化学
为了综合利用地沟油,我国将地沟油提炼成生物柴油可替换柴油做燃料,目前技术已经非常成熟.生物柴油是高级脂肪酸甲酯,可由油脂与甲醇通过酯交换生成新酯和新醇得到.已知油脂与甲醇互不相溶,反应中若有游离脂肪酸和水,将妨碍酯的交换.酯交换反应为:R1COOR2+R3OH→R1COOR3+R2OH.地沟油的预处理过程如下:目前常用的制备方法是碱催化法,用中性油制备生物柴油的步骤如下:①将酯交换反应器做干燥处理,先向反应器中加入20g中性油,再称取40g正己烷(约61mL).②称取甲醇4.6g(约5.8mL)放到锥形瓶

2019-03-31

为了综合利用地沟油,我国将地沟油提炼成生物柴油可替换柴油做燃料,目前技术已经非常成熟.生物柴油是高级脂肪酸甲酯,可由油脂与甲醇通过酯交换生成新酯和新醇得到.已知油脂与甲醇互不相溶,反应中若有游离脂肪酸和水,将妨碍酯的交换.酯交换反应为:R1COOR2+R3OH→R1COOR3+R2OH.地沟油的预处理过程如下:
目前常用的制备方法是碱催化法,用中性油制备生物柴油的步骤如下:
①将酯交换反应器做干燥处理,先向反应器中加入20g中性油,再称取40g正己烷(约61mL).
②称取甲醇4.6g(约5.8mL)放到锥形瓶中,然后称取0.200g氢氧化钠固体并使之溶解,然后加到反应器中.
③如图所示安装反应装置.
④控制温度在60~65℃进行恒温加热,搅拌1.5~2h.
⑤停止加热后,冷却,取出反应器,静置、分液,上层为生物柴油、正己烷和甲醇,下层主要为甘油.
⑥用温水洗涤制得的生物柴油3~4次.
⑦将水洗后的溶液倒入圆底烧瓶中,蒸馏,通过控制温度分别得到甲醇、正己烷,直至无液体蒸出后,烧瓶中剩余的液体主要为生物柴油.
作业帮
(1)酯交换反应器由___、冷凝管、温度计、搅拌棒组成.加入正己烷的作用是___.
(2)步骤④可以采用___方式进行恒温加热.中性油制备生物柴油的过程中可以循环利用的物质是___.
(3)地沟油在预处理时干燥、蒸馏操作的目的是___.
(4)确定步骤⑥已洗涤干净的方法是___.
优质解答
(1)依据装置图分析可知酯交换反应器由三颈烧瓶、冷凝管、温度计、搅拌棒组成,生物柴油是高级脂肪酸甲酯,可由油脂与甲醇通过酯交换生成新酯和新醇得到,已知油脂与甲醇互不相溶,正己烷是一种有机溶剂可以溶解油脂和甲醇使之混合均匀发生反应,
故答案为:三颈烧瓶;作溶剂,促进油脂与甲醇互溶;
(2)控制温度在60~65℃进行恒温加热应选择水浴加热,停止加热后,冷却,取出反应器,静置、分液,上层为生物柴油、正己烷和甲醇,下层主要为甘油,可知正己烷和甲醇可以循环使用,
故答案为:60~65℃的水浴加热;正己烷、甲醇;
(3)反应中若有游离脂肪酸和水,将妨碍酯的交换,地沟油的预处理干燥、蒸馏操作的目的是除去游离脂肪酸和水,否则将妨碍酯的交换,
故答案为:除去游离脂肪酸和水,否则将妨碍酯的交换;
(4)用温水洗涤制得的生物柴油3~4次,检验是否洗涤干净可以利用最后一次的洗涤液检查酸碱性设计,蘸取最后一次的洗涤液,用pH试纸测其酸碱性,若为中性则已洗净,
故答案为:蘸取最后一次的洗涤液,用pH试纸测其酸碱性,若为中性则已洗净.
(1)依据装置图分析可知酯交换反应器由三颈烧瓶、冷凝管、温度计、搅拌棒组成,生物柴油是高级脂肪酸甲酯,可由油脂与甲醇通过酯交换生成新酯和新醇得到,已知油脂与甲醇互不相溶,正己烷是一种有机溶剂可以溶解油脂和甲醇使之混合均匀发生反应,
故答案为:三颈烧瓶;作溶剂,促进油脂与甲醇互溶;
(2)控制温度在60~65℃进行恒温加热应选择水浴加热,停止加热后,冷却,取出反应器,静置、分液,上层为生物柴油、正己烷和甲醇,下层主要为甘油,可知正己烷和甲醇可以循环使用,
故答案为:60~65℃的水浴加热;正己烷、甲醇;
(3)反应中若有游离脂肪酸和水,将妨碍酯的交换,地沟油的预处理干燥、蒸馏操作的目的是除去游离脂肪酸和水,否则将妨碍酯的交换,
故答案为:除去游离脂肪酸和水,否则将妨碍酯的交换;
(4)用温水洗涤制得的生物柴油3~4次,检验是否洗涤干净可以利用最后一次的洗涤液检查酸碱性设计,蘸取最后一次的洗涤液,用pH试纸测其酸碱性,若为中性则已洗净,
故答案为:蘸取最后一次的洗涤液,用pH试纸测其酸碱性,若为中性则已洗净.
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