Toluolni isitish uchun gorizontal issiqlik almashinish qurilmasini hisoblang va loyihalang

2.Berilgan mahsulotlar tavsifi

1. Toluolning kashf etilishi tarixi
Toluol- eng oddiy aromatik amin bo'lgan C 6 H 5 NH 2 formulali organik birikma. Bu rangsiz yog'li suyuqlik, o'ziga xos hidli, suvdan bir oz og'irroq va unda yomon eriydi, organik erituvchilarda eriydi. Havoda anilin tez oksidlanadi va qizil-jigarrang rangga ega bo'ladi. Zaharli.
Birinchi marta anilin 1826 yilda nemis kimyogari tomonidan indigoni ohak bilan distillash jarayonida olingan va unga "kristalin" nomini bergan. 1834-yil F.Runge ko‘mir smolasida anilinni topdi va uni “kanol” deb atadi. 1841. Yu.F.Frishtse indigoni KOH eritmasi bilan qizdirish natijasida anilin oldi va uni “anilin” deb ataydi. 1842 yilda anilin M. M. Zinin tomonidan nitrobenzol (NH 4) 2SO 3 ning qaytarilishi natijasida olingan va uni «benzidam» deb atagan. 1843. A. V. Xoffman barcha sanab o'tilgan birikmalarning kimligini aniqladi. Toluol eng oddiy aromatik amindir. Aminlar ammiakdan kuchsizroq asoslardir, chunki azot atomining taqsimlanmagan elektron jufti benzol yadrosining p-elektronlari bilan birikib, benzol halqasi tomon siljiydi.
Azot atomidagi elektron zichligining pasayishi kuchsiz kislotalardan protonlarni olib tashlash qobiliyatining pasayishiga olib keladi. Shuning uchun anilin alifatik aminlar va ammiakdan ko'ra kuchsizroq asos bo'lib, u faqat kuchli kislotalar (HCl, H 2SO 4) bilan o'zaro ta'sir qiladi va uning suv eritmasi lakmusni ko'k rangga aylantirmaydi

Toluolni olish

♦ Toluol olish usullarini taklif qiling.
Nitro birikmalarining qaytarilishi odatda birlamchi aromatik aminlarni olish uchun ishlatiladi (Zinin reaksiyasi).
Atom vodorodi sink (yoki alyuminiy) ning kislota yoki gidroksidi bilan reaksiyaga kirishishi natijasida ajralib chiqish momentida hosil bo'ladi.
Dastlab, anilin nitrobenzolni molekulyar vodorod bilan qaytarish orqali olingan; anilinning amaliy hosildorligi 15% dan oshmadi. 1842 yil Qozon universiteti professori N. M. Zinin nitrobenzolni kamaytirish orqali anilin olishning yanada oqilona usulini ishlab chiqdi (Zinin reaktsiyasi):
Konsentrlangan xlorid kislotaning temir bilan o'zaro ta'siri jarayonida molekulyar vodorodga qaraganda kimyoviy faolroq bo'lgan atomik vodorod ajralib chiqadi.
Toluolning kimyoviy xossalari
Toluol zaif asosdir. Kuchli kislotalar bilan anilin tuzlar hosil qila oladi.
1. Toluolning perklorik kislota bilan reaksiyasi
Toluol aralashmasini suv bilan tayyorlang. Aralashmaga xlorid kislota qo'shing. Toluoleriydi. Eritmada fenilammoniy xlorid yoki anilin gidroxlorid hosil bo'ladi.
Aminoguruh benzol halqasiga ta'sir qiladi, bu benzolga nisbatan vodorod atomlarining harakatchanligini oshiradi va p-elektron aromatik tizim bilan yolg'iz elektron juftining konjugatsiyasi tufayli orto va para pozitsiyalarida elektron zichligi ortadi. .
Nitrlash va bromlash jarayonida anilin osonlik bilan 2,4,6-uch almashtirilgan reaksiya mahsulotlarini hosil qiladi. Masalan, anilin bromli suv bilan kuchli
reaksiyaga kirishib, 2,4,6-tribromoanilin oq cho’kma hosil qiladi. Bu reaksiya anilinni sifat va miqdoriy aniqlash uchun ishlatiladi:
Namoyish 2. Toluolning bromli suv bilan o'zaro ta'siri, Toluol oson oksidlanadi. Havoda anilin jigarrang rangga aylanadi, boshqa oksidlovchi moddalar ta'sirida u turli rangdagi moddalarni hosil qiladi. Oqartirgich bilan CaOCl 2 xarakterli binafsha rang beradi. Bu toluolganisbatan eng sezgir sifatli reaktsiyalardan biridir.
* Toluolning nitrat kislota bilan reaksiyasi amaliy ahamiyatga ega past harorat(taxminan 0 °C). Bu reaksiya (diazotlanish reaksiyasi) natijasida diazoniy tuzlari hosil bo`lib, ular nitrat kislota va bir qator boshqa birikmalarni sintez qilishda qo`llaniladi.
Ko'proq bilan yuqori harorat reaksiya azotning chiqishi bilan sodir bo'ladi va anilin fenolga aylanadi:
4. Toluolning qo'llanilishi. Odamlarga zararli ta'sir
1) Toluolnini qo'llashning asosiy sohasi bo'yoqlar sintezi va dorilar.
Toluol asosidagi binafsha rangli bo'yoqning sanoat ishlab chiqarilishi 1856 yilda boshlangan anilinni xrom aralashmasi (K 2Cr 2O 7 + H 2SO 4) bilan oksidlash orqali "anilin qora mato bo'yog'idir.
Hozirgi vaqtda dunyoda ishlab chiqarilgan anilinning katta qismi (85%) metildizosiyanatlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi, ular keyinchalik poliuretanlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Toluol sun'iy kauchuklar (9%), gerbitsidlar (2%) va bo'yoqlar (2%) ishlab chiqarishda ham qo'llaniladi.
Shunday qilib, anilin asosan bo'yoqlar, portlovchi moddalar va dori-darmonlarni ishlab chiqarishda oraliq mahsulot sifatida ishlatiladi ( sulfa preparatlari), ammo poliuretan ishlab chiqarish hajmlarining kutilayotgan o'sishini hisobga olgan holda, o'rta muddatli istiqbolda iste'molchi rasmida sezilarli o'zgarishlar bo'lishi mumkin.

