【文章內容簡介】 對人的眼鼻、呼吸乙醛蒸汽對人的眼鼻、呼吸器官有刺激作用，對中樞神經器官有刺激作用，對中樞神經系統(tǒng)有麻醉作用，形成慢中毒系統(tǒng)有麻醉作用，形成慢中毒，表現(xiàn)為體重減輕、貧血、神，表現(xiàn)為體重減輕、貧血、神志恍惚、聽覺錯亂等癥狀。志恍惚、聽覺錯亂等癥狀。乙醛是有機化工產品的重要中間體，因其分子中具有羰基，反應能力 很強，容易發(fā)生氧化、縮合、環(huán)化、聚合及許多類型的加成反應。乙醛產量的一半以上用于生產醋酸及其衍生物 (如醋酐、醋酸酯等 )，也用于制備丁醇、異丁醇、季戊四醇等產品，這些產品廣泛應用于 紡織、醫(yī)藥、塑料、化纖、染料、香料和食品 等工業(yè)。乙醛的主要用途見下表：乙醛工業(yè)生產方法乙炔水合法乙醇氧化或脫氫法乙醇氧化或脫氫法 烴類氧化法烴類氧化法 乙烯直接氧化法乙烯直接氧化法 乙炔在硫酸汞催化劑的作用下，液相水合生產乙醛的方法早在1916年就實現(xiàn)了工業(yè)化，它的反應方程式為：C2H2 + H2O→ CH3CHO此法技術成熟，并可得到純度高、產率高的乙醛，但是當所用乙炔來自電石時，則需消耗大量的電力，同時它所使用的催化劑中含有硫酸，催化劑再生時需用硝酸，設備的腐蝕嚴重。催化劑中還含有汞，在生產過程中易揮發(fā)，嚴重影響工人的身體健康。所以此法逐步被淘汰。乙醇氧化法是用銀或銅作催化劑，在 550℃ 左右的溫度下進行反應，反應式為：CH3CH2OH + O2→CH 3CHO+H2O 此法生產乙醛的轉化率為 35％左右，產率達 90～ 95％。乙醇脫氫法是以銅或以鉻活化的銅作催化劑，在 260～ 290℃ 的溫度下進行反應，反應式為： CH3CH2OH → CH 3CHO + H2 由于反應溫度較低，不易生成深度氧化物，所生成的乙醛也不易分解，并副產高純度氫氣，因而，用脫氫法比用氧化法更為優(yōu)越。以丙烷或丁烷等飽和烴類為原料，催化或非催化氣相氧化，能制得含有甲醛、乙醛、醇、酸、酮、酯等復雜有機含氧化合物。由于各種產物的生成量均較大，它們的沸點較接近，分離困難，回收不易，還有較大的設備腐蝕問題，所以，該法一般采用不多。乙烯液相氧化法是二十世紀六十年代的新工藝。它具有原料便宜，成本低及乙醛收率高，副反應少等優(yōu)點，目前被認為是生產乙醛最經濟的方法，世界上約有 70％的乙醛是采用此法來進行生產的，但在乙烯液相氧化法中需采用氯化鈀、氯化銅的鹽酸溶液作催化劑，對設備的腐蝕極為嚴重，需用貴金屬鈦等特殊材料。為避免此缺點，又研究了乙烯氣相氧化生產乙醛的新方法，即將氧化鈀載在氧化鋁、硅酸鋁、沸石等載體上進行氣固相反應來合成乙醛，已實現(xiàn)工業(yè)化，并尋找非鈀催化劑。知識鏈接 草酸n 草酸 ，即乙二酸，最簡單的二元酸。結構簡式HOOCCOOH。它一般是無色透明結晶，對人體有害，會使人體內的酸堿度失去平衡。n 草酸廣泛存在于自然界中，特別是植物中，例如草本植物、大黃屬植物、酢漿草、菠菜等，并常以鉀鹽的形式存在。在人或肉食動物的尿中，草酸以鈣鹽或草尿酸的形式存在。此外，腎和膀胱結石中也含有草酸鈣，所以草酸鈣是尿道結石的主要成分。 。n 草酸用途：n 作漂白劑n 　　用于生產抗菌素和 冰片 等藥物以及提煉稀有金屬的溶劑、染料還原劑、鞣革劑等。 n 　　用于金屬表面清洗和處理， 稀土元素 提取、紡織印染、皮革加工、催化劑制備等。 　　在有機合成工業(yè)主要用于生產對 苯二酚 、 季戊四醇 、 沒食子酸 等化工產品。 n 　　塑料工業(yè)用于生產 聚氯乙烯 、 氨基塑料 、漆片等。 　　n 除銹功能n 　　草酸可用來除銹。去超市買一瓶草酸 ,取一些 ,用溫水配成的溶液在銹漬上擦即可除銹。但有一定毒性。使用時，若皮膚接觸草酸后， 應及時用水清洗。 n 　　 可是大家知道平時愛吃的 巧克力 中含有草酸嗎？