中文名称:水合硫酸铁[1]
中文别名:硫酸铁水合物
英文名称:Iron (III) sulfate hydrate
英文别名:iron(iii) sulfate pentahydrate; Iron Sulfate Hydrate Tech Groff White Powder; ferric sulfate hydrate
CAS号:15244-10-7
分子式:H2O·Fe2(SO4)3
分子量:389.9223
水与另一物质分子化合成为一个分子的反应过程。水分子以其氢和羟基与物质分子的不饱和键加成生成新的化合物,此种合成方法在有机化工生产中得到应用。水以水分子的形式与物质的分子结合形成复合物(如盐类的含水晶体,烃类的水合物等)的过程,也可广义地称为水合。
水合过程在有机化工中的最早应用是1913年在德国用乙炔水合制乙醛。当前在工业中的主要应用有以下四方面:
①烯烃水合 制备醇类的重要方法,在工业上得到广泛应用的是乙烯水合制乙醇以及丙烯水合制异丙醇:
根据马尔科夫尼科夫规则,只有乙烯水合可生成伯醇,其他烯烃水合均只能生成仲醇或叔醇。烯烃水合有直接水合和间接水合两种方法。间接水合法是先用硫酸吸收烯烃成为硫酸酯,后者再进行水解。这是较老的生产方法,现已为直接水合法所取代。直接水合法采用酸性催化剂(见酸碱催化剂),如用载于硅藻土上的磷酸催化剂、氧化钨、磷钨酸以及强酸性离子交换树脂等。烯烃水合是放热反应,温度低对平衡有利,但温度的选定主要决定于催化剂的活性(见催化活性)。升高压力能提高平衡转化率,但以不致使气相中的水蒸气在催化剂表面凝结为限。
②环氧化合物水合 这是制取二元醇的重要方法,主要是环氧乙烷水合制乙二醇,以及环氧丙烷水合制丙二醇:
用硫酸为催化剂时反应可在常压下进行,在加压下可以不用催化剂。
③腈的水合 这是工业上制取酰胺的重要方法,如丙烯腈水合制丙烯酰胺:
最好的催化剂是骨架铜催化剂(见金属催化剂),现在又开发了生物催化剂。
④炔烃水合 主要是乙炔水合制乙醛:
CH呏CH+H2O─→CH3CHO
工业上用硫酸汞为催化剂,反应在硫酸溶液中进行。这一方法在工业上应用历史较久,但由于汞的污染等问题,现已改用其他方法。
水合过程是有机合成方法之一,但作为重要的生产方法,还只限于少数类型产品,如乙醇及二元醇。
性状:灰白色粉末或正交棱形结晶流动浅黄色粉末。对光敏感。易吸湿。在水中溶解缓慢,但在水中有微量硫酸亚铁时溶解较快,微溶于乙醇,几乎不溶于丙酮和乙酸乙酯。在水溶液中缓慢地水解。相对密度(d18)3.097。热至480℃分解。商品通常约含20%水呈浅黄色。也有含9分子结晶水的。相对密度2.1。175℃失去7分子结晶水。
储存:密封阴凉干燥避光保存。
液体聚合硫酸铁
净化机理作用:
1、无机物去除机理 较大悬浮易沉淀,可却除40-50无机胶体稳定,可经凝聚性良好的活性法夹带下沉,与水分离。部分无机,颗粒并非独立存在,与有机质组成悬浮物和胶体,附着在沼气泡上一起上升,产生气泡现象,随之有机持被降解,脱离气泡下沉,最终被排泥而去除。
2、寄生虫卵及病菌的去除机理:有机物经生物发酵分解可产生游离氨,氨可以透入卵及胞膜,有杀卵灭菌的作用。其次,厌氧环境也使需氧的致病不能生长,有的降低或失去致病能力,有的很快死亡。实践表明,在沼气池内50%,蛔虫卵上浮渣中,40%以上则下沉池底?发酵液中不足10%,出水去除率95%以上,大肠杆菌值由10-7下降到10-3。
3、污水厌氧消化机理
液体聚合硫酸铁反应过程以下三个阶段组成:
一、水解阶段:在水解和发酵细菌的作用下,大分子物质如碳水化合物、蛋白质与脂肪水解和发酵转化为小分子物质如单糖、氨基酸、脂肪酸、甘油及二氧化碳等,固体物质水解为可溶性物质。
二、酸化阶段:在产氢产乙酸菌的作用下,把第一阶段的产物转化为氢、二氧化碳和乙酸。
三、产甲烷附段:通过两组生理不同的产烷菌的作用,将惭配和氢与二氧化碳转化为甲烷。