Nejlepší metoda
Experimentováním bylo zjištěno, že nejlepší metodou pro extrakci MeNH2 z vodného roztoku je zvýšení teploty roztoku za současného míchání. Při standardní teplotě a tlaku se při míchání okamžitě vytvoří plyn a roztok začne při teplotě 60 ºC vřít. Velká množství MeNH2(g) lze získat postupným zvyšováním teploty roztoku v rozmezí od 60 ºC do 80 ºC při normálním tlaku. K odstranění veškerých vodních par stačí zpětný chladič a promývací trubice naplněná bezvodým MgSO4 k předsušení plynu a molekulovým sítem 3A k závěrečnému sušení. (Poznámka : použití NaOH k sušení plynu se nedoporučuje z následujícího důvodu: NaOH vytvoří na rozhraní par a NaOH tvrdý vlhký koláč. Tento tenký koláč bude nakonec bránit průtoku plynu, zvýší tlak v potrubí a způsobí prasknutí nebo výbuch spoje - únik toxických jedovatých výparů MeNH2 rychle učiní pracoviště neobyvatelným. Toto je fakt založený na zkušenostech, nikoliv plané spekulace, takže se vyhněte zveřejněnému návrhu používat NaOH k sušení plynu MeNH2: tento návrh je neopodstatněný a ačkoliv si člověk může krátkodobě "poradit", z dlouhodobého hlediska to nakonec povede ke katastrofě).
Jakmile teplota roztoku vzroste na 80 ºC, pozorujeme, že v dolní polovině zpětného chladiče kondenzuje vodní pára. Po určité době při stejné teplotě začne produkce MeNH2(g) klesat. V tomto okamžiku se částečně spotřebovaný roztok nechá vychladnout a odčerpá se z reaktorové baňky (ideální je peristaltické čerpadlo) do plastového (HDPE) karboxy k dalšímu zpracování za účelem získání zbývajícího MeNH2. Reaktor se znovu naplní čerstvým 40 % roztokem a míchá se a zahřívá, jak je uvedeno výše, dokud teplota nedosáhne 80 ºC a produkce plynu se nesníží, načež se tento částečně spotřebovaný roztok přidá k obsahu karboxy a reaktor se znovu naplní. Tímto způsobem lze zpracovat značné množství 40 % roztoku, aniž by bylo nutné rozebírat plynovou aparaturu nebo vystavovat pracovní prostor výparům MeNH2, ani aniž by ve varné baňce zůstávaly pevné zbytky.
Částečně spotřebovaný roztok lze pak dále zpracovat, aby se získalo prakticky 100 % zbývajícího MeNH2. Toho se dosáhne přidáním kyseliny murijové podle reakce MeNH2(aq) + HCl(aq) = MeNH2-HCl(aq). Reaktor by měl být během přidávání kyseliny udržován v ledové lázni, protože při přidávání kyseliny vzniká značné množství tepla. Po neutralizaci se roztok MeNH2-HCl přivede k varu, voda a případné páry MeNH2 se kondenzací odvedou zpět a suchý MeNH2-HCl pak může reagovat s nasyceným roztokem NaOH za vzniku MeNH2(g) podle reakce:
Experimentováním bylo zjištěno, že nejlepší metodou pro extrakci MeNH2 z vodného roztoku je zvýšení teploty roztoku za současného míchání. Při standardní teplotě a tlaku se při míchání okamžitě vytvoří plyn a roztok začne při teplotě 60 ºC vřít. Velká množství MeNH2(g) lze získat postupným zvyšováním teploty roztoku v rozmezí od 60 ºC do 80 ºC při normálním tlaku. K odstranění veškerých vodních par stačí zpětný chladič a promývací trubice naplněná bezvodým MgSO4 k předsušení plynu a molekulovým sítem 3A k závěrečnému sušení. (Poznámka : použití NaOH k sušení plynu se nedoporučuje z následujícího důvodu: NaOH vytvoří na rozhraní par a NaOH tvrdý vlhký koláč. Tento tenký koláč bude nakonec bránit průtoku plynu, zvýší tlak v potrubí a způsobí prasknutí nebo výbuch spoje - únik toxických jedovatých výparů MeNH2 rychle učiní pracoviště neobyvatelným. Toto je fakt založený na zkušenostech, nikoliv plané spekulace, takže se vyhněte zveřejněnému návrhu používat NaOH k sušení plynu MeNH2: tento návrh je neopodstatněný a ačkoliv si člověk může krátkodobě "poradit", z dlouhodobého hlediska to nakonec povede ke katastrofě).
