① 硝化反應
硝化反應是硝基-NO2替代-H的反映,
硝化方法主要有以下幾種:
(1)稀硝酸硝化一般用於含有強的第一類定位基的芳香族化合物的硝化,反應在不銹鋼或搪瓷設備中進行,硝酸約過量10~65%。
(2)濃硝酸硝化這種硝化往往要用過量很多倍的硝酸,過量的硝酸必需設法利用或回收,因而使它的實際應用受到限制。
(3)濃硫酸介質中的均相硝化當被硝化物或硝化產物在反應溫度下為固體時,常常將被硝化物溶解於大量濃硫酸中,然後加入硫酸和硝酸的混合物進行硝化。這種方法只需要使用過量很少的硝酸,一般產率較高,缺點時硫酸用量大。
(4)非均相混酸硝化當被硝化物或硝化產物在反應溫度下都是液體時,常常採用非均相混酸硝化的方法,通過強烈的攪拌,使有機相被分散到酸相中而完成硝化反應。
(5)有機溶劑中硝化這種方法的優點是採用不同的溶劑,常常可以改變所得到的硝基異構產物的比例,避免使用大量硫酸作溶劑,以及使用接近理論量的硝酸。常用的有機溶劑有乙酸、乙酸酐、二氯乙烷等。
② 硝化反應條件是什麼
硝化反應條件:向有機化合物分子中引入硝基。
硝化向有機化合物分子中引入硝基(-NO2)的過程,硝基就是硝酸失去一個羥基形成的一價的基團。芳香族化合物硝化的反應機理為:硝酸的-OH基被質子化,接著被脫水劑脫去一分子的水形成硝醯正離子(nitronium ion,NO2)中間體,最後和苯環行親電芳香取代反應,並脫去一分子的氫離子。
在此的硝化反應中芳香環的電子密度會決定硝化的反應速率,當芳香環的電子密度越高,反應速率就越快。由於硝基本身為一個親電體,所以當進行一次硝化之後往往會因為芳香環電子密度下降而抑制第二次以後的硝化反應。必須要在更劇烈的反應條件(例如:高溫)或是更強的硝化劑下進行。
硝化方法
(1)稀硝酸硝化一般用於含有強的第一類定位基的芳香族化合物的硝化,反應在不銹鋼或搪瓷設備中進行,硝酸約過量10~65%。
(2)濃硝酸硝化這種硝化往往要用過量很多倍的硝酸,過量的硝酸必需設法利用或回收,因而使它的實際應用受到限制。
(3)濃硫酸介質中的均相硝化當被硝化物或硝化產物在反應溫度下為固體時,常常將被硝化物溶解於大量濃硫酸中,然後加入硫酸和硝酸的混合物進行硝化。這種方法只需要使用過量很少的硝酸,一般產率較高,缺點是硫酸用量大。
(4)非均相混酸硝化當被硝化物或硝化產物在反應溫度下都是液體時,常常採用非均相混酸硝化的方法,通過強烈的攪拌,使有機相被分散到酸相中而完成硝化反應。
③ 什麼是硝化反應還有魯米諾反應是什麼
魯米諾(luminol),又名發光氨,英文名5-Amino-2,3-dihydro-1,4-phthalazinedione。 它常溫下是一種黃色晶體或者米黃色粉末,是一種比較穩定的化學試劑。它的化學式是C8H7N3O2 結構式在下面的圖圖裡面有。同時,魯米諾又是一種強酸,對眼睛、皮膚、呼吸道有一定刺激作用。 法醫學上,魯米諾反應又叫氨基苯二醯一胼反應,可以鑒別經過擦洗,時間很久以前的血痕。生物學上則使用魯米諾來檢測細胞中的銅、鐵及氰化物的存在。 魯米諾早在1853年就被合成出來了。1928年,化學家首次發現這種化合物有一個奇妙的特性,它被氧化時能發出藍光。幾年以後,就有人想到利用這種特性去檢測血跡。血液中含有血紅蛋白,我們從空氣中吸入的氧氣就是靠這種蛋白質輸送到全身各部分的。血紅蛋白含有鐵,而鐵能催化過氧化氫的分解,讓過氧化氫變成水和單氧,單氧再氧化魯米諾讓它發光。在檢驗血痕時,魯米諾與血紅素(hemoglobin,血紅蛋白中負責運輸氧的一種蛋白質)發生反應,顯出藍綠色的熒光。這種檢測方法極為靈敏,能檢測只有百萬分之一含量的血,即使滴一小滴血到一大缸水中也能被檢測出來,由此可知犯罪分子是多麼難以把現場清洗干凈了。 3-硝基鄰苯二甲酸可作為魯米諾的合成原料。3-硝基鄰苯二甲酸與肼在高沸點溶劑(如二甘醇)中發生縮合反應,失去一分子水,生成3-硝基鄰苯二甲醯肼。