一本道色中色
歡迎光臨青州市光大化工有限公司 官方網站!
GUANGDA CHEMICALl

詳細信息

光大化工因為專注、所以專業

二氧化硫脲如何測定含量

二氧化硫脲(Thiourea Dioxide)簡稱TD,國外商品名稱Manofast,分子式: CH4N2O2S,結構式:

分子量108.12,是一種新型高效有機還原劑。

  二氧化硫脲具有如下優良性能:

  (1)熱穩定性能好。在干燥狀態下低于70℃時是穩定的,在酸性溶液中也是穩定的,但在堿 性溶液中很快分解,生成還原性很強的亞磺酸(次硫酸)。

  (2)還原電位高。二氧化硫脲的還原電位最高搜索可達1230 mV,而其它還原劑一般只有500~600 mV,而且還原電位值下降的速度很慢。

  (3)安全性能好。據報道二氧化硫脲為非致癌物質,經急性毒性試驗為低毒化合物。其分解 產物不增加COD和BOD的值,對環境無污染。

  二氧化硫脲的用途廣泛。除用于無機化學領域作各種金屬離子的還原劑外,由于其還原能力 比保險粉強,穩定性好,運輸、貯存和使用均比較方便、安全,不象保險粉那樣容易分解和 自燃,在印染和漂白工業中已成為保險粉的安全替代品。又因二氧化硫脲還原電位最高可達 1230 mV,具有優良的還原能力,除在紡織印染外,近年來有機合成和分析中的應用亦有所 發展,并在制藥、造紙、高分子和照相材料工業中有著廣泛應用。因此,二氧化硫脲是一種 前景十分廣闊的有機產品。

  二氧化硫脲最早于1910年由Barett首次合成,但實現工業化生產遲至1967年在日本投產。接 著,美國的兩家公司GuardianChem.Corp和Umasten Onxy Corp以及前蘇聯、英國等國家的數 家工廠也相繼投入生產。我國對TD的研制工作始于1980年,石家莊市農藥廠、本溪市化學廠 、蘭化有機廠等相繼建成裝置投產。

  二氧化硫脲通常有3種合成路線。(1)以臭氧和硫脲為原料的制法;(2)以氰氨化鈣、硫化銨 和雙氧水為原料的合成方法。(3)以硫脲和雙氧水為原料,在催化劑存在下的合成方法。比 較上述幾條路線,第(3)條路線具有原料易得,制備也不困難,且操作易于工業化,三廢少 ,易處理等優點。本文對以硫脲和雙氧水為原料的工藝路線合成二氧化硫脲,進行了研究。 

1 試驗部分

  在裝有攪拌、溫度計、分液漏斗的500 ml圓底燒瓶中,先加入粉碎好的硫脲、溶劑,攪拌溶 解 。再將反應瓶用冰鹽浴冷卻,維持瓶內反應溫度,然后在激烈的攪拌下,由滴液漏斗開始慢 慢滴加過氧化氫溶液,控制pH值在3~5左右。待反應完畢后,再攪拌冷卻、結晶,經抽濾在 適當溫度下快速干燥得產品,濾液回收。

2 結果與討論

2.1 反應溫度的選擇

  硫脲和雙氧水的反應是強放熱反應,在反應過程中放出大量的反應熱,反應熱為431 kJ/mol ,所以反應必須在冷凍條件充足的情況下進行,將反應生成熱及時移走,這對產品的產量、 質量均是很有利的。下面是對0~20℃范圍內的反應溫度進行了考察,結果見表1。

表1 反應溫度對收率的影響

反應溫度/℃ 0 5 10 15 20 

二氧化硫脲收率/% 84.20 87.52 78.06 76.21 67.12 

  從表1可以看出:反應溫度越低收率越高,質量也越好。但在實驗中發現反應溫度太低也會 給操 作帶來很大困難。因此我們根據試驗情況,保持在0~5℃為最佳反應溫度,這時TD的收率和 含量均較高。反應溫度太高時,TD成品收率迅速下降,當反應溫度超過30℃時產品開始變黃 ,部分或全部分解析出硫。

2.2 反應體系pH值選擇

  根據反應機理可知,如果反應液pH值在2以下,硫脲僅與H2O2作用生成甲脒化二硫而不 再繼續反應生成TD;若反應pH值在6以上,溶液中能分解出次硫酸,次硫酸還原能力極強, 很快與H2O2作用,增添了系統的副反應及化學雜質,收率顯著降低。因此調整測定pH值 是反應相當重要的環節。為保持反應液的pH在2~6之間,需在反應液中加入pH穩定劑。