Jakmile teplota roztoku vzroste na 80 ºC, pozorujeme, že v dolní polovině zpětného chladiče kondenzuje vodní pára. Po určité době při stejné teplotě začne produkce MeNH2(g) klesat. V tomto okamžiku se částečně spotřebovaný roztok nechá vychladnout a odčerpá se z reaktorové baňky (ideální je peristaltické čerpadlo) do plastového (HDPE) karboxy k dalšímu zpracování za účelem získání zbývajícího MeNH2. Reaktor se znovu naplní čerstvým 40 % roztokem a míchá se a zahřívá, jak je uvedeno výše, dokud teplota nedosáhne 80 ºC a produkce plynu se nesníží, načež se tento částečně spotřebovaný roztok přidá k obsahu karboxy a reaktor se znovu naplní. Tímto způsobem lze zpracovat značné množství 40 % roztoku, aniž by bylo nutné rozebírat plynovou aparaturu nebo vystavovat pracovní prostor výparům MeNH2, ani aniž by ve varné baňce zůstávaly pevné zbytky.
Částečně spotřebovaný roztok lze pak dále zpracovat, aby se získalo prakticky 100 % zbývajícího MeNH2. Toho se dosáhne přidáním kyseliny murijové podle reakce MeNH2(aq) + HCl(aq) = MeNH2-HCl(aq). Reaktor by měl být během přidávání kyseliny udržován v ledové lázni, protože při přidávání kyseliny vzniká značné množství tepla. Po neutralizaci se roztok MeNH2-HCl přivede k varu, voda a případné páry MeNH2 se kondenzací odvedou zpět a suchý MeNH2-HCl pak může reagovat s nasyceným roztokem NaOH za vzniku MeNH2(g) podle reakce:
MeNH2-HCl(s) + NaOH(aq) = MeNH2 (g) + NaCl(aq)+ H2O
Výhodou je, že se nejprve vyvaří větší část MeNH2(g) před přidáním kyseliny, protože se spotřebuje podstatně méně kyseliny a vznikne podstatně méně chlorovodíkové soli, proto je třeba méně NaOH k přeměně chlorovodíku na plyn atd. a celkově méně nepořádku a problémů. Ve skutečnosti by člověk mohl vyrobit veškerý MeNH2, který by mohl potřebovat, jednoduchým mícháním a vařením počátečního 40 % roztoku, snadným vyložením a opětovným naložením reaktoru a ponecháním úkolu reakce použitého roztoku s kyselinou murickou na pozdější dobu.
Absorpce MeNH2 v MeOH
Předpokládá se, že členové, kteří čtou tento příspěvek, chápou, že jedním z důvodů vzniku plynu MeNH2 je absorpce tohoto plynu ve studeném míchaném MeOH. Vážením MeOH před a po rozpuštění plynu lze vypočítat množství získaného MeNH2, které je potřebné pro další syntézy. Všimněte si, že někteří lidé navrhovali použít při absorpci MeNH2(g) do MeOH disperzní trubičku. Tato rada není opodstatněná a je neopodstatněná, protože zvýší tlak v potrubí systému, což by mohlo vést ke katastrofě. Těmito návrhy se neřiďte - nepoužívejte disperzní trubičku. MeNH2(g) se snadno absorbuje ve studeném MeOH. Teplotní tlak MeNH2 je -6 °C, takže ke kondenzaci par stačí slaná vodní/ledová lázeň. Kromě toho se MeNH2(g) absorbuje v MeOH téměř při jakékoli teplotě, jen ne při horké. K tomuto účelu postačí polyethylenová hadička o průměru 1/2" z železářství bez jakéhokoli rozptylovacího zařízení na konci hadičky.
Kontrola zpětného nasávání
K zpětnému nasávání dochází, když množství vznikajícího plynu nestačí kompenzovat množství absorbovaného plynu. Když se produkce plynu sníží, dojde k zpětnému nasávání. Zpětné nasávání MeOH s plynem MeNH2 může být rychlé a prudké. Neustálé zpětné nasávání signalizuje, že je čas nahradit spotřebovaný roztok v reaktoru čerstvým 40 % roztokem. Zpětné nasávání se řídí uzavíracími kohouty, které uvolňují tlak v potrubí. Mezi trubicí pro sušení plynu a přijímačem však musí být instalován sifon pro nevyhnutelné případy, kdy se obsluha podívá jinam a do systému je nasáván cenný roztok MeNH2/MeOH. Lapač musí být větší než objem MeOH v přijímači, aby se nic neztratilo a nic se nedostalo do reaktoru. Pokud by někdy došlo k nasátí MeOH zpět do horkého reaktoru, kde je teplota vyšší než č.p. MeOH, následná exploze skleněného nádobí upoutá pozornost všech. Buďte si však jisti, že to u popsaného uspořádání není možné.
sifon a uzavírací kohouty
Last edited by a moderator:
@G.Patton Omlouvám se za dlouhou odpověď, bude to otázka na 2 části.
