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在本实验室开发出的双氧水催化氧化环己烯合成环氧环己烷的反应体系中,反应液分为油和水两相,油相主要为目的产物环氧环己烷,水相中除含有微量的环己酮和磷酸氢二钾外还含有质量分数为3%左右的1,2-环己二醇(CHD)。如果将水相直接排放不仅污染环境而且还是对资源的一种浪费。本文针对水相体系,采用萃取法对反应液水相中的1,2-环己二醇进行了分离研究。其主要研究内容及结果如下:
建立了以吡啶为内标物来测定1,2-环己二醇含量的方法,绘制出了1,2-环己二醇的标准曲线,所得到的计算方程为y=1.00152x+0.00643,并对该方法的精密度和准确度进行了验证,表明该分析方法可满足分析要求。
研究中筛选出正丁醇为萃取剂,对其萃取工艺条件进行了优化,优化得到的较佳工艺条件为:常温,萃取剂和水相的体积比为0.5∶1,振荡强度为130r/min,萃取时间为20min,静置时间为60min。在较佳工艺条件下,两次萃取率可达到97.55%;采用蒸馏的方法对1,2-环己二醇的萃取相进行了纯化研究,得到了较佳的纯化条件。在较佳条件下,纯化后1,2-环己二醇的纯度可达98%以上,能够满足相关领域的应用要求。
用斜率法确定了萃取络合物的结构参数,并对萃取过程的热力学性质进行了计算,得到萃取过程的表观热△H=22.84KJ/mol。由△H>0可以看出,1,2-环己二醇的萃取过程是一个吸热过程,温度的提高有利于萃取过程的进行;采用微分法研究了正丁醇萃取水相中1,2-环己二醇的动力学,确定了相关动力学模型,该模型符合一级反应动力学模型,为该萃取过程的操作及萃取器的设计提供了相关依据,并确定了该模型中的相关参数。