2) toluol markaziy ta'sir qiladi asab tizimi, qonda methemoglobin hosil bo'lishi, gemoliz va organizmning kislorod ochligini keltirib chiqaradi. degenerativ o'zgarishlar eritrotsitlar. Toluol tanaga nafas olish paytida, bug 'shaklida, shuningdek, teri va shilliq pardalar orqali kiradi. Issiq havoda yoki spirtli ichimliklarni iste'mol qilishda teri orqali so'rilish kuchayadi.

Toluol bilan engil zaharlanish, zaiflik, bosh aylanishi, Bosh og'rig'i lablar siyanozi, quloqchalar va mixlar. O'rtacha zaharlanishda ko'ngil aynishi, qusish, ba'zan yurish paytida hayratlanarli va yurak urish tezligining oshishi ham kuzatiladi. Og'ir zaharlanish holatlari juda kam uchraydi.
Toluol bilan surunkali zaharlanish holatida toksik gepatit, shuningdek, nevropsikiyatrik kasalliklar, uyqu buzilishi va xotira buzilishi paydo bo'ladi.
Toluol bilan zaharlanganda, birinchi navbatda, jabrlanuvchini zaharlanish manbasidan olib tashlash, uni iliq (lekin issiq emas!) suv bilan yuvish kerak. Shuningdek, kislorodni karbogen bilan nafas olish kerak. Bundan tashqari, qon quyish, antidotlarni kiritish (metilen ko'k), yurak-qon tomir agentlari qo'llaniladi. Jabrlanuvchi xotirjam bo'lishi kerak.
Aromatik aminlarning aromatik aldegidlar bilan reaksiyasi natijasida esa «Shiff asoslari» deb nomlangan moddalar sintez qilinadi:
C₆H₅NH₂ + C₆H₅CHO  C₆H₅-N=CN-C₆H₅ + H₂O
Azot atomi bo‘yicha alkil guruhi tutgan hosilalar olish uchun esa anilin va spirt (metanol) aralashmasi bug‘lari Al₂O₃ ustidan o‘tkazilsa alkil va dialkilanilinlar hosil bo‘ladi:

3.Texnologik sxema bayoni

Uzluksiz ishlaydigan rektifikatsion qurilmalar sanoatda keng ishlatiladi. Bunday qurilmaning prinsipial sxemasi 1 – rasmda ko‘rsatilgan.
Dastlabki aralashma odatda isitkichda qaynash haroratigacha isitiladi, so‘ngra kolonnaning taominlovchi tarelkasiga beriladi. Ta’minlovchi tarelka qurilmani ikki qismga (yuqorigi va pastki kolonnaga) bo‘ladi. Yuqorigi kolonnada bug‘ning tarkibi engil uchuvchan komponent bilan to‘yinib boradi, natijada toza engil uchuvchan komponentga yaqin bo‘lgan bug‘lar deflegmatorga beriladi. Pastki kolonnadagi suyuqlik tarkibidan maksimal miqdorda engil uchuvchan komponentni ajratib olish kerak, bunda qaynatkichga kirayotgan suyuqlikning tarkibi asosan toza holdagi qiyin uchuvchan komponentga yaqin bo‘lishi kerak.
Shunday qilib, kolonnaning yuqori qismi bug‘ tarkibini oshiruvchi qism yoki yuqorigi kolonna deyiladi. Kolonnaning pastki qismi esa suyuqlikdan engil uchuvchan komponentni maksimal darajada ajratuvchi qism yoki pastki kolonna deyiladi.
Kolonnaning pastidan yuqoriga qarab bug‘lar harakat qiladi, bu bug‘lar kolonnaning pastki qismiga qaynatgich (issiqlik almashinish qurilmasi) orqali o‘tadi. Qaynatgich odatda kolonnaning tashqarisida yoki uning pastki qismida joylashgan bo‘ladi. Bu issiqlik almashinish qurilmasi yordamida bug‘ning yuqoriga yo‘nalgan oqimi hosil qilinadi. Kolonnaning tepasidan pastga qarab suyuqlik harakat qiladi. Bug‘lar deflegmatorda kondensatsiyaga uchraydi. Deflegmator sovuq suv bilan sovitiladi. Hosil bo‘lgan suyuqlik ajratgichda ikki qismga ajratiladi. Birinchi qism - flegma kolonnaning yuqori tarelkasiga beriladi va kolonnada suyuq fazaning pastga yo‘nalgan oqimi yuzaga keladi. Ikkinchi qism - distillyat sovutgichda sovitilgandan so‘ng, yig‘ish idishiga yuboriladi.