一种制取甲烷的配方及其制备方法与流程

[0001]
本发明涉及有机化学实验技术领域，具体为一种制取甲烷的配方及其制备方法。


背景技术：

[0002]
甲烷是学习有机化学的起点物质，甲烷气体的制备实验是一个重要的有机化合物性质实验，是大学基础化学实验及中学化学教学中一个重要的验证性实验，对培养学生的实验能力，加强理论联系实际 ,分析问题、解决问题的能力方面具有十分重要的意义。
[0003]
实验室制取甲烷的方法有很多种，常用的方法有羧酸钠和氢氧化钠在硬质试管中直接混合加热；无水醋酸钠、氢氧化钠及碱石灰充分磨细 、混匀后,加热制取等方法。现有的配方及方法，存在以下问题，如：1）无水醋酸钠和碱石灰均易吸水受潮，易板结，影响反应的进行，反应速度慢、产气量少；2)高温下，氢氧化钠呈熔融状态，气体难以逸出，而且容易使试管破裂；3）实验结束后，硬质试管中的混合物牢牢地粘附在试管壁上，不宜清理和洗刷；4）为了防止试管在反应中途破裂,采用碱石灰或含有其他掺入物的氢氧化钠的混合物跟无水醋酸钠共热来制取甲烷的，由于生石灰或熟石灰等物质的分散作用,大大地削弱了氢氧化钠在熔融状态下对玻璃的严重侵蚀 ，虽有效地保护了试管 ,但同时也妨碍了氢氧化钠跟无水醋酸钠接触 ,因而减慢了反应速度。也有技术主要集中在各试剂的配比与各试剂的干燥方面，常采用在反应物中掺入氧化铜或三氧化二铁、二氧化锰或其它金属氧化物来改进这个实验，但这些改进方法并没有从根本上解决问题，且产生了一些新的问题。由于存在以上诸多问题，达不到课堂演示实验的理想效果。
[0004]
因此，如何选取乙酸钠、氢氧化钠和氧化钙的配比和更加均匀的混合所用原料来提高甲烷生成的速度和产量，防止试管破裂是本实验的关键。


技术实现要素：

[0005]
本发明所解决的技术问题在于提供一种制取甲烷的配方及其制备方法，以解决上述背景技术中的甲烷生成气速小，试管易破裂，试管不易清洗等问题。
[0006]
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现 ：采用改进的甲烷试剂制备方法，其制备方法为溶剂法。先将8-12份naac和4-6份naoh完全溶于水中，然后向其混合水溶液中加入3-4份的粉末状cao，cao与水反应可形成高浓度的石灰乳，再将其置入150℃恒温烘干，待样品干燥后取出，最后向其中加入剩余的3-4份cao，混合研磨均匀后，可制得白色粉末状混合物，即制取甲烷的混合试剂。
[0007]
与以前技术相比，本发明具有以下特点：1、本技术产品混合更为均匀。制备甲烷加热后为疏松非流动固体，气体易于逸出，所制取的甲烷产气量大，产气速度快。2、实验安全性高，氢氧化钠用量减少且与试管接触减少，试管腐蚀程度大大降低。3、实验结束后，残留物疏松，实验所用试管易清洗，可再用。
具体实施方式
[0008]
为了使本发明的技术手段、工作流程、使用方法达成目的与功效易于明白了解，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0009]
一种制取甲烷的配方及其制备方法，其配方质量比：醋酸钠：氢氧化钠：氧化钙= 8-12 ：4-6 ：5-7醋酸钠8-12份氢氧化钠4-6份氧化钙5-7份。
[0010]
所述一种制取甲烷的配方及其制备方法，包括以下步骤 ：1）按配方要求称取8-12份的醋酸钠，之后将其在搅拌的条件下逐量加入到70℃左右的热水中，不断搅拌，直至其完全溶解；2）称取4-6份的氢氧化钠，将其在搅拌的条件下逐量加入到上述热的醋酸钠溶液中，不断搅拌，直至完全溶解；3）称取3-4份粉末状氧化钙，将其加入至上述醋酸钠与氢氧化钠的混合液中，快速搅拌混匀，直至溶液转化成白色糊状物；4）将配置好的混合物样品，在150℃下，烘10h左右，待样品完全干燥后取出；5）称取3-4份粉末状氧化钙，将其与干燥的样品混合研磨均匀；6）将成品密封干燥保存待用。
[0011]
实施例 1量取8ml去离子水，将其放在电热板加热至70℃左右，注意不能让其沸腾；称取8g 醋酸钠，将其逐量溶于热水中，不断搅拌，使其完全溶解；称取4g氢氧化钠，将其逐量溶于热的醋酸钠溶液中，不断搅拌，使其完全溶解，溶解过程中若遇到玻璃棒或容器壁上沾有药品，可加入少量水冲洗；称取3g氧化钙，将其加入上述醋酸钠与氢氧化钠的混合溶液中，快速搅拌，尽量避免氧化钙粘到容器壁或容器底部，待氧化钙与水完全反应，溶液呈白色糊状，继续搅拌，使其尽可能达到最大粘稠度；将配置好的混合物放进烘箱（在容器上方用玻璃板等薄片盖住，防止空气中的二氧化碳过多的与混合物中的氢氧化钠反应），设置温度150℃，烘干10h左右，待样品完全干燥后取出；称取2g氧化钙与干燥的样品混合研磨至60目以上；将成品密封干燥保存待用。所制备出的试剂生成甲烷产气量为125ml/g，反应结束后，试剂聚集在一起，但基本不沾壁，用水冲洗后，试管干净，烘干后即可做下一次实验。
[0012]
实施例2量取16ml去离子水，将其放在电热板加热至70℃左右，注意不能让其沸腾；称取24g 醋酸钠，将其逐量溶于热水中，不断搅拌，使其完全溶解；称取12g氢氧化钠，将其逐量溶于热的醋酸钠溶液中，不断搅拌，使其完全溶解；称取7g氧化钙，将其加入上述醋酸钠与氢氧化钠的混合溶液中，快速搅拌，至白色糊状物；将配置好的混合物放进烘箱，设置温度150℃，烘干10h左右，待样品完全干燥后取出；称取7g氧化钙与干燥的样品混合研磨至60目以上；将成品密封干燥保存待用。所制备出的试剂生成甲烷产气量为130ml/g，反应结束后，试剂
聚集在一起，但基本不沾壁，用水冲洗后，试管干净，烘干后即可做下一次实验。
[0013]
实施例3量取500ml去离子水，将其放在电热板加热至70℃左右，注意不能让其沸腾；称取500g 醋酸钠，将其逐量溶于热水中，不断搅拌，使其完全溶解；称取250g氢氧化钠，将其