不要慌張，這種危險情況極少出現(xiàn)。我們每天都通過許多不同渠道攝入草酸，草酸在很多食品中都有少量存在，而在少數(shù)食品中含量很高。可可就屬于含量最高的食品之一 ，每 100克可可中含有 500毫克草酸；綠色蔬菜中的草酸含量一般很高，每 100克菠菜含 600毫克，甜菜、花生、茶中也有較多的草酸。 吃巧克力則無須擔心，無論你對巧克力多么喜愛，但巧克力中的草酸含量太低，就是你吃的無法下咽的時候，體內的草酸含量達不到讓你腹瀉的程度。 n 　 草酸的致命之處在于它能使人體血液中的鈣離子含量降低到臨界水平。大家都知道鈣對血液保持穩(wěn)定的酸度和黏度起著至關重要的作用。如果草酸中毒了，該如何解毒可能是各位所關心的！從化學平衡角度考慮，我們應該及時補充血液中鈣離子，而電視廣告中一度成為熱點的葡萄糖酸鈣恰是對癥下藥的解毒劑。 任務二 乙醛氧化制乙酸n （一） 這類能自動加速的氧化反應具有自由基鏈反應特征稱 自氧化反應自氧化反應 。催化自氧化液態(tài)乙醛 空氣或氧通入 醋酸反應特點反應特點 : 無催化劑 ,反應需較長的誘導期 ,過了誘導期。氧化反應速度即迅速增長而達到最大值。（二）生產原理主反應乙醛氧化生產乙酸是一個放熱反應，其主反應為：副反應主要有：主要副產物有甲酸、醋酸甲酯、甲醇、二氧化碳等n 乙醛氧化制醋酸可以在氣相或液相中進行，且氣相氧化比液相容易進行，不必使用催化劑。但是，由于乙醛的爆炸極限范圍較寬，生產不安全，而且乙醛氧化是強放熱反應，氣相氧化不能保證反應熱的均勻移出，會引起局部過熱，使乙醛深度氧化等副反應增多，醋酸收率低等原因，工業(yè)生產中都采用 液相氧化法 。? 在氧化劑選擇方面，原則上采用空氣或氧氣均可。當用空氣時，大量氮氣在氣液接觸面上形成很厚的氣膜，阻止氧的有效擴散和吸收，從而降低設備的利用率。若用氧氣氧化，應充分保證氧氣和乙醛在液相中反應，以避免反應在氣相中進行；且在塔頂應引入氮氣以稀釋尾氣，使尾氣組成不致達到爆炸范圍。目前生產中采用 氧氣 作氧化劑的較多。 n 2．反應機理自由基鏈反應機理 自由基反應機理認為，乙醛氧化反應存在誘導期，在誘導期時，乙醛以很慢的速度吸收氧氣，從而生成過氧醋酸。 過 氧醋酸能使催化 劑 醋酸 鹽 中的 Mn2+氧化 為 Mn3+Mn3+存在溶液中，可引 發(fā) 原料乙 醛產 生自由基。整個自由基反 應 同 烴類 裂解相同，有三個 階 段 組 成。 （ 1） 連 引 發(fā)經過 上述 鏈 引 發(fā) 后，氧化反 應 速度加快，由于自由基的存在使分子 鏈 增 長 。（ 2） 鏈傳遞（乙 醛單過 醋酸 酯 ）（ 3） 鏈終 止通常情況下，反應速率常數(shù) k k k k8和k9小于 k k k k7。因此，乙醛氧化生成醋酸的反應初期存在一引發(fā)階段，即誘導期，這也是生產中必須有催化劑存在下才能順利進行的原因之一。? 從上述機理中可見，乙醛氧化首先生成的是過氧醋酸。過氧醋酸是一種不穩(wěn)定的具有爆炸性的化合物，在 363～383K下能發(fā)生爆炸。當過氧醋酸積累過多時，即使在低溫下也能導致爆炸性分解。采用催化劑不僅能加快鏈反應的引發(fā)，縮短誘導期，加速過氧醋酸的生成，更有利于加快過氧醋酸的分解，避免由于過氧醋酸的積累可能引起的爆炸，從而使乙醛氧化生產醋酸得以工業(yè)化。 因此催化劑不僅要能加快過氧醋酸的生成，更要有利于加快過氧醋酸的分解，避免由于過氧醋酸的積累可能引起的爆炸。工業(yè)上通常采用 醋酸錳 為催化劑，加入量約為乙醛的 % 。三、工藝條件 1．氣液傳質 （氧的吸收與擴散）的影響因素影響氧的擴散與吸收的主要因素有以下三個方面：（ 1）氧的通入速度（ 2）氧氣分布板的孔徑（ 3）氧氣通過的液柱高度n 乙醛液相氧化生產醋酸的過程是一個氣液非均相反應，可分為 兩