Magnesiumetoksidi, joka tunnetaan myös kiinaksi etanolimagnesiumina, on orgaaninen magnesiumsuola. Se on jauhemainen aine, joka näyttää valkoisesta vaaleanharmaalta. Molekyylikaava on C4H10MgO2, jonka molekyylipaino on 114,43. Sen CAS-numero on 2414-98-4. Stabiili huoneenlämmössä ja paineessa, mutta saattaa altistua voimakkaille reaktioille joutuessaan kosketuksiin veden, kosteuden, vahvojen happojen tai hapettimien kanssa. Vältä kosketusta oksidien ja veden kanssa. Vaikeasti liukeneva eettereihin ja hiilivetyihin, liukenee heikosti veteen ja liukenee etanoliin. Käytetään katalyytin kantaja-aineena polypropeenin, suuritiheyksisen polyeteenin ja pientiheyspolyeteenin olefiinipolymeroinnissa. Tarkkuuskeramiikan raaka-aineet. Sovellus ympäristönsuojelun alalla kohdistuu pääasiassa teollisuuden jätevesien raskasmetalli-ionien käsittelyyn. Ainutlaatuisen rakenteensa ansiosta se voi tehokkaasti yhdistyä raskasmetalli-ionien kanssa erottamaan ne jätevedestä ja saavuttaa siten tavoitteen puhdistaa veden laatua.
(Tuotteen linkki: https://www.bloomtechz.com/synteettinen-kemiallinen/orgaaninen-välituotteet/magnesium-etoksidi-cas-2414-98-4.html)
Tapa 1:
Reaktioyhtälö:
Mg + C2H5Br → Mg(C2H5)Br
Mg (C2H5)Br + 2C2H5OH → Mg(C2H5O)2 + C2H5Br
Niistä Mg edustaa metallista magnesiumia, C2H5Br edustaa alkyylihalogenideja (kuten etyylimagnesiumbromidia), C2H5OH edustaa etanolia, Mg (C2H5) Br edustaa alkyylimagnesiumyhdisteitä ja Mg (C2H5O) 2 edustaa magnesiumetoksidia. Reaktio on jaettu kahteen vaiheeseen. Ensinnäkin magnesiummetalli reagoi alkyylihalogenidien kanssa vastaavien alkyylimagnesiumyhdisteiden muodostamiseksi, ja sitten reagoi etanolin kanssa magnesiumetoksidien muodostamiseksi. Tämä on yleisesti käytetty orgaaninen synteesimenetelmä, joka soveltuu erityyppisten orgaanisten magnesiumyhdisteiden ja muiden orgaanisten metalliyhdisteiden valmistukseen.
Magnetiumetoksidien valmistusvaiheet alkylointireaktion kautta ovat seuraavat:
Kokeiluvaiheet:
1. Valmistele laboratoriovälineet: Kuivaa metalliset magnesiumlevyt kuivaimessa ja valmistele lasivälineet (kuten pyöreäpohjaiset pullot tai dekantterit) ja reaktioastiat.
2. Valmista alkyylihalogenidit: Lisää alkyylihalogenideja vedettömään etanoliin niiden liuottamiseksi kokonaan. Varmista, että alkyylihalogenidit eivät sisällä kosteutta, jotta ne eivät vaikuta reaktioon.
3. Ylläpidä vedetöntä ympäristöä toiminnan aikana: Kokeessa on välttämätöntä valvoa tarkasti reaktiojärjestelmän vedetöntä ympäristöä, jotta reaktio etenee normaalisti. Inerttejä kaasuja (kuten typpeä) voidaan käyttää suojaamaan reaktioastiaa ja käyttöympäristöä, mikä estää ilman kosteuden pääsyn reaktiojärjestelmään.
4. Reaktiolaitteen kokoaminen: Laita kuivat metalliset magnesiumlevyt lasiinstrumenttiin, kuten pyöreäpohjaiseen pulloon tai dekantterilasiin.
5. Alkyylihalogenidien lisääminen: Kaada hitaasti vedetöntä etanolia, joka sisältää alkyylihalogenideja, lasiin, joka sisältää magnesiummetallilevyjä, kunnes ne peittyvät kokonaan.
6. Reaktion eteneminen: Kuumenna reaktioastiassa olevaa magnesiummetallin ja alkyylihalogenidien seosta inerttikaasusuojauksessa. Lämmitykseen voidaan käyttää lämmityslevyjä tai liekkejä. Reaktiolämpötilaa säädetään yleensä välillä 30-50 Celsius-astetta reaktion etenemisen edistämiseksi.
7. Kun reaktio on mennyt loppuun, jäähdytä reaktioastia ja hanki magnesiumetoksidiliuos. Kokeellisten tarpeiden mukaan puhtaat magnesiumetoksidituotteet voidaan uuttaa suodattamalla tai liuotinhaihduttamalla.
Tapa 2:
Liuotinmenetelmä magnesiumetoksidien syntetisoimiseksi on yleisesti käytetty kemiallinen synteesimenetelmä.
