Создан заказ №2741099
4 марта 2018
Определить состав смеси не вошедших в реакцию мономеров при степени превращения мономеров 5%
Как заказчик описал требования к работе:
Оформить все графики в контрольной; 2. начертить схемы в соответствие со стандартами (можно в графическом редакторе на пк). Работу нужно сдавать в пятницу, поэтому 2 дня на выполнение максимум. Подробное задание прикрелено.
Фрагмент выполненной работы:
Определить состав смеси не вошедших в реакцию мономеров при степени превращения мономеров 5%.
3. Охарактеризовать тип структуры полученного полимера.
4. Написать химические уравнения инициирования, роста, обрыва и передачи цепи и ингибирования процесса сополимеризации, формулу сополимера.
5.Выбрать способ синтеза сополимеров.
6. Объясните, какое будет молекулярно-массовое распределение при выбранном способе синтеза? Какие факторы увеличивают скорость полимеризации? Какие факторы повышают конверсию мономеров при сополимеризации (полимеризации)? Какие факторы влияют на величину молекулярной массы сополимера?
№ Мономеры a и b Тем-ра синтеза, °С
Среда Инициатор катализатор Ингибитор r1·r2 Состав сопол-ра
12 Акролеин+винилацетат 20 вода Н2О2 нитробензол 3,3 ˣ 0,1 95-5
Решение:
1. (работа была выполнена специалистами author24.ru) Рассчитаем состав исходной смеси мономеров (акролеин + винилацетат) для получения сополимеров состава 95-5 масс.%.
Для этого определим сначала состав сополимера в мольных долях:
Молярная масса акролеина (АК) M(C3H4O) = 56 г/моль;
Молярная масса винилацетата (ВА) M(C4H6O2) = 86 г/моль;
FАК= GАКМАКGАКМАК+GВАMВА= 95569556+586=0,97 ;
FММА=1-0,97=0,03
Значения констант сополимеризации для акролеина r1= 3,3 и для винилацетата r2= 0,1.
Чтобы определить какому составу мономерной смеси соответствует заданный состав сополимера, воспользуемся дифференциальным уравнением состава, который записан следующим образом:
FАК∙r1-2FАК+ FАК∙r2-r1+1fАК2+2FАК-2FАК∙r2-1fАК+FАК∙r2= = 0
(0,97 ∙ 3,3 - 2 ∙ 0,97 + 0,97 ∙ 0,1 – 3,3 + 1) ∙fАК2 + (2 ∙ 0,97 - 2 ∙ 0,97 ∙ 0,1 – 1) fАК + 0,97 ∙ 0,1 = 0
Решая квадратное уравнение:
-0,942fАК2 + 0,746fАК + 0,097 = 0
fАК=0,8;
fАК= -0,01 (не может быть <0 состав мономерной смеси);
fВА=1- fАК=0,2.
Найдём массовое соотношение мономеров в исходной смеси:
gАК= fАК∙ МАКfВА∙ МВА+fАК∙ МАК= 0,8 ∙ 560,2 ∙ 86+0,8 ∙ 56=0,7226= 72,26 мас.%
gВА=1-0,7226 = 0,2774 = 27,74 мас. %
2. Определим состав смеси не вошедших в реакцию мономеров при степени превращения мономера ВА 5%. Возьмем весь ВА, имеющийся в исходной смеси за 100%, тогда количество прореагировавшего в результате реакции сополимеризации ВА определим из соотношения: 27,74 ∙ 5100 = 1,39 мас.%.
По условию количество ВА в сополимере составляет 5%, следовательно, количество АК, вступившего в реакцию сополимеризации составит 1,39 ∙ 95/5 = 26,41 мас. %.
Тогда состав смеси мономеров, не вступивших в реакцию найдём следующим образом:
Содержание АК: 72,26 – 26,41 = 45,85 мас.%;
Содержание ВА : 27,74 – 1,39 = 26,35 мас.%:
То есть АК : ВА = 32,16 : 63,45 = 1,74 : 1
3. Тип структуры полученного сополимера
Характер зависимости строения сополимера от состава мономерной смеси определяется значениями констант сополимеризации (Рисунок 1):
Рисунок 1 – Зависимость вероятностей диад звеньев от состава мономерной смеси и относительной активности мономеров.
В случае, когда r1>1, а r2<1, велика доля диад m1-m1 (кривые 1). В нашем случае сополимер при любом составе исходной смеси обогащен компонентом M1 и в его структуре преобладают как раз эти диады звеньев.
Определим количественно химическое строение бинарных сополимеров на основании определения вероятностей образования диад звеньев с помощью следующих уравнений:
P11=r1[M1][M2]2c;
P12=P21=M1M2c;
P22=r2c;
Проведем расчеты и найдём c по следующей формуле:
c= r1(M1M2)2+2M1M2+r2;
c=3,3∙(5686)2+2∙5686+0,1=2,8;
P11= 3,3 ∙(5686)22,8 = 0,5 = 50 мол. %;
P12=P21 = 56/862,8=0,2326=23,26 мол.%;
P22=0,12,8= 0,0357 = 3,57 мол.%.
Следовательно, в структуре сополимера основную часть будут составлять звенья АК-АК (50%), чуть меньше будет смешанных звеньев АК-ВА и ВА-АК (по 23,26 %), наименьшее количество будет звеньев ВА-ВА (3,57%).
Таким образом, полимер будет иметь статистическую структуру.
4. Написать химические уравнения сополимеризации, инициирования, роста цепи, обрыва цепи, передачи цепи, ингибирования.
А) Инициирование цепи
Для понижения температуры распада используют окислительно-восстановительные системы. Скорее всего это классическая реакция реактива Фентона:
Fe2+ + H2O2 => Fe3+ + HO- + HO.
Б) Рост цепи
Так как радикал кислород-центрированный, то он отрывает водород от мономера, но при этом происходит процесс роста цепи:
В) Обрыв цепи
Как и в любом случае радиальной полимеризации (сополимеризации) цепь может обрываться в результате реакции рекомбинации и диспропорционирования:
Г) Передача цепи
Передача цепи происходит через слабый ингибитор, в качестве которого в данном случае используется нитробензол. Он обычно применяется для снижения скорости полимеризации с целью предотвращения чрезмерного разогрева реакционной системы и связанных с этим нежелательных последствий (в отсутствие ингибитора акролеин способен к взрывной самопроизвольной полимеризации – образовывается неплавкий порошок дисакрил). Продукт взаимодействия ингибитора с радикалом роста могут образовывать рост новых цепей:
(насчет взаимодействия в м-положении не уверен)
5...Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
200 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
5 марта 2018
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Определить состав смеси не вошедших в реакцию мономеров при степени превращения мономеров 5%.docx
2018-03-08 13:44
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
5
Положительно
Ответственный подход к работе, подробное описание вопросов. Заказ сделан раньше срока. Спасибо!
Хочешь такую же работу?
300 ₽
