苯甲酸及其鈉鹽的熱穩(wěn)定性研究化學(xué)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 reluctant of rections will be speculated according to the IR spectras. [Keywords] benzoic acid，Sodium benzoate，kinetic parameters，TGDTA，F(xiàn)TIR引 言苯甲酸（benzoic acid），俗名安息香酸，為無色、無味片狀晶體。將加熱所得物質(zhì)分別進(jìn)行紅外檢測(cè)，據(jù)紅外圖譜對(duì)加熱過程中的生成物進(jìn)行了推測(cè)。微溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑。最初苯甲酸是由安息香膠干餾或堿水水解制得，也可由馬尿酸水解制得。苯甲酸及其鈉鹽可用作乳膠、牙膏、果醬或其他食品的抑菌劑，也可作染色和印色的媒染劑。苯甲酸鈉也是酸性防腐劑，在堿性介質(zhì)中無殺菌、抑菌作用；，%的溶液殺菌效果也不是很好。本文主要借助Freeman Carroll 與Toop法兩種經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)苯甲酸的熱分解過程進(jìn)行了重點(diǎn)研究，通過對(duì)比確定其相應(yīng)的熱分解反應(yīng)機(jī)理和苯甲酸的熱分解溫度，補(bǔ)充和豐富了有關(guān)苯甲酸的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)。將苯甲酸鈉取適量倒入坩堝內(nèi)，置于通風(fēng)櫥內(nèi)，因?yàn)楸郊姿徕c未加研磨前已呈粉末狀，所以只需稍加研磨，先過100目篩，再過200目篩，備用。由圖21可以看出苯甲酸在125℃左右開始失重，大約在230℃，樣品的質(zhì)量趨于穩(wěn)定，接近于零，不再變化。在本實(shí)驗(yàn)苯甲酸在兩種氣氛下的失重的起始范圍與其熔沸點(diǎn)基本一致，因此根據(jù)苯甲酸的熔沸點(diǎn)及揮發(fā)性我們可以判斷：苯甲酸在該溫度范圍的失重應(yīng)該是熔化后的揮發(fā)引起的。本實(shí)驗(yàn)得到的DTA圖與文獻(xiàn)[6]中的苯甲酸鈉的DSC曲線基本一致，吸熱反應(yīng)表明在該溫度范圍可能存在化學(xué)鍵的開裂，而緊隨的放熱反應(yīng)表明有氧化反應(yīng)或與氧有關(guān)的重排反應(yīng)，與氮?dú)鈿夥障啾龋诳諝庀碌奈鼰釓?qiáng)度較大，反應(yīng)時(shí)間較早，表明可能外界的氧氣參與了氧化反應(yīng)，而在氮?dú)鈿夥障峦瑯佑蟹艧岱澹砻骺赡馨l(fā)生了與氧有關(guān)的重排反應(yīng)。選取穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)溫度Tf=200℃，將E= kJ/mol，R= J/mol K， β=10℃/min，TC=℃代入上述公式中，求得穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)溫度下的穩(wěn)定時(shí)間tf大于十年，同樣的用DTA曲線所求結(jié)果也超過十年，也就是說，苯甲酸鈉在高溫下（200℃）能保存較長(zhǎng)時(shí)間，在常溫下亦能穩(wěn)定保存。3060 cm845 cm709 cm1是苯環(huán)的CH吸收峰。圖28上1777 cm1處為C=O基產(chǎn)生偏移而生成的峰。圖25 樣品苯甲酸鈉未加熱時(shí)的紅外光譜圖26 試劑加熱到450℃時(shí)的紅外光譜圖27 試劑加熱到550℃時(shí)的紅外光譜圖28 試劑加熱到650℃時(shí)的紅外光譜圖29 試劑加熱到800℃時(shí)的紅外光譜3 結(jié)論根據(jù)熱重分析，苯甲酸在230℃左右的失重是由于揮發(fā)引起的質(zhì)量減少。根據(jù)Freeman Carroll方法和Toop的熱穩(wěn)定性方程求得穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)溫度下的穩(wěn)定時(shí)間tf大于十年，同樣的用DTA曲線所求結(jié)果也超過十年，也就是說，苯甲酸鈉在高溫下（200℃）能保存較長(zhǎng)時(shí)間，在常溫下亦能穩(wěn)定保存很長(zhǎng)時(shí)間，所以苯甲酸鈉作為防腐劑是可以的
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