1. Znamená to, že stačí vařit 40% aq roztok methylaminu hcl (1000 ml H2O + 400 g methylaminu hcl? Pokud je to tak, než možná máte představu, kolik methylaminu hcl by zůstalo ve spotřebovaném roztoku? Jen se snažím pochopit, jak účinný by tento proces byl.
Takže aparatura by byla něco jako - 2L 2neck roundbottom s teploměrem a 50cm liebig condeser připojený k plynové sušící trubici a zakončený molekulovým sítem sušící baňkou , suckback controll a motykami/trubicí, která jde do watteru? (Chci získat 40% aq roztok pro syntézu 4mmc).
Je také sušení molekulového síta nutné pro výrobu aq. roztoku?
2. Pokud bych se vydal cestou aq. NaOH, představuji si aparaturu takto: 2l dvouhrdlý rbf s kapací nálevkou s vyrovnaným tlakem v jednom a kondenzátorem v druhém hrdle, pokračující sušením a částí s odsáváním, je to tak správně?
Možná byste se mohli podělit o to, jaký by měl být poměr methylaminu hcl a vater v reakční baňce, stejně jako poměr vater NaOH v kapací nálevce?
Byl bych moc rád za každou informaci, která by mi pomohla s částí projektu. Prostě nemám možnost bezpečně zakoupit 40% roztok.
1. Znamená to, že stačí vařit 40% aq roztok methylaminu hcl (1000 ml H2O + 400 g methylaminu hcl? Pokud je to tak, než možná máte představu, kolik methylaminu hcl by zůstalo ve spotřebovaném roztoku? Jen se snažím pochopit, jak účinný by tento proces byl.
Takže aparatura by byla něco jako - 2L 2neck roundbottom s teploměrem a 50cm liebig condeser připojený k plynové sušící trubici a zakončený molekulovým sítem sušící baňkou , suckback controll a motykami/trubicí, která jde do watteru? (Chci získat 40% aq roztok pro syntézu 4mmc).
Je také sušení molekulového síta nutné pro výrobu aq. roztoku?
2. Pokud bych se vydal cestou aq. NaOH, představuji si aparaturu takto: 2l dvouhrdlý rbf s kapací nálevkou s vyrovnaným tlakem v jednom a kondenzátorem v druhém hrdle, pokračující sušením a částí s odsáváním, je to tak správně?
Možná byste se mohli podělit o to, jaký by měl být poměr methylaminu hcl a vater v reakční baňce, stejně jako poměr vater NaOH v kapací nálevce?
Byl bych moc rád za každou informaci, která by mi pomohla s částí projektu. Prostě nemám možnost bezpečně zakoupit 40% roztok.
- By G.Patton
Dobrý den, ne. Píše se tam o vodném roztoku methylaminu, nikoliv o hydrochloridu methylaminu. V tom je velký rozdíl. Pokud chcete získat metylamin bez báze, musíte tam přidat alkálii. Tam je pro vás reakční rovnice:
MeNH2-HCl(s) + NaOH(aq) = MeNH2 (plyn) + NaCl(aq)+ H2O
Potřebujete ekvimolární množství (1:1 v molech s methylaminem*hcl) NaOH v přibližně 50% aq sln.
Jedná se o volnou bázi methylaminu v aq roztoku:
Potřebujete rbf se zpětným chladičem a trubičku na promývání plynu po jeho naplnění bezvodým MgSO4 k předsušení plynu a molekulové síto 3A k zajištění konečného sušení jsou dostatečné k odstranění veškerých vodních par. Můžete tam přidat okamžitě přes první hrdlo nebo použít dvouhrdlý rbf (to je lepší varianta).
Jedná se o volnou bázi methylaminu v aq roztoku:
Potřebujete rbf se zpětným chladičem a trubičku na promývání plynu po jeho naplnění bezvodým MgSO4 k předsušení plynu a molekulové síto 3A k zajištění konečného sušení jsou dostatečné k odstranění veškerých vodních par. Můžete tam přidat okamžitě přes první hrdlo nebo použít dvouhrdlý rbf (to je lepší varianta).
