3.将磨口烧瓶与连通装置连接,连接好的装置需保持密封状态。

4.在反应管中倒入适量的饱和NaCl溶液,用烧杯装入热水中,使反应管中的水位与实验室外的水位相等。

5.在一定时间间隔内测量反应管中的水位的变化。

6.完成实验后,废弃废液和废气。

反应方程式乙醇经由脱水反应转化为乙烯的反应方程式如下:C2H5OH → C2H4 + H2O根据这个反应方程式,乙醇中的氢原子与氧原子结合,形成了水分子。

乙醇的一个碳原子和相邻的一个碳原子之间形成碳碳双键,生成了乙烯分子。

反应机理当乙醇与浓硫酸反应时,硫酸会从乙醇中提取出水分子。

磁性硫酸根会与乙醇中的羟基(OH)作用,形成含硫特殊结构的中间体,进而发生脱水反应。

结果分析根据实验步骤中测量的反应管水位的变化,可以通过体积差计算出水分子的生成量。

进一步得到乙烯生成的量,并通过质量守恒计算出乙醇转化为乙烯的百分比。

实验安全提示1.实验过程中,硫酸具有腐蚀性,请佩戴实验手套和护目镜,并避免接触皮肤和眼睛。

2.硫酸具有强烈的脱水性,请注意控制反应条件,防止剧烈反应产生危险。

3.在室内操作时请保持良好的通风条件。

结论实验室制乙烯的方法中,利用乙醇与浓硫酸进行脱水反应,生成乙烯分子。

乙醇中的一个碳原子和相邻的一个碳原子之间形成碳碳双键,生成乙烯分子。

实验的目的是通过体积差计算出水分子的生成量,进而得到乙烯生成的量,并计算出乙醇转化为乙烯的百分比。

实验室制乙烯的方程式

实验室制乙烯的方程式

实验室制乙烯的方程式
实验室制乙烯的方程式
乙烯是一种重要的有机化合物,广泛应用于化工、医药、橡胶等领域。

实验室制乙烯的方法有很多种,其中最常用的是通过酸催化剂催化乙
醇脱水反应制得。

实验步骤:
1.将纯乙醇倒入反应瓶中,加入适量的浓硫酸作为催化剂。

2.将反应瓶与冷却器连接,冷却器的另一端连接到水泵,用于抽取反应产生的水蒸气。

3.在反应瓶上方加热器,加热器的另一端连接到冷却水循环器,用于控制反应温度。

4.开启水泵和冷却水循环器,开始加热反应瓶。

5.反应进行时,观察冷却器中的水量,当产生的水蒸气被完全抽出时,停止反应。

6.将反应产物通过冷却器和收集瓶收集。

反应方程式:
C2H5OH → C2H4 + H2O
乙醇经过酸催化剂的作用,发生脱水反应,生成乙烯和水。

实验注意事项:
1.实验过程中应注意安全,避免接触浓硫酸和乙醇等有害物质。

2.反应时应控制反应温度,避免产生过高的温度,导致反应失控。

3.反应产生的水蒸气应及时抽出,以免影响反应的进行。

4.实验结束后,应及时清洗反应瓶和冷却器等设备,避免产生危险。

总结:
实验室制乙烯的方法简单、易操作、成本低廉,适用于小规模制备。

但是,该方法反应产物纯度较低,需要经过后续的分离纯化处理,才能得到高纯度的乙烯。

对乙醇脱水制乙烯实验的新研究

对乙醇脱水制乙烯实验的新研究

对乙醇脱水制乙烯实验的新研究中学化学实验室中常用浓硫酸作为乙醇脱水制取乙烯的催化剂、脱水剂,但是实验中存在很多的弊端,如:炭化现象严重影响观察,反应所需要的时间长,制取的乙烯纯度不高等。

苏教版全国高中化学新教材———《有机化学基础》(选修)P69页,关于乙醇脱水制取乙烯的实验中,没有采用传统的方法即以浓硫酸作为催化剂,而是选用石棉绒作为催化剂制取乙烯[1]。

