كيفية حساب كميات الأحماض والكحول للبوليستر MW الهدف؟

1 درجة التعددات

الخطوة الأولى هي فهم درجة التعدد ، الممثلة بواسطة n. تتكون البوليستر البوليستر من مجموعة هيدروكسيل في كلا الطرفين وتكرار قطاعات الوحدة في الوسط. أثناء التفاعل ، يتم إطلاق الماء ، وإزالته يدفع التفاعل إلى الأمام.

يتم حساب الدرجة النظرية من البلمرة N:

ن = (الوزن الجزيئي البوليستر – متوسط ​​الوزن الجزيئي للكحول) ÷ متوسط ​​الوزن الجزيئي للوحدة المتكررة

مثال

لتوليف الجليكول البولي إيثيلين الدؤوب مع الوزن الجزيئي المتوسط ​​البالغ 3000 ، وحيث يمثل غليكول ثنائي إيثيلين 40 ٪ من الكحول الكلي بالكتلة ، يحسب درجة التعدد.

منح:

الوزن الجزيئي النسبي لحمض الأديبيك = 146

وفقا لصيغة (11-53):

متوسط ​​الوزن الجزيئي للكحول المختلط = (MNJ × MNK)/[MNK × A + MNJ × (1 & ناقص ؛ أ)]]

= (62 × 106)/(106 × 0.6 + 62 × 0.4) = 74.34

وفقا لصيغة (11-51):

M (الوحدة) = م (حمض) + م (الكحول) & ناقص ؛ 2 × M (الماء) = 146 + 74.34 & ناقص ؛ 2 × 18 = 184.34

(للحصول على تفاصيل عن الصيغ (11-53) و (11-51) ، يرجى الرجوع إلى المقال كيفية حساب الوزن الجزيئي لوحدات تكرار بوليستر بوليول؟ )

وبالتالي ، فإن درجة التعدد النظرية N للبوليستر M3000 هي:

n = (3000 & ناقص ؛ 74.34) ÷ 184.34 = 15.87 & Asymp ؛ 16

2 كمية فعلية من الحمض المختلط أو الكحول

عند تصنيع بوليول بوليستر مع وزن جزيئي معين ، استنادًا إلى الصيغ (11-53) و (11-51) ، نحسب القيمة النظرية لـ N. بالنسبة إلى diols بوليستر مع اثنين من نهايات الهيدروكسيل ، يتطلب 1 مول من diol بوليستر (n+1) مول من الكحول و n mol من الحمض ، وبالتالي فإن نسبة الكحول المولي إلى الحمض:

(n + 1)/n = 1 + (1/n)

إجمالي الكمية النظرية من الكحول = متوسط ​​الوزن الجزيئي × (N+1)

إذا كان خليط الكحول يتضمن A و B و C ، فإن كمية كل الكحول = جزء الخلد × الوزن الجزيئي

مثال:

لتوليف 4 كجم من جليكول البولي إيثيلين الدؤوب مع وزن جزيئي يبلغ 4000 ، والكسر الكتلي من جليكول الإيثيلين في الكحول المختلط هو 60 ٪:

وفقا لصيغة (11-53):

(62 × 106)/(106 × 0.6 + 62 × 0.4) = 74.34

وفقا لصيغة (11-51):

146 + 74.34 & ناقص ؛ 36 = 184.34

درجة التعددات n = (4000 & ناقص ؛ 74.34) ÷ 184.34 = 21.3 & Asymp ؛ 21

ثم:

مطلوب حمض الأديبيك = 146 × 21 = 3066 ز

مطلوب الإيثيلين جليكول = 74.34 × 21 × 60 ٪ = 936.68 جم

ديثيلين جليكول مطلوب = 74.34 × 21 × 40 ٪ = 624.46 جم

3 المواد المتطايرة النظرية

أثناء الإنتاج أو التوليف على نطاق المختبر ، يجب إزالة الماء في درجات حرارة عالية لمواصلة التكثيف. قد يحمل تقطير الماء أيضًا بعض الكحول. حتى مع أجهزة الارتجاع ، يختلف فقدان الكحول حسب المعدات والتشغيل.

علاوة على ذلك ، عندما تنخفض قيمة الحمض أدناه 20–30 mgkoh/g ، هناك حاجة إلى جفاف الفراغ لتقليل قيمة الحمض إلى أقل من 1 mgkoh/g. خلال هذه العملية ، يزداد فقدان الكحول.

لذلك ، عادة ما يتجاوز مدخلات الكحول الفعلية الكمية النظرية ، اعتمادًا على كفاءة واستقرار نظام الارتجاع. أنظمة الارتجاع الأفضل تؤدي إلى انخفاض تكاليف الكحول وخفض التكاليف.

وتشمل المواد المتقلبة:

1. المياه النظرية الناتجة لتحقيق الوزن الجزيئي المستهدف

2. الكحول الكحول فوق المتطلبات النظرية