Natriumbromaatti(NaBrO3) (linkki:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/sodium-bromate-powder-cas-7789-38-0.html) on väritön tai valkoinen kide, joka esiintyy värittömien tai valkoisten kiteiden muodossa, yleensä lohkojen tai rakeiden muodossa. Sillä on hyvä vesiliukoisuus ja se voi nopeasti liueta ja tuottaa protoninvaihtoreaktioita. Sen liukoisuus kasvaa lämpötilan noustessa. Kiderakenne kuuluu ortogonaaliseen kidejärjestelmään. Hilaparametrit ovat a=7.713 Å, b=5.442 Å ja c=6.496 Å. Niistä jokaista Na+-ionia ympäröi kahdeksan happiatomia ja jokaista BrO3--ionia on kuuden natriumionin vieressä. Se on suhteellisen stabiili huoneenlämpötilassa, mutta hajoamisreaktiot tapahtuvat korkeissa lämpötiloissa tai kuumennusolosuhteissa, jolloin muodostuu natriumkloridia ja happea. Sillä on voimakkaita hapettavia ja valkaisuominaisuuksia, ja se voi hapettaa ja tuhota erilaisia orgaanisia pigmenttejä, mikä saa aikaan esineiden valkaisua. Sitä käytetään laajasti valkaisuprosesseissa sellaisilla teollisuudenaloilla kuin paperinvalmistus, tekstiilit, nahka ja puu.
Menetelmä 1: Natriumbromaatti (NaBrO3) voidaan valmistaa bromihapon ja natriumhydroksidin reaktiolla.
Yhtälö on seuraava:
HBrO3+NaOH → NaBrO3+H2O
Tässä reaktiossa 1 mooli bromihappoa (HBrO3) reagoi 1 moolin kanssa natriumhydroksidia (NaOH) tuottaen 1 moolin natriumbromaattia (NaBrO)3) ja 1 mooli vettä (H2O). Reaktio suoritetaan ekvimolaarisessa suhteessa.
Vaihe 1: Valmistele laboratoriolaitteet ja reagenssit
-Varmista, että koe suoritetaan turvallisessa ympäristössä ja käytä asianmukaisia henkilökohtaisia suojavarusteita, kuten koehanskoja, suojalaseja ja laboratoriotakkia.
- Valmistele reaktioastia, kuten dekantterilasi tai mittapullo, reagoivien aineiden sekoittamista varten.
- Hanki tarvittavat reagenssit, mukaan lukien bromihappo (HBrO3) ja natriumhydroksidi (NaOH).
Vaihe 2: Punnitse ja sekoita lähtöaineet
- Punnitse tarkasti tietty määrä bromihappoa (HBrO3) ja natriumhydroksidia (NaOH) käyttäen vaakaa.
Vaihe 3: Lisää hitaasti reagoivia aineita
- Lisää reaktioastiaan hitaasti punnittu bromihappo ja natriumhydroksidi. Varo tämän prosessin aikana roiskeita ja tarkkaile reaktiota huolellisesti.
Vaihe 4: Sekoitus ja kuumennus
- Sekoita seosta tasaisen reaktion varmistamiseksi.
-Jos kuumennusta tarvitaan, reaktioastia voidaan asettaa lämmityslevylle tai kuumavesihauteella voidaan säätää reaktiolämpötilaa sopivalla alueella. Kuumennus voi edistää reaktionopeutta.
Vaihe 5: Tarkkailu ja tallennus
- Tarkkaile värin muutoksia ja kaasun vapautumista reaktioprosessin aikana ja tallenna ne ajoissa.
Vaihe 6: Jäähdytys ja suodatus
- Kun reaktio on mennyt loppuun, jäähdytä reaktioastia huoneenlämpötilaan.
-Suodata tuote suodatinpaperilla tai muulla sopivalla menetelmällä epäpuhtauksien poistamiseksi.
Vaihe 7: Kiteytys ja kuivaus
- Aseta suodatettu liuos kiteytysmaljaan tai lasiastiaan ja anna sen hitaasti kiteytyä.
-Voit lisätä joitain liuottimia (kuten vettä) tai säätää lämpötilaa kiteytysnopeuden säätelemiseksi.
-Kun kiteytys on valmis, kuivaa kiteinen kiinteä aine varovasti pyyhkeellä tai muulla menetelmällä.
Vaihe 8: Keräys ja säilytys
- Kerää kiteiset kiinteät aineet kuivalla pyyhkeellä ja laita ne kuivaan astiaan.
- Sulje säiliö ja säilytä sitä kuivassa, pimeässä paikassa.
Tapa 2:
Kemiallinen yhtälö bromin ja natriumhydroksidin reaktiolle natriumbromaatin tuottamiseksi:
Br2+6 NaOH → NaBrO3+5 NaBr+3 H2O
Tämä yhtälö kuvaa bromin ja natriumhydroksidin välisen reaktion prosessia natriumbromaatin tuottamiseksi. Reaktion aikana 1 mooli bromia reagoi 6 moolin kanssa natriumhydroksidia tuottaen 1 moolia natriumbromaattia, 5 moolia natriumbromidia ja 3 moolia vettä. Reaktio suoritetaan tietyssä moolisuhteessa.
Yksityiskohtaiset vaiheet ovat seuraavat:
Vaihe 1: Lisää hitaasti bromia natriumhydroksidiliuokseen samalla sekoittaen ja säädä lämpötila välillä 30-40 astetta.
Vaihe 2: Kun reaktio on päättynyt, suodata sedimentti ja pese se suurella määrällä vettä yhdistäen suodos ja pesuliuos.
Vaihe 3: Lisää aktiivihiiltä värinpoistoa varten yhdistettyyn liuokseen ja suodata, jotta saat kirkkaan liuoksen. Lisää natriumbikarbonaattia kirkkaaseen liuokseen ylimääräisen natriumhydroksidin neutraloimiseksi, anna sen seistä ja suodata natriumhydroksidisakka.
Vaihe 4: Kiteytä ja erota natriumhydroksidi dibromitetra-asetaattikiteiden saamiseksi.
Vaihe 5: Liuota dibromitetra-asetaattikide veteen, lisää sopiva määrä natriumbromidiliuosta ja erota kide, jolloin saadaan natriumbromaattikiteitä.
Vaihe 6: Liuota natriumbromaattikiteet veteen, lisää sopiva määrä natriumhydroksidiliuosta ja erota kiteet natriumdibromiasetaattikiteiden saamiseksi. Liuota natriumdibromiasetaattikiteet veteen, lisää sopiva määrä natriumbromidiliuosta ja erota kiteet natriumbromidikiteiden saamiseksi.
Tapa 3:
Kemiallinen yhtälö natriumkloraatin ja kaliumbromidin reaktiolle natriumbromaatin tuottamiseksi:
3 NaClO3+6 KBr → 3 NaBrO3+5 KBr+3 Cl2
Tämä yhtälö kuvaa natriumkloraatin ja kaliumbromidin välisen reaktion prosessia natriumbromaatin tuottamiseksi. Reaktion aikana 3 moolia natriumkloraattia reagoi 6 moolin kanssa kaliumbromidia, jolloin muodostuu 3 moolia natriumbromaattia, 5 moolia kaliumbromidia ja 3 moolia kloorikaasua. Reaktio suoritetaan tietyssä moolisuhteessa.
Natriumbromaatin valmistuksen perusvaiheet ovat seuraavat:
Vaihe 1: Turvallinen käyttö
Varmista, että toimenpiteet suoritetaan asianmukaisessa laboratorioympäristössä ja käytä henkilökohtaisia suojavarusteita, kuten laboratoriohanskoja, suojalaseja ja laboratoriotakkia. Noudata laboratorion turvallisuusohjeita.
Vaihe 2: Valmistele reaktioastia ja reagenssit
Valitse sopiva reaktioastia, kuten dekantterilasi tai mittapullo, ja valmistele tarvittavat reagenssit. Tämä sisältää natriumkloraatin (NaClO3) ja kaliumbromidin (KBr).
Vaihe 3: Punnitus ja reagenssien sekoittaminen
Punnitse tarkasti tietty määrä natriumkloraattia ja kaliumbromidia vaa'alla. Sekoita ne keskenään kemiallisen yhtälön suhteiden mukaisesti. Sekoita esimerkiksi 1 mooli natriumkloraattia 1 mooliin kaliumbromidia.
Vaihe 4: Sekoitus ja kuumennus
Käytä sopivia työkaluja, kuten lasisauvoja, sekoittaaksesi seosta tasaisen reaktion varmistamiseksi. Jos reaktionopeutta on tarpeen nopeuttaa, lämmitys voidaan suorittaa sopivassa lämpötilassa. Lämmitys voidaan suorittaa lämmityslevyllä tai kuumavesihauteessa.
Vaihe 5: Tarkkailu ja tallennus
Reaktioprosessin aikana voit havaita joitain ilmiöitä, kuten värin muutoksia, kaasun vapautumista jne. Tallenna nämä havainnot ajoissa.
Vaihe 6: Jäähdytys ja kiteyttäminen
Kun reaktio on mennyt loppuun, jäähdytä reaktioastia huoneenlämpötilaan. Tämä voi edistää tuotteen kiteytymistä. Kiteytysnopeutta voidaan säätää säätämällä lämpötilaa tai lisäämällä liuottimia.
Vaihe 7: Tuotteiden erottelu ja kerääminen
Käytä suodatinpaperia tai muita sopivia menetelmiä liuoksen erottamiseen epäpuhtauksien poistamiseksi. Kerää tuote ja siirrä se kuivaan astiaan.
Vaihe 8: Kuivaus ja varastointi
Kuivaa kiteinen kiinteä aine varovasti liinalla tai muulla imukykyisellä materiaalilla ja aseta se sitten kuivaan ympäristöön kuivumaan perusteellisesti. Säilytä tuote lopuksi suljetussa astiassa kosteuden ja hapettumisen välttämiseksi.
Edellä mainitut kolme menetelmää ovat yleisiä menetelmiä natriumbromaatin valmistamiseksi laboratoriossa, ja jokaisella menetelmällä on omat etunsa, haittansa ja käyttökelpoisuutensa. Varsinaisessa tuotannossa on tarpeen valita sopivat valmistusmenetelmät tiettyjen olosuhteiden perusteella.