教材中采用试管作为反应仪器,将乙醇和石棉绒加入其中用酒精灯进行加热,并用水进行洗气来制取乙烯(见下图)。

石棉绒能否作为制取乙烯的催化剂,还需要从其反应机理来看。

乙醇脱水反应是按照E1机理进行的,具体过程如下:在酸的作用下,乙醇分子上不容易离去的基团——C—O转变成易离去的基团,C—O 键断裂脱水形成C+,C+的邻位碳原子上失去一个质子,一对电子转移过来中和正电荷形成双键。

从反应机理上看,生成C+的一步是整个反应的速控步骤,还表明醇的脱水反应是一个可逆反应。

因此可以通过控制H+的浓度即用较浓的酸来使反应向右进行,可以选用浓硫酸或五氧化二磷作为催化剂和脱水剂。

另外,醇在350-400℃在氧化铝或者硅酸盐表面上脱水,也可形成双键[2]。

如:石棉属于硅酸盐类矿物,化学成份是Mg6[Si4O10][OH]8,含有氧化镁、铝、钾、铁、硅等成分[3]。

因此从理论上看石棉绒可以作为乙醇脱水制取乙烯的催化剂,那么它在实际操作中能否有良好的催化效果?与浓硫酸、五氧化二磷在实验室中的催化效果有什么不同?笔者对此进行了一系列的对比实验。

1实验内容1.1催化剂的选择采用浓硫酸作催化剂;采用石棉绒作为催化剂,分别采用角闪石石棉和蛇纹石石棉;采用五氧化二磷作催化剂;采用浓硫酸和石棉绒作为混合催化剂;采用五氧化二磷和石棉绒作为混合催化剂。

1.2实验装置1.3实验中乙醇的具体用量及催化剂用量乙醇的用量和催化剂用量表1.4说明实验采用具支试管作为反应容器。

为了使实验结果具有明显的对比性,实验中检验乙烯的酸性高锰酸钾采用相同的配制:在试管中加入3滴0.01mol/L的高锰酸钾稀释至5mL,再加入3滴1﹕1的盐酸,混合均匀。

乙醇脱水制乙烯实验

乙醇脱水制乙烯实验

实验六 乙醇气固相脱水制乙烯动力学实验一、实验目的1、熟悉内循环式无梯度反应器的特点以及其它有关设备的使用方法。

2、通过乙醇气固相催化脱水实验,巩固所学的有关动力学方面的知识。

3、掌握内循环式无梯度(全混流)反应器的设计方程。

4、掌握利用内循环式无梯度反应器获得反应动力学数据的方法和手段,巩固动力学数据的处理方法,并可根据动力学方程求出相应的参数值。

二、实验原理本实验采用磁驱动内循环无梯度反应器,催化剂颗粒置于不锈钢筐内,不锈钢筐置于反应器内腔,反应器整体置于恒温电炉中。

由于搅拌轮的推动作用,使气流强制循环,可使反应器内的反应混合物达到理想混合,即无浓度梯度和温度梯度,物料的流动方式近于全混流。

根据全混流反应器的设计方程可知,反应物的反应速率满足式(1)。

0mol-'=,()g hA A A F X r W ⋅ (1) 其中,F A 0——进料的摩尔流率,mol/h ;X A ——反应物A 的转化率; W ——催化剂质量,g ;-r A `——反应物A 的消耗速率,mol/(g ·h)。

由此可计算出反应物的反应速率。

通过调整进料速率,可以得到不同的反应物转化率(或反应器出口浓度),从而可得出反应速率常数k 与反应级数n 。

本实验的对象为乙醇脱水反应,该反应为平行反应,乙醇进行分子内脱水成乙烯,同时可能分子间脱水生成乙醚,参见式(2)和式(3)。

25252522C H OH C H OC H +H O → (2)25242C H OH C H +H O → (3)一般而言,较高的温度有利于生成乙烯,而较低的温度则有利于生成乙醚。