Reaktioyhtälö:
Mg + 2C2H5OH → Mg(C2H5)2O + H2
Mg + C4H8O2→ Mg(C4H7O2)2
Niistä Mg edustaa metallista magnesiumia, C2H5OH edustaa etanolia, C4H8O2 edustaa etyyliasetaattia, Mg (C2H5) 2O edustaa magnesiumetoksidia ja Mg (C4H7O2) 2 edustaa toista magnesiumetoksidin muotoa. Reaktion avainvaihe on magnesiummetallin reaktio etanolin ja etyyliasetaatin kanssa magnesiumetoksidin muodostamiseksi. Tätä menetelmää voidaan käyttää puhtaiden magnesiumetoksidien valmistukseen tärkeänä reagenssina orgaanisessa synteesissä.
Kokeiluvaiheet:
1. Valmistele laboratoriovälineet: Kuivaa metalliset magnesiumlevyt kuivaimessa ja valmistele lasivälineet (kuten pyöreäpohjaiset pullot tai dekantterit) ja reaktioastiat.
2. Valmista liuos A: Kaada vedetöntä etanolia kuivaan astiaan. Varmista, että etanolissa ei ole kosteutta ja että se voidaan käsitellä kuivausaineilla (kuten molekyyliseuloilla) kosteuden poistamiseksi.
3. Valmista liuos B: Lisää etyyliasetaattia toiseen kuivaan astiaan. Varmista samalla tavalla, että etyyliasetaatti ei sisällä kosteutta.
4. Ylläpidä vedetöntä ympäristöä toiminnan aikana: Kokeessa on välttämätöntä valvoa tarkasti reaktiojärjestelmän vedetöntä ympäristöä, jotta reaktio etenee normaalisti. Inerttejä kaasuja (kuten typpeä) voidaan käyttää suojaamaan reaktioastiaa ja käyttöympäristöä, mikä estää ilman kosteuden pääsyn reaktiojärjestelmään.
5. Reaktiolaitteen kokoaminen: Aseta metallinen magnesiumlevy lasiin, kuten pyöreäpohjaiseen kolviin tai dekantterilasiin.
6. Lisää liuos A: Kaada hitaasti liuos A lasiin, joka sisältää magnesiummetallilevyjä, kunnes se peittyy kokonaan.
7. Lisää liuos B: Kaada liuos B hitaasti lasiin, joka sisältää magnesiummetallilevyjä ja liuoksen A, samalla sekoittaen seosta lasisauvalla. Seoksen sekoittaminen voi edistää reaktion etenemistä.
8. Reaktioprosessi: Inertin kaasun suojauksessa reaktioastiassa oleva metallimagnesium reagoi etanolin ja etyyliasetaatin kanssa. Lämmitykseen voidaan käyttää lämmityslevyjä tai liekkejä. Reaktiolämpötilaa säädetään yleensä välillä 30-50 Celsius-astetta reaktion etenemisen edistämiseksi.
Kun reaktio on mennyt loppuun, jäähdytä reaktioastia ja hanki magnesiumetoksidiliuos. Kokeellisten tarpeiden mukaan puhtaat magnesiumetoksidituotteet voidaan uuttaa suodattamalla tai liuotinhaihduttamalla.
Reaktio 3:
Reaktioyhtälö:
MgCl2 · 6H2O + 4C2H5OH → Mg (C2H5) 2O + 2HCl + 6H2O
Niistä MgCl2 · 6H2O edustaa hydratoitua magnesiumsuolaa (magnesiumkloridiheksahydraattia), C2H5OH edustaa etanolia, Mg (C2H5) 2O edustaa magnesiumetoksidia ja HCl edustaa kloorivetyhappoa. Reaktion avainvaihe on hydratoidun magnesiumsuolan ja etanolin välinen reaktio, jolloin muodostuu magnesiumetoksidia. Tämä reaktio suoritetaan tavallisesti hydrotermisissä olosuhteissa reaktionopeuden ja tuotteen puhtauden parantamiseksi.
Kokeiluvaiheet:
1. Valmistele laboratoriolaitteet: Valmistele reaktioastiat (kuten pyöreäpohjaiset pullot) ja lämmityslaitteet.
2. Reaktioastioiden ja reagenssien esikäsittely: Puhdista reaktioastiat perusteellisesti ja puhalla ne kuivalla typellä pölyttömän ja vedettömän ympäristön varmistamiseksi. Etanolia voidaan käsitellä kuivausaineilla (kuten molekyyliseuloilla) kosteuden poistamiseksi.
3. Reaktiolaitteen kokoaminen: Lisää hydratoitua magnesiumsuolaa reaktioastiaan.
4. Etanolin lisääminen: Lisää etanolia hitaasti reaktioastiaan, kunnes hydratoitu magnesiumsuola on kokonaan peittynyt.
5. Reaktion eteneminen: Sulje reaktioastia kuumennusolosuhteissa ja aseta se vakiolämpötilaiseen hauteeseen tai korkeapaineastiaan. Reaktiolämpötilan ja -ajan valinta on ratkaisevan tärkeää reaktiotuotteiden muodostumiselle.
6. Reaktioastian jäähdyttäminen: Kun reaktio on päättynyt, poista reaktioastia vakiolämpötilahauteesta tai korkeapaineastiasta ja anna sen jäähtyä huoneenlämpötilaan.
7. Tuotteiden erottelu: Erottele tuotteet sopivilla menetelmillä (kuten suodatuksella tai sentrifugoinnilla).
8. Kuivaustuote: Erotetut magnesiumetoksidit voidaan kuivata tyhjiökuivauksella tai matalissa lämpötiloissa.