Реакция соединений металлов с нитроароматическими углеводородами

[LeadHydroxide]

Допустим идет процесс нитрования какого нибудь ароматического углеводорода - в процессе используются кислоты. В промышленности , насколько я понял, реактора выполняются из стали , в редких случаях из керамики , или феросиллида. Таким образом в раствор нитрующей смеси попадают ионы металлов, например железа, а процесс нитрования идет с появлением побочных продуктов, где в кольце появляются гидроксильные группы , и окисление боковых цепей , если таковые имеются. То есть образуются нитрофенолы , нитроароматические кислоты , и все подобное. А окислившаяся нитроароматика имеет кислотные свойства , и может давать соли. Так например , для тех же фенолов рекомендуется исключить все металлы как из кислоты(без примесей свинца и железа) , так и из реактора(stoneware reactor), во избежания образования пикратов например. Вопрос , могут ли небольшие количества металлов дать такие опасные соединения , и как на заводах этого избегают? Понятно что там идет очистка, щелочная промывка , потом сульфитная  (sulfite wash). Сульфитная , я так понимаю избавляет от всяких кривых нитрогрупп , щелочная как раз таки связывает в натриевые соли образовавшиеся фенолистые соединения. 

Так же где то упоминалось что якобы металлы , переходя в раствор , могут восстановить нитрогруппы в амино , что тоже добавляет нестабильности

[chemister2010]

Просто не проводят реакцию в реакторах, где могут появиться вредные металлы. Реакторы могут быть стеклянные, керамические, пластиковые. Плюс есть такой процесс как футеровка реактора защитным слоем.

[LeadHydroxide]

В 06.06.2024 в 21:34, chemister2010 сказал:

Просто не проводят реакцию в реакторах, где могут появиться вредные металлы. Реакторы могут быть стеклянные, керамические, пластиковые. Плюс есть такой процесс как футеровка реактора защитным слоем.

таак , допустим. А вот кислоты едут на завод по жд путям , в металлических цистернах, в них будет небольшое содержание металла. Нигде не мог найти информацию по материалу реакторов нитраторов. Тем более тяжело представить что стальной реактор будет выдерживать напор концентрированных и горячих кислот. Есть вариант с ферросилидным реактром, там 14% кремния , устойчив в нитрующих смесях при разных температурах, но он все равно корродирует потихоньку и дает металлы

[yatcheh]

В 06.06.2024 в 19:51, LeadHydroxide сказал:

таак , допустим. А вот кислоты едут на завод по жд путям , в металлических цистернах, в них будет небольшое содержание металла. Нигде не мог найти информацию по материалу реакторов нитраторов. Тем более тяжело представить что стальной реактор будет выдерживать напор концентрированных и горячих кислот. Есть вариант с ферросилидным реактром, там 14% кремния , устойчив в нитрующих смесях при разных температурах, но он все равно корродирует потихоньку и дает металлы

 

Эмалированные железные реакторы. Внутренняя поверхность реактора подлежит регулярному контролю, сколы и язвы покрываются эмалью заново.  Для особо ответственных случаев - стеклянные реакторы. Они дорогие, сука, но если овчинка выделки стоит...

В чём там кислоты на завод едут - это вопрос входного контроля. 

[Arkadiy]

В 06.06.2024 в 16:19, LeadHydroxide сказал:

Допустим идет процесс нитрования какого нибудь ароматического углеводорода - в процессе используются кислоты. В промышленности , насколько я понял, реактора выполняются из стали , в редких случаях из керамики , или феросиллида. Таким образом в раствор нитрующей смеси попадают ионы металлов, например железа, а процесс нитрования идет с появлением побочных продуктов, где в кольце появляются гидроксильные группы , и окисление боковых цепей , если таковые имеются. То есть образуются нитрофенолы , нитроароматические кислоты , и все подобное. А окислившаяся нитроароматика имеет кислотные свойства , и может давать соли. Так например , для тех же фенолов рекомендуется исключить все металлы как из кислоты(без примесей свинца и железа) , так и из реактора(stoneware reactor), во избежания образования пикратов например. Вопрос , могут ли небольшие количества металлов дать такие опасные соединения , и как на заводах этого избегают? Понятно что там идет очистка, щелочная промывка , потом сульфитная  (sulfite wash). Сульфитная , я так понимаю избавляет от всяких кривых нитрогрупп , щелочная как раз таки связывает в натриевые соли образовавшиеся фенолистые соединения. 