在给定温度压力条件下,在所述内循环无梯度反应器内,以60~80目分子筛为催化剂,在一定的乙醇进料速率下,进行乙醇脱水气固相反应。

利用六通阀对产物进行采样分析,得到各组分的色谱分析面积百分比。

利用表1所提供的校正因子按式(4)计算得出各组分的质量分数或摩尔分数。

乙醇制备乙烯实验报告

乙醇制备乙烯实验报告

一、实验目的1. 理解乙醇制备乙烯的反应原理和过程。

2. 掌握乙醇制备乙烯的实验操作技能。

3. 学习并验证乙烯的物理和化学性质。

二、实验原理乙醇在浓硫酸的催化作用下,加热至170℃时,会发生消去反应生成乙烯和水。

反应方程式如下:C2H5OH → CH2=CH2↑ + H2O三、实验仪器与药品1. 仪器:蒸馏烧瓶、酒精灯、石棉网、温度计、冷凝管、锥形瓶、洗气瓶、导管、集气瓶、酒精、浓硫酸、氢氧化钠溶液、溴水、酸性高锰酸钾溶液。

2. 药品:乙醇、浓硫酸、氢氧化钠溶液、溴水、酸性高锰酸钾溶液。

四、实验步骤1. 准备工作(1)检查仪器是否完好,确保实验安全。

(2)配制乙醇溶液:将4ml乙醇与12ml浓硫酸混合,边加边摇。

(3)准备洗气瓶:将氢氧化钠溶液加入洗气瓶中。

2. 乙醇制备乙烯(1)在125ml蒸馏烧瓶中加入4ml乙醇,12ml浓硫酸。

(2)放入约1g P2O5及少量碎瓷片。

(3)塞上温度计,连接好装置。

(4)强热反应物,使温度迅速上升至160-170℃,调节火焰,保持此范围温度和乙烯气流均匀产生。

(5)收集乙烯气体:将乙烯气体通过导管导入集气瓶中。

3. 乙烯性质试验(1)与卤素反应a. 将收集到的乙烯气体通入含有0.5ml 1%Br2/CCl4的试管中,观察现象。

b. 观察溴水褪色。

(2)氧化a. 将收集到的乙烯气体通入含有0.5ml 0.1%KmnO4和0.5ml 10%H2SO4的试管中,观察现象。

b. 观察酸性高锰酸钾褪色。

(3)可燃性a. 采用安全点火法,点燃乙烯气体。

b. 观察乙烯燃烧产生黑烟。

4. 实验结束(1)关闭酒精灯,熄灭火焰。

(2)整理实验仪器,回收药品。

五、结果与讨论1. 实验结果(1)乙醇在浓硫酸的催化作用下,加热至170℃时,成功制备了乙烯。

(2)乙烯与卤素反应,溴水褪色;与酸性高锰酸钾反应,褪色。

(3)乙烯具有可燃性,燃烧产生黑烟。

2. 讨论与分析(1)实验过程中,注意控制反应温度在160-170℃范围内,以确保乙烯的生成。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

探究95%的乙醇制乙烯的实验方法
摘要:本次实验我们小组成员探究了几种不同催化剂对该反应的影响,通过实验的现象以及反应的时间,比较各种催化剂的优缺点,及其探究较好的实验方案。

本次实验所探讨的催化剂有浓硫酸,浓硫酸与浓磷酸的混酸,五氧化二磷固体以及三氧化二铝固体四种催化剂。

关键词:乙醇 乙烯 脱水 催化剂 褪色
一. 背景介绍
目前,中学化学实验室常用浓硫酸作乙醇制备乙烯实验的催化剂、脱水剂,但实验过程中存在耗时长、试剂用量大、乙醇炭化严重、乙烯纯度不高,并且反应中极易出现副反应等弊端。

