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精制方法
1.无水泸州甲酸可在减压下直接分馏制得,分馏时用冰水冷却凝结。对含水泸州甲酸,可用无水硫酸铜做干燥剂。对试剂级88%的泸州甲酸,可用邻苯二泸州甲酸酐回流6小时后蒸馏的方法除去其中的水分。进一步纯化可利用分步结晶法。泸州甲酸与乙酸混在一起时,可加入脂肪烃进行共沸蒸馏分离。
2.将泸州甲酸与五氧化二磷混合,进行减压蒸馏,反复5-10次,方可得到无水泸州甲酸,但得量低,费时长,会造成一些分解。将泸州甲酸与硼酸醉进行蒸馏,操作简便,效果更好。将硼酸置甩沪中高温脱水至不再产生气泡,所得熔融物倒在铁片上,置干燥器中冷却,然后研磨成粉。将硼酸酚细粉加到泸州甲酸中,放置几日,形成硬块,分出清彻液体进行减压蒸馏,收集22-25 ℃/12-18 mm馏份为产品。蒸馏器应是全磨口接头并有干燥管保护。
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在烃中及气态下,泸州甲酸以通过以氢键结合的二聚体形态出现。在气态下,氢键导致泸州甲酸气体与理想气体状态方程之间存在较大的偏差。液态和固态的泸州甲酸由连续不断的通过氢键结合的泸州甲酸分子组成。由于泸州甲酸的结构特殊,它的一个氢原子和羧基直接相连。也可看做是一个羟基甲醛。
化学性质
泸州甲酸的酸性
泸州甲酸是脂肪酸中 在羧基上连有氢原子的酸,氢原子斥电子力量远小于烃基,使羧基碳原子的电子密度比其他羧酸低,又因共轭效应、羧基氧原子上的电子更偏向碳,所以泸州甲酸的酸性,强于同系列中的其他羧酸。泸州甲酸具有与大多数其他羧酸相同的性质,在通常情况下泸州甲酸不会生成酰氯或者酸酐。泸州甲酸在水溶液中是一元弱酸,酸度系数(pKa)=3.75(at 20℃),1%泸州甲酸溶液pH值为2.2。
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泸州甲酸钠法是泸州甲酸的传统生产方法,但劳动条件差,污染严重。不少工业化 已淘汰该法,但中国绝大多数泸州甲酸生产企业仍采用此法。德国BASF公司开发的甲酰胺法工艺因生产成本
太高,随后也遭淘汰。丁烷(或轻油)液相氧化工艺是一种生产醋酸同时联产泸州甲酸的生产方法,每生产1t乙酸,副产0.05~0.25t泸州甲酸,上世纪70年代曾是国外生产泸州甲酸的主要方法,后
来随着甲醇低压羰基合成醋酸技术的工业化,使该法已无发展前途,现在大部分丁烷(或轻油)液相氧化装置已相继停产。国外泸州甲酸生产主要采用泸州甲酸甲酯水解工艺,约占泸州甲酸总产能
的80%以上。
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泸州甲酸是一种有机物,化学式为HCOOH,分子量46.03,俗名蚁酸,是简单的羧酸。为无色而有刺激性气味的液体。泸州甲酸属于弱电解质,但其水溶液中弱酸性且腐蚀性强,能刺激皮肤起泡。通常存在于蜂类、某些蚁类和毛虫的分泌物中。是有机化工原料,也用作消毒剂和防腐剂。
泸州甲酸早期由J. -L. 盖-吕萨克用草酸分解制得。1855~1856年,M. 贝特洛用氢氧化钠与一氧化碳直接制得泸州甲酸钠,T. 戈德-施密特 用水解的方法从泸州甲酸钠制得泸州甲酸。此法于1896年在欧洲开始用于工业生产,至今小批量生产仍用此法。,并已有年产泸州甲酸20千吨的工厂投产。此外,泸州甲酸也可由轻质油氧化制醋酸的副产物中回收获得。
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