Так же где то упоминалось что якобы металлы , переходя в раствор , могут восстановить нитрогруппы в амино , что тоже добавляет нестабильности

Сталь -эмаль, стекло и титан! Это решает проблему.

Ни кто не будет нитровать в реакторе, кот орый не держит кислоты, так как это может привести ко взрыву или выбросу реакционной массы и реактора, по причине автокатализа!

Вы чего хотите нитрануть? Пентаэритрит, толуол? 

[Максим0]

В 06.06.2024 в 18:19, LeadHydroxide сказал:

Допустим идет процесс нитрования какого нибудь ароматического углеводорода - в процессе используются кислоты. В промышленности , насколько я понял, реактора выполняются из стали , в редких случаях из керамики , или феросиллида. Таким образом в раствор нитрующей смеси попадают ионы металлов, например железа, а процесс нитрования идет с появлением побочных продуктов, где в кольце появляются гидроксильные группы , и окисление боковых цепей , если таковые имеются. То есть образуются нитрофенолы , нитроароматические кислоты , и все подобное. А окислившаяся нитроароматика имеет кислотные свойства , и может давать соли. Так например , для тех же фенолов рекомендуется исключить все металлы как из кислоты(без примесей свинца и железа) , так и из реактора(stoneware reactor), во избежания образования пикратов например. Вопрос , могут ли небольшие количества металлов дать такие опасные соединения , и как на заводах этого избегают? Понятно что там идет очистка, щелочная промывка , потом сульфитная  (sulfite wash). Сульфитная , я так понимаю избавляет от всяких кривых нитрогрупп , щелочная как раз таки связывает в натриевые соли образовавшиеся фенолистые соединения. 

Так же где то упоминалось что якобы металлы , переходя в раствор , могут восстановить нитрогруппы в амино , что тоже добавляет нестабильности

Пикриновую кислоту безопасно восстанавливать цинком в соляной кислоте. В титане, керамике, стекле, эмалированной посуде или даже полипропиленовой посуде при достойном охлаждении.

[RET]

Фенолы?

Это просчитано на этапе строительства завода. Потом уже обслуживание его, если эмаль, надо лезть смотреть состояние.

В железке никто не варит, если это не предусмотрено проектом.

Если делали на Донбассе химию, то для нитрования у них все было.

[Максим0]

В 11.06.2024 в 08:48, RET сказал:

Фенолы?

Это просчитано на этапе строительства завода. Потом уже обслуживание его, если эмаль, надо лезть смотреть состояние.

В железке никто не варит, если это не предусмотрено проектом.

Если делали на Донбассе химию, то для нитрования у них все было.

Раньше биметалл выпускался - простенькая нержавейка типа Х12, далее ванадиевая фольга, далее титан типа ВТ6. Совместной прокаткой соединяли в монолитный лист, процентов 80 толщины из простенькой нержавейка. Так что раньше были бюджетные варианты для варки, но нынче не слыхать чтоб кто-то выпускал подобный биметалл.

[LeadHydroxide]

Вот что я нашел на просторах интернета 

The solution of the TNT in the sulphuric acid is effected in steam-heated, lead-lined vats.

Это при очистке продукта серной кислотой , если таковой проводится конечно. Получается что серная кислота во время промывки продукта завлекает с собой не так много свинца , или я то то путаю 

и еще

The various compounds of sodium are the result of the ignition (in ashing) upon the impure salts used in washing. The iron and silicon no doubt result from the action of the acid upon the nitrating kettle, which is usually of a high silicon cast iron.