通过其反应机理得知,乙醇是脱失制得的乙烯,因此,我们可以选择合适的脱水剂作催化剂替代浓硫酸进行实验,以减轻炭化及副反应的发生。

二. 实验过程
(一) 实验目的
1. 了解实验室乙醇制乙烯的各种不同的方法,并且探究较优的实验方法;
2. 掌握乙烯的物理及化学性质,了解其检验方法。

(二) 实验原理
1. 乙醇制乙烯的实验反应方程式:
0H CH CH OH H C 22252+↑=−−→−催化剂
乙醇在催化剂的作用下发生消去反应,消去一分子的水生成乙烯,故所使用的催化剂要具有脱水性,而根据催化剂的不同,反应的条件以及实验的装置也会有所不同。

2. 本实验可选用的催化剂有浓硫酸(酸醇比为3:1),浓硫酸与浓磷酸的混酸(两种酸的体积比为1:1),五氧化二磷固体,三氧化二铝固体。

3. 乙烯的性质:乙烯为无色稍带气味的气体,其密度比空气密度略小,不溶于水,因此收集此气体时,一般用排水法。

乙烯分子因具有一个碳碳双键而具有还原性,可以使溴水及酸性高猛酸钾溶液褪色,可以利用此性质检验气体。

乙烯分子的含碳量高达85.7%,故在空气中燃烧时燃烧不充分,会看到有明亮的黄色火焰,并且有浓烈的黑烟生成,利用此现象也可以验证气体,但是在点燃的时候要注意气体的纯度,若气体不纯,容易发生爆炸。

(三) 实验仪器及试剂
仪器:圆底烧瓶,带导管的双孔塞及单孔塞,导气管,洗气瓶,4支小试管,
1支大试管,量筒,集气瓶,水盆,铁架台,铁夹,酒精灯,石棉网, 玻璃丝绵,盖玻片,火柴,温度计,天平
试剂:95%的乙醇,98%的浓硫酸,浓磷酸,五氧化二磷固体,三氧
化二铝固体,10%NaOH溶液,浓溴水,高锰酸钾溶液,稀盐酸,碎瓷片
(四)实验装置
(四)实验步骤
1.用浓硫酸做催化剂
(1)连接实验装置1,检查装置气密性。

取5mL乙醇放入圆底烧瓶中,再缓慢加入15mL浓硫酸,边加边搅拌。

向洗气瓶中加入稀释后的NaOH 溶液。

(2)加热圆底烧瓶,使反应温度迅速升到170℃左右,保持此温度下发应,直到均匀产生气体。

(3)取两支小试管,向其中的一支加入约四滴的浓溴水,另一支加入一滴高锰酸钾溶液和2~3滴稀盐酸,将两支试管均用水稀释到试管的2/3处,另取两支小试管分别将刚才配置的溶液一分为二,以作对照。

