關鍵詞:三辛胺 絡合萃取
三辛胺簡稱“TOA”。是一種重要的叔胺類萃取劑。分子式C24H51N。分子量353.6。無色粘稠油狀液體。有刺激性氣味。比重0.8110。沸點180~202℃(400帕)。折光率1.4449。難溶于水,易溶于有機溶劑。三辛胺是分析化學和放射化學中常用的優(yōu)良萃取劑之一。在冶金方面用于萃取分離貴金屬如鈷、鎳、錒、鑭等。廣泛用于核燃料和裂變產物中分離和測定镎和钚。三辛胺也可以用于萃取有機酸,或者處理廢水中含有的有機酸,酚類,醇,有機胺等。此外,三辛胺也可以用于合成季銨鹽表面活性劑。
近年來,隨著絡合萃取工藝在化工生產中的廣泛應用,有關于三辛胺在萃取工藝的研究開展的也比較多。這也體現(xiàn)了化工生產對生產率和環(huán)保的要求日益提高。本文通過查閱參考文獻,收集整理了近年來有關三辛胺在萃取工藝的研究進展,做個簡要介紹。
1, 三辛胺用于處理環(huán)氧樹脂生產有機廢水
由于環(huán)氧樹脂具有優(yōu)良的電絕緣性能、良好的加工性能、強的耐腐蝕性能和黏結強度高等優(yōu)點,已在國民經濟各領域中得到了廣泛的應用。但在環(huán)氧樹脂的生產過程中排放出大量的廢水,該廢水成分復雜,主要為未反應完的單體環(huán)氧氯丙烷、NaCl、堿液、甘油及異丙醇等。由于鹵素有機物結構穩(wěn)定、對生物毒性大,國內目前尚無真正有效的方法處理中低濃度環(huán)氧樹脂廢水,對高濃度的有機鹵化物,國內外則采用焚燒法。
合肥工業(yè)大學化學工程學院的魏鳳玉等以三辛胺為萃取劑、白煤油為稀釋劑絡合萃取處理環(huán)氧樹脂廢水。結果表明,在pH= 1. 0、油水體積比0. 35、萃取劑與稀釋劑體積比為2時,廢水經三級錯流萃取COD和Cl- 的去除率分別達到97. 6% 和92. 0% ;萃取相用5%的NaO H、油堿體積比為2反萃10 min后,可多次反復使用;紅外光譜結果證明用三辛胺萃取環(huán)氧氯丙烷的反應機理主要為離子締合反應。采用絡合萃取法處理環(huán)氧樹脂生產廢水,取得了良好的效果。
2,三辛胺用于分離有機酸的研究
生物發(fā)酵液、精細化工初產物及工業(yè)排放液多為極性有機稀溶液。與以“相似相溶”規(guī)則為基礎的物理萃取法相比,化學萃取法對極性有機稀溶液的分離具有高效性和高選擇性[1]。由于有機溶質的多個官能團或自聚,萃合物往往隨萃取劑和被萃溶質濃度的變化呈現(xiàn)多種萃合比,因此萃取機理十分復雜,有關的研究報道也十分缺乏。二元有機羧酸和堿性物可形成一鹽和二鹽。利用其兩個羧基的特點,探索萃合比的基本規(guī)律、建立經驗規(guī)則是十分有益的工作。
清華大學化學工程系的汪 敏, 秦煒, 李振宇, 戴猷元等,以二元有機酸——蘋果酸為分離溶質,實驗測定了三辛胺(TOA)在正辛醇、甲基異丁基酮(MIBK)和氯仿三種稀釋劑中萃取蘋果酸的平衡及負載溶劑紅外光譜特性。結果表明,TOA 濃度、稀釋劑種類對萃取平衡的影響與蘋果酸的濃度有關;平衡水相酸的濃度較低時,萃取劑可提供較大的萃取能力,TOA的化學計量飽和后,存在“過載”現(xiàn)象,且過載量為MIBK > 正辛醇 > 氯仿。TOA 萃取蘋果酸的萃合物主要為酸胺比為(2:1)、(1:1)和(1:2)等三種形式,其中(1:2)萃合物中蘋果酸與TOA 之間的結合一個是離子對成鹽,一個是氫鍵締合。
3,三辛胺用于分離氯乙醇和氯化氫的工藝研究
氯乙醇是重要的有機溶劑和有機合成原料。目前, 國內氯乙醇的制備工藝主要采用乙烯次氯酸化法, 生產工藝存在幾方面的缺點。① 生成的氯化氫難以回收, 只能以石灰乳中和, 既浪費了有用的氯化氫、石灰, 又產生大量的低濃度氯化鈣廢水, 而且石灰乳的加入量控制不當, 同樣會和氯乙醇反應生成副產物。②反應液中由于氯醇的生成濃度低, 導致了后續(xù)產品分離過程耗能較高。
青島科技大學化工學院的高飛等采用了“ 一種萃取劑同時進行兩種萃取反應”的萃取方法, 即用三辛胺作萃取劑, 通過化學萃取反應中的副產物氯化氫, 同時生成的三辛胺鹽酸鹽又是氯乙醇的良好溶劑, 通過物理萃取將氯乙醇與水很好的分離。 萃取在常溫下即可達到較為理想的效果, 工藝條件適宜。 萃取劑的再生方便, 通過簡單蒸餾和加入堿可使三辛胺再生。該工藝既可達到降低能耗的目的、又提高了產品的純度(其純度可達98.3 %), 而且無須徹底萃取, 避免了后續(xù)分離系統(tǒng)帶鹽、結疤。 在整個工藝過程中, 無三廢排放。