Пишется что при проверке на зольность , после сжигания 500 граммового образца в платиновой чаше остается зола , в ее составе много натрия , следы свинца , и много железа с кремнием, который береться в результате реакции кислотной смеси с материалом реактора, который обычно сделан из высококремнистой стали. 

 

В 11.06.2024 в 08:48, RET сказал:

Фенолы?

Это просчитано на этапе строительства завода. Потом уже обслуживание его, если эмаль, надо лезть смотреть состояние.

В железке никто не варит, если это не предусмотрено проектом.

Если делали на Донбассе химию, то для нитрования у них все было.

Кажется они больше боялись присутствия натрия в смеси , который нихуже тяжелых металлов дает чувствительные соли с фенолистыми соединениями. А натрий попадал туда при сульфитной промывке  

В 09.06.2024 в 23:06, Максим0 сказал:

Пикриновую кислоту безопасно восстанавливать цинком в соляной кислоте. В титане, керамике, стекле, эмалированной посуде или даже полипропиленовой посуде при достойном охлаждении.

Восстанавливать то это одно , она там в растворе кислоты , тем более после восстановления это уже другой продукт. Я вот думал , что если в серной кислоте , которая содержит в себе свинец где то 1,2- 2 мг на литр провести нитрование , не образует ли этот свинец те злосчатные соли с фенолистыми и крезолистыми примесями , которые будут образовываться при побочных реакциях? В таблице видно что содержание металлов ( в их случае железа) - сотые доли процента. Или ту же кислоту  например , полученную выпариванием  , пустить на нитрование фенола , то в ней окажется 4,8 мг свинца на литр , что теоретически может дать где то 5 мг пикрата

[Максим0]

В 12.06.2024 в 00:45, LeadHydroxide сказал:

Вот что я нашел на просторах интернета 

The solution of the TNT in the sulphuric acid is effected in steam-heated, lead-lined vats.

Это при очистке продукта серной кислотой , если таковой проводится конечно. Получается что серная кислота во время промывки продукта завлекает с собой не так много свинца , или я то то путаю 

и еще

The various compounds of sodium are the result of the ignition (in ashing) upon the impure salts used in washing. The iron and silicon no doubt result from the action of the acid upon the nitrating kettle, which is usually of a high silicon cast iron.

Пишется что при проверке на зольность , после сжигания 500 граммового образца в платиновой чаше остается зола , в ее составе много натрия , следы свинца , и много железа с кремнием, который береться в результате реакции кислотной смеси с материалом реактора, который обычно сделан из высококремнистой стали. 

 

Кажется они больше боялись присутствия натрия в смеси , который нихуже тяжелых металлов дает чувствительные соли с фенолистыми соединениями. А натрий попадал туда при сульфитной промывке  

Восстанавливать то это одно , она там в растворе кислоты , тем более после восстановления это уже другой продукт. Я вот думал , что если в серной кислоте , которая содержит в себе свинец где то 1,2- 2 мг на литр провести нитрование , не образует ли этот свинец те злосчатные соли с фенолистыми и крезолистыми примесями , которые будут образовываться при побочных реакциях? В таблице видно что содержание металлов ( в их случае железа) - сотые доли процента. Или ту же кислоту  например , полученную выпариванием  , пустить на нитрование фенола , то в ней окажется 4,8 мг свинца на литр , что теоретически может дать где то 5 мг пикрата

Яб не стал рисковать (возможно риска и нет, но это надо знать точно ввиду чрезмерной цены ошибки) и без очистки использовать кислоты с заметным содержанием металлов дающих чувствительные соли.

Нормальные решения таковы:

0) Купить чистые кислоты.

1) Почистить кислоты.

2) Найти альтернативный синтез.

3) Найти альтернативный продукт.

4) Забить болт на игры с законом.

Изменено 11 Июня, 2024 в 20:14 пользователем Максим0