(4)将气体分别通入到盛有溴水和酸性高锰酸钾的小试管中,观察实验现象,记录反应时间。

2.用浓硫酸与浓磷酸的混酸做催化剂
(1)连接实验装置1,检查装置气密性。

在圆底烧瓶中加入5mL 乙醇,再加入7.5mL的浓磷酸,7.5mL的浓硫酸,洗气瓶中装入稀释后的
NaOH溶液。

(2)加热圆底烧瓶,重新配置溴水与酸性高锰酸钾溶液,将气体分别通入两种溶液中,观察实验现象,记录反应时间。

3.用五氧化二磷固体作催化剂
(1)连接实验装置1,检查装置气密性。

快速称取10g的五氧化二磷固体于圆底烧瓶底部,再加入5mL乙醇,加入几片碎瓷片,洗气瓶中装入水。

(2)加热圆底烧瓶,注意加热温度,使其保持沸腾即可,防止温度过高产生爆沸。

将气体通入到配置好的溴水和酸性高猛酸钾溶液中,观察实验现象,记录反应时间。

4.用三氧化二铝固体做催化剂
(1)连接实验装置2,检查装置气密性。

向大试管中加入5mL乙醇,在试管的2/3处放入少许的玻璃丝绵,放上2cm左右的三氧化二铝固体,再放入一些玻璃丝绵,洗气瓶中放入水溶液。

(2)先加热三氧化二铝固体约2min,再加热乙醇,反应发生后将气体通入到配置好的溴水和酸性高猛酸钾溶液中,观察实验现象,记录反应时间。

三.结果与讨论
建议使用浓硫酸与浓磷酸的混合酸或者32l O A 固体,这两种物质作催化剂时,反应条件简单,温度比较容易控制,实验现象较易观察,而且反应的时间也比较适中,可以保证收集到所需要的气体,不会造成原料的浪费,并且这两个催化剂反应时比较容易成功,而52O P 固体做催化剂时若反应物的比例不恰当,可能会导致实验的失败,并且气体中会有白烟,也不利于观察气体的颜色状态,会导致学生错误的认识。

综上,得出,实验室制取乙烯的最佳两种催化剂分别是浓硫酸和浓磷酸的混酸,32l O A 固体。

2.对浓硫酸做催化剂时的讨论
浓硫酸做催化剂时,由于浓硫酸的脱水性可以使反应发生制的乙烯,然而浓硫酸又同时具有强酸性和强氧化性,导致副反应的发生而生成22SO CO 、等杂质气体,为了减少此类非反应的发生,我们可以降低浓硫酸的酸性和氧化性,因此,我们可以使用浓磷酸和浓硫酸的混酸来进行实验。

另一方面,我们还可以加入大理石块从而降低浓硫酸的酸性,也可以达到减少炭化现象的目的。

3.对52O P 固体做催化剂的讨论
该反应在酒精灯加热时在80~90℃即会有大量气体冒出,然而此时并不能够认为反应已经开始,此时只是乙醇的沸腾,应继续加热到150℃左右方可,并且温度要迅速上升到反应温度,否则乙醇会因为气化而损失,热的乙醇蒸汽还会使
稀酸性高锰酸钾溶液褪色而干扰乙烯检验。

按本实验的装置该反应的温度也很不好控制,容易受热不均匀而使试管内气流不稳定,倒吸现象发生几率高。

介于以上的各种原因,我们可以借助于油浴加热,查相关文献得知,使用甘油浴的效果比较理想。

4.对32l O A 固体作催化剂的讨论
乙醇脱水制乙烯,最早在工业上使用的催化剂是将磷酸负载在白土上。

但由于腐蚀和催化剂表面严重积炭,所以寿命很短,必须频繁再生。

后来发现使用活性氧化铝可大大减缓催化剂表面的积炭,此后研带 的催化剂多以活性氧化铝为催化主体,再经掺入或浸渍酸性物质制得高活性催化剂。

日本的Kojima 等【l ¨研究发现氧化铝中的碱金属离子、硫铁氧化物对催化脱水性能有很大影响,应严格控制其含量,而添加元素周期表中II a 、II b 、IIIa 、IVb 族元素的磷酸盐,可制备出具有高转化率及高选择性的乙醇脱水催化剂。

目前已知的最有代表性的氧化铝催化剂是Holcon 科学设计公司开发的多元氧化物催化剂(主要成分为A1203一MgO /SiO2) 。

但是氧化铝比较容易失活,目前活性氧化铝仍为主要现有工业应用催化剂。

该催化剂要求的反应温度300~-450℃ ,空速0.2~0.8 h_。

, 乙醇单程转化率92% ~97 ,乙烯选择性95%~-97 , 能耗较高,设备利用率较低。

参考文献:
1. 陆燕海,王强·P205催化乙醇制乙烯实验反应条件的探究,《化
学教学》,2010年,第8期
2. 顾志华·乙醇制乙烯技术现状及展望,《化工进展》,2006年
第25卷第8期。

相关文档
最新文档