然後以保險粉還原3-硝基鄰苯二甲醯肼中的硝基,得到3-氨基鄰苯二甲醯肼,即是魯米諾。 魯米諾只有用氧化劑處理過才會發光。通常使用雙氧水和一種氫氧化物鹼的混合水溶液作為激發劑。在鐵化合物催化下,雙氧水分解為氧氣和水: 2 H2O2 → O2 + 2 H2O 實驗室中常以鐵氰化鉀作為催化劑鐵的來源,而法醫學上的催化劑則恰好是血紅蛋白中的鐵。很多生物系統中的酶也可催化過氧化氫的分解反應。 魯米諾與氫氧化物反應時生成了一個雙負離子(Dianion),它可被過氧化氫分解出的氧氣氧化,產物為一個有機過氧化物。該過氧化物很不穩定,立即分解出氮氣,生成激發態的3-氨基鄰苯二甲酸。激發態至基態轉化中,釋放的能量以光子的形式存在,波長位於可見光的藍光部分。在檢驗血痕時,魯米諾與血紅素(hemoglobin,血紅蛋白中負責運輸氧的一種蛋白質)發生反應,顯出藍綠色的熒光。魯米諾的靈敏度可以達到一百萬分之一。即1滴血混在 999,999滴水中時也可以被檢驗出來。不過它與其他具有氧化性的物質也發生反應,但是顯示的顏色和顯色的時間長短都是不同的。 即使犯罪現場的血跡已經被擦過或清除過,調查者依舊可以使用魯米諾找到它們的位置。實際上,調查者在要調查的區域內噴灑魯米諾和激發劑溶液,血中的鐵立即催化魯米諾的發光反應,使其產生藍色光芒。該反應需用的催化劑量非常少,因此魯米諾可以檢測痕量的血跡。發光大約持續30秒鍾,可通過長曝光的照片觀察出,其周圍環境不可以太亮。 魯米諾有一些缺點限制了它的應用: * 魯米諾在銅、含銅合金、辣根或某些漂白劑的存在下發出熒光。因此如果犯罪現場被漂白劑徹底處理過,則魯米諾發出的熒光會強烈掩蓋任何血跡的存在。 * 魯米諾可以檢測出動物血及尿中的少量血,因此如果待測房間中含有尿或動物血,檢測結果會有偏差。 * 魯米諾與排泄物反應,發出的光與和血反應發出的是相同的。 * 魯米諾可能幹擾其他檢測,然而魯米諾並不幹擾DNA的提取。 通常採取以下幾種辦法避免檢驗受到干擾: *讓現場乾燥幾天,漂白劑的干擾作用就會消失,而血跡即使過了許多年,還能讓魯米諾發光。 *使用某種能抑制次氯酸的干擾作用的化合物。很顯然不能使用抗氧化劑,因為那會把血跡與魯米諾的反應也抑制住了。人們針對次氯酸的化學結構,例如針對它含有的氯原子,找到了合適的抑制物。最保險的辦法是在用魯米諾發光法檢測到疑似血跡的物質後,用別的方法確定那的確是血跡。 *而且,人們發現,血跡在被魯米諾處理過以後,它含有的遺傳物質DNA並沒有被破壞掉,還能從中提取出來做鑒定。
④ t=20℃時的反硝化速率是多少
反硝化反應在自然界具有重要意義,是氮循環的關鍵一環,可使土壤中因淋溶而流入河流、海洋中的NO3-減少,消除因硝酸積累對生物的毒害作用。它和厭氧銨氧化(Anammox)一起,組成自然界被固定的氮元素重新回到大氣中的途徑。農業生產方面,反硝化作用使硝酸鹽還原成氮氣,從而降低了土壤中氮素營養的含量,對農業生產不利。農業上常進行中耕鬆土,以防止反硝化作用。在環境保護方面,反硝化反應和硝化反應一起可以構成不同工藝流程,是生物除氮的主要方法,在全球范圍內的污水處理廠中被廣泛應用。污水處理中所利用的反硝化菌為異養菌,其生長速度很快,但是需要外部的有機碳源,在實際運行中,有時會添加少量甲醇等有機物以保證反硝化過程順利進行。
⑤ 硝化速率一般是多少
硝化速率一般取決於氨氮轉化為亞硝酸氮的反應速率。
硝化是一種化工單元過程,是向有機化合物分子中引入硝基的過程,硝基就是硝酸失去一個羥基形成的一價的-NO2。
芳香族化合物硝化的反應機構為硝酸的OH基被質子化,接著被脫水劑脫去一的水形成NO2+的中間體,最後和苯環進行芳香族的親電取代反應,並脫去一分子的氫離子。
在此種的硝化反應中芳香環的電子密度會決定硝化的反應速率,當芳香環的電子密度越高,反應速率就越快。
硝化方法主要有以下幾種:
(1)稀硝酸硝化一般用於含有強的第一類定位基的芳香族化合物的硝化,反應在不銹鋼或搪瓷設備中進行,硝酸約過量10~65%。
