Naatriumbromaat(NaBrO3) (link:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/sodium-bromate-powder-cas-7789-38-0.html) on värvitu või valge kristall, mis esineb värvitute või valgete kristallide kujul, tavaliselt plokkide või graanulite kujul. Sellel on hea lahustuvus vees ja see võib kiiresti lahustuda ja tekitada prootonivahetusreaktsioone. Selle lahustuvus suureneb temperatuuri tõustes. Kristallstruktuur kuulub ortogonaalsesse kristallisüsteemi. Võre parameetrid on a=7.713 Å, b=5.442 Å ja c=6.496 Å. Nende hulgas on iga Na+ioon ümbritsetud kaheksa hapnikuaatomiga ja iga BrO3- ioon külgneb kuue naatriumiiooniga. See on toatemperatuuril suhteliselt stabiilne, kuid kõrgel temperatuuril või kuumutamistingimustes toimuvad lagunemisreaktsioonid, tekitades naatriumkloriidi ja hapnikku. Sellel on tugevad oksüdeerivad ja pleegitavad omadused ning see võib oksüdeerida ja hävitada erinevaid orgaanilisi pigmente, saavutades seeläbi esemete pleegitamise. Seda kasutatakse laialdaselt pleegitamisprotsessides sellistes tööstusharudes nagu paberitootmine, tekstiil, nahk ja puit.
1. meetod: naatriumbromaat (NaBrO3) saab valmistada broomhappe ja naatriumhüdroksiidi reaktsioonil.
Võrrand on järgmine:
HBrO3+NaOH → NaBrO3+H2O
Selles reaktsioonis 1 mool broomhapet (HBrO3) reageerib 1 mooli naatriumhüdroksiidiga (NaOH), moodustades 1 mooli naatriumbromaati (NaBrO)3) ja 1 mool vett (H2O). Reaktsioon viiakse läbi ekvimolaarses suhtes.
1. samm: valmistage ette laboriseadmed ja reaktiivid
- Veenduge, et katse viiakse läbi turvalises keskkonnas ja kandke sobivaid isikukaitsevahendeid, nagu katsekindad, kaitseprillid ja laborijoped.
- Valmistage reagentide segamiseks ette reaktsioonianum, näiteks keeduklaas või mõõtekolb.
- Hankige vajalikud reagendid, sealhulgas broomhape (HBrO3) ja naatriumhüdroksiidi (NaOH).
2. samm: kaaluge ja segage reagendid
- Kaaluge täpselt teatud kogus broomhapet (HBrO3) ja naatriumhüdroksiidi (NaOH) kasutades kaalu.
3. samm: lisage aeglaselt reagendid
- Lisage reaktsiooninõusse aeglaselt kaalutud broomhape ja naatriumhüdroksiid. Selle protsessi ajal olge ettevaatlik, et vältida pritsmeid ja jälgige hoolikalt reaktsiooni.
4. samm: segamine ja kuumutamine
- Segage segu ühtlase reaktsiooni tagamiseks.
-Kui kuumutamine on vajalik, võib reaktsioonianuma asetada kuumutusplaadile või kasutada kuuma veevanni, et reguleerida reaktsiooni temperatuuri sobivas vahemikus. Kuumutamine võib kiirendada reaktsiooni kiirust.
5. samm: vaatlus ja salvestamine
- Jälgige värvimuutusi ja gaasi vabanemist reaktsiooniprotsessi ajal ning registreerige need õigeaegselt.
6. samm: jahutamine ja filtreerimine
- Kui reaktsioon on lõppenud, jahutage reaktsioonianum toatemperatuurini.
- Filtreerige toode, kasutades filterpaberit või muud sobivat meetodit lisandite eemaldamiseks.
7. samm: kristallimine ja kuivatamine
- Asetage filtreeritud lahus kristalliseerimisnõusse või klaasanumasse ja laske sellel aeglaselt kristalliseeruda.
-Saate lisada mõningaid lahusteid (nt vett) või reguleerida temperatuuri, et kontrollida kristalliseerumiskiirust.
-Kui kristalliseerumine on lõppenud, kuivatage kristalliline tahke aine õrnalt salvrätikuga või muul viisil.
8. samm: kogumine ja ladustamine
- Koguge kristalsed tahked ained kuiva salvrätikuga kokku ja asetage need kuiva anumasse.
- Sulgege konteiner ja hoidke seda kuivas ja pimedas kohas.
2. meetod:
Broomi ja naatriumhüdroksiidi reaktsiooni keemiline võrrand naatriumbromaadi saamiseks:
Br2+6 NaOH → NaBrO3+5 NaBr+3 H2O
See võrrand kirjeldab broomi ja naatriumhüdroksiidi vahelise reaktsiooni protsessi naatriumbromaadi saamiseks. Reaktsiooni käigus reageerib 1 mool broomi 6 mooli naatriumhüdroksiidiga, saades 1 mooli naatriumbromaati, 5 mooli naatriumbromiidi ja 3 mooli vett. Reaktsioon viiakse läbi kindlas molaarsuhtes.