2.3 物料配比的選擇

  以硫脲計,過氧化氫用量少時,反應不完全;用量大時,既可能使TD深度氧化,又造成浪費 。副反應生成的H2SO3也會與過氧化氫進行反應。因此應嚴格控制反應的物料配比。試 驗中,用H2O2作溶劑,加入40 g硫脲,反應溫度0~5℃,對H2O2/CS(NH2)2=1.8 ~2.4范圍內的不同摩爾配比進行選擇,結果如表2所示。

表2 反應物摩爾配比對收率的影響

硫脲與雙氧水配比 1∶1.90 1∶1.95 1∶2.00 1∶2.05 1∶2.10 

二氧化硫脲收率/% 80.70 86.11 87.28 85.41 79.81 

  結果表明實驗過程中硫脲與雙氧水的最佳摩爾比是H2O2/CS(NH2)2=2

2.4 溶劑的選擇

  硫脲溶于水也溶于有機溶劑。二氧化硫脲溶于水但不溶于有機溶劑。兩者有不同的溶解性能 ,在反應過程中,我們考察了使用不同的溶劑對TD成品收率的影響,結果如表3。

表3 溶劑對收率的影響

預置溶劑40 ml 水 水+丙酮 水+醇 醇 

二氧硫脲收率/% 86.91 72.98 78.12 87.19 

  表3數據表明當溶劑全部是乙醇和全部是水時收率比較相近,故我們選擇以水為溶劑較經濟 、方便。

2.5 溶劑用量的選擇

  我們對溶劑的用量進行了選擇,加入硫脲40 g,控制H2O2/CS(NH2)2=2,反應溫度0 ~5℃,結果如表4。

表4 溶劑用量對收率的影響

溶劑用量/ml 20 40 80 100 

二氧硫脲收率/% 85.21 86.92 83.77 80.15 

  表4表明,同等實驗條件下,溶劑量大時,TD成品的溶解損失增加,收率下降;溶劑量少時 ,溶解損失減少,對提高得率有利,但溶劑用量過少,對反應排熱不利,反應溫度波動大, 既影響了產品質量,也減少得率,同樣不可取。試驗數據表明,最合適的溶劑量為:預置溶 劑質量∶投入硫脲總質量=1∶1。

2.6 母液回收試驗

  反應結束后混合液應進一步冷卻,分離出結晶固體二氧化硫脲后,母液中仍溶有部分殘存的 TD,試驗時對反應母液作了回收處理,投料硫脲40 g,控制反應溫度0~5℃,反應時間2~3.5 h,結果如表5。

  從表5可看出:每次用母液作溶劑的合成反應,其TD收率均比用水作溶劑的合成反應的收率 高,而且收率增加幅度較大,表明母液可再次利用。

表5 母液回收對收率的影響

預置水+母液量 母液Ⅰ 母液Ⅱ 母液Ⅲ 母液Ⅳ 

二氧化硫脲收率/% 95.81 95.60 90.13 87.04 

3 結論

  (1)通過試驗,打通了二氧化硫脲的合成工藝路線,并得到了合格產品,經過工業化放大試 生產的產品也完全符合質量指標。

  (2)穩定試驗的得率均在85%以上。若母液再次利用收率均在90%以上。

  二氧化硫脲的制備工藝簡單,原料易得,三廢易處理。其應用已在國內越來越引起人們的重 視,是一種很有發展前途的還原劑。


  上一頁:二氧化硫脲與保險粉應用在印染中的優缺點比       下一頁:二氧化硫脲應用優勢

Copyright ? 2017,青州市光大化工有限公司 , All Rights Reserved
聯系人:王經理 13589150666 電 話:0536-3820908 傳 真:0536-3824156 郵 箱:[email protected] 地 址:青州市東高徐大路中段
一本道色中色 湖北快三 股票涨跌停家怎么样计算 酒鬼酒股票 快3 基金配资多少倍 日本av小泽玛利亚快播 盈丰配资 体育比分网哪个好 澳洲幸运5 今天上证综合指数 广西快三 胜平负 快乐飞艇 上证指数走势图怎么看 指腕引体球 江西时时彩