(2)濃硝酸硝化這種硝化往往要用過量很多倍的硝酸,過量的硝酸必需設法利用或回收,因而使它的實際應用受到限制。
(3)濃硫酸介質中的均相硝化當被硝化物或硝化產物在反應溫度下為固體時,常常將被硝化物溶解於大量濃硫酸中,然後加入硫酸和硝酸的混合物進行硝化。這種方法只需要使用過量很少的硝酸,一般產率較高,缺點是硫酸用量大。
⑥ 硝化反應的注意事項
(1)、硝化反應是放熱反應,溫度越高,硝化反應的速度越快,放出的熱量越多,越極易造成溫度失控而爆炸。
(2)、被硝化的物質大多為易燃物質,有的兼具毒性,如苯、甲苯、脫脂棉等,使用或儲存不當時,易造成火災。
(3)、混酸具有強烈的氧化性和腐蝕性,與有機物特別是不飽和有機物接觸即能引起燃燒。硝化反應的腐蝕性很強,會導致設備的強烈腐蝕。混酸在制備時,若溫度過高或落入少量水,會促使硝酸的大量分解,引起突沸沖料或爆炸。
(4)、硝化產品大都具有火災、爆炸危險性,尤其是多硝基化合物和硝酸酯,受熱、摩擦、撞擊或接觸點火源,極易爆炸或著火。 (1)、制備混酸時,應嚴格控制溫度和酸的配比,並保證充分的攪拌和冷卻條件,嚴防因溫度猛升而造成的沖料或爆炸。不能把未經稀釋的濃硫酸與硝酸混合。稀釋濃硫酸時,不可將水注入酸中。
(2)、必須嚴格防止混酸與紙、棉、布、稻草等有機物接觸,避免因強烈氧化而發生燃燒爆炸。
(3)、應仔細配製反應混合物並除去其中易氧化的組分,不得有油類、酐類、甘油、醇類等有機物雜質,含水也不能過高;否則,此類雜質與酸作用易引發爆炸事故。
(4)、硝化過程應嚴格控制加料速度,控制硝化反應溫度。硝化反應器應有良好的攪拌和冷卻裝置,不得中途停水斷電及攪拌系統發生故障。硝化器應安裝嚴格的溫度自動調節、報警及自動連鎖裝置,當超溫或攪拌故障時,能自動報警並停止加料。硝化器應設有泄爆管和緊急排放系統,一旦溫度失控,緊急排放到安全地點。
(5)、處理硝化產物時,應格外小心,避免摩擦、撞擊、高溫、日曬,不能接觸明火、酸、鹼等。管道堵塞時,應用蒸氣加溫疏通,不得用金屬棒敲打或明火加熱。
(6)、要注意設備和管道的防腐,確保嚴密不漏。
⑦ 發生硝化反應時速率最慢的是 甲苯 溴苯 苯 硝基苯
硝化反應是親電取代反應,芳香環的電子密度決定硝化的反應速率,
當芳香環的電子密度越高,反應速率就越快.
硝基苯是強吸電子基,所以硝基苯中,苯環電子密度最低,硝化反應最慢.
選 D 硝基苯
⑧ 生物脫氮硝化反應速度快慢與什麼因素有關
硝化作用的速度與以下因素有關:
(1)pH值:當pH值為8.4時(指在20E條件下),硝化作用速度最快;
(2)溫度:溫度高時硝化作用速度快。一般在30℃時的硝化作用速度是17℃時的1倍;
(3)DO值:需要較高的DO值,當DO由2mg/L下降到0.5mg/L時,硝化作用速度由0.09下降到0.045kgNH4/(kgMLSS·日);
(4)氨濃度:當小於2.5mg/L時,硝化速度就急劇下降。
⑨ 反硝化反應所需的時間大約為多長時間
上世紀80年代初開創的工藝流程,
其主要特點是將反硝化反應器放置在系統之首,
故又稱為前置反硝化生物脫氮系統。
⑩ 硝化系統建立要幾天
一般3-5天就能建立起硝化系統如果你自己買活化硝化菌,一般7天左右可以基本建立硝化系統,2周左右可以基本健全如果只靠缸內自循環,則至少半月以上可以初步建立最好硝化系統能夠和闖缸魚配合好,建立系統後撈出即可。
硝化系統指以硝化菌為核心,用於消除水中硝酸鹽的生物凈水系統,在氮循環水質凈化中相當重要的角色。在自然界水體自凈的生化部分依次分為三個步驟進行:氨化系統,硝化系統,反硝化系統。人工製造的水體生物凈化過程中硝化系統是需要最長時間才能建立的,因此人們會把整個小型水體生物凈化過程誤叫「硝化系統」。人工建立的「硝化系統」其主要包括物理凈水設備(水泵,底沙等),水草(生產者),魚類(消費者),異養菌,和硝化菌 。在水族魚缸裡面建立起穩定的硝化菌此能保證水質穩定。