Üksikasjalikud sammud on järgmised.
1. samm: lisage naatriumhüdroksiidi lahusele segades aeglaselt broom ja reguleerige temperatuuri vahemikus 30-40 kraadi.
Etapp 2: Kui reaktsioon on lõppenud, filtreerige sete ja peske seda suure koguse veega, ühendades filtraat ja pesulahus.
3. samm: lisage liidetud lahusele värvitustamiseks aktiivsütt ja filtreerige selge lahuse saamiseks. Lisage selgele lahusele naatriumvesinikkarbonaat, et neutraliseerida naatriumhüdroksiidi liig, laske sellel seista ja filtreerige sade naatriumhüdroksiidi.
Etapp 4: Dibromotetraatsetaadi kristallide saamiseks kristalliseerige ja eraldage naatriumhüdroksiid.
Etapp 5: lahustage dibromotetraatsetaadi kristallid vees, lisage sobiv kogus naatriumbromiidi lahust ja eraldage kristallid, et saada naatriumbromaadi kristallid.
Etapp 6: lahustage naatriumbromaadi kristallid vees, lisage sobiv kogus naatriumhüdroksiidi lahust ja eraldage kristallid, et saada naatriumdibromoatsetaadi kristallid. Lahustage naatriumdibromoatsetaadi kristallid vees, lisage sobiv kogus naatriumbromiidi lahust ja eraldage kristallid, et saada naatriumbromiidi kristallid.
3. meetod:
Naatriumkloraadi ja kaaliumbromiidi reaktsiooni keemiline võrrand naatriumbromaadi saamiseks:
3 NaClo3+6 KBr → 3 NaBrO3+5 KBr+3 Cl2
See võrrand kirjeldab naatriumkloraadi ja kaaliumbromiidi vahelise reaktsiooni protsessi naatriumbromaadi saamiseks. Reaktsiooni käigus reageerib 3 mooli naatriumkloraati 6 mooli kaaliumbromiidiga, saades 3 mooli naatriumbromaadi, 5 mooli kaaliumbromiidi ja 3 mooli kloorigaasi. Reaktsioon viiakse läbi kindlas molaarsuhtes.
Naatriumbromaadi valmistamise põhietapid on järgmised:
1. samm: ohutu töö
Veenduge, et toimingud viiakse läbi sobivas laborikeskkonnas ja kandke isikukaitsevahendeid, nagu laborikindad, kaitseprillid ja laborijoped. Järgige labori ohutusprotseduure.
2. etapp: valmistage ette reaktsioonianum ja reaktiivid
Valige sobiv reaktsioonianum, näiteks keeduklaas või mõõtekolb, ja valmistage ette vajalikud reaktiivid. See hõlmab naatriumkloraati (NaClO3) ja kaaliumbromiidi (KBr).
3. samm: kaalumine ja reaktiivide segamine
Kaaluge kaalu abil täpselt teatud kogus naatriumkloraati ja kaaliumbromiidi. Segage need omavahel vastavalt keemilise võrrandi proportsioonidele. Näiteks segage 1 mool naatriumkloraati 1 mooli kaaliumbromiidiga.
4. samm: segamine ja kuumutamine
Kasutage segu segamiseks sobivaid tööriistu, nagu klaaspulgad, et tagada ühtlane reaktsioon. Kui on vaja reaktsioonikiirust kiirendada, võib kuumutada sobival temperatuuril. Kütmist saab saavutada kütteplaadi või kuumaveevanni abil.
5. samm: vaatlus ja salvestamine
Reaktsiooniprotsessi käigus saate jälgida mõningaid nähtusi, nagu värvimuutused, gaasi eraldumine jne. Registreerige need tähelepanekud õigeaegselt.
6. etapp: jahutamine ja kristalliseerimine
Pärast reaktsiooni lõppemist jahutage reaktsioonianum toatemperatuurini. See võib soodustada toote kristalliseerumist. Kristalliseerumiskiirust saab reguleerida temperatuuri reguleerimise või lahustite lisamisega.
7. samm: toodete eraldamine ja kogumine
Lisandite eemaldamiseks kasutage lahuse eraldamiseks filterpaberit või muid sobivaid meetodeid. Koguge toode kokku ja viige see kuiva anumasse.
8. samm: kuivatamine ja ladustamine
Kuivatage kristalliline tahke aine õrnalt salvräti või muu absorbeeriva materjaliga ja asetage see seejärel kuiva keskkonda, et see täielikult kuivada. Lõpuks hoidke toodet niiskuse ja oksüdeerumise vältimiseks suletud anumas.
Ülaltoodud kolm meetodit on tavalised meetodid naatriumbromaadi valmistamiseks laboris ning igal meetodil on oma eelised, puudused ja rakendatavus. Tegelikus tootmises tuleb konkreetsetest tingimustest lähtuvalt valida sobivad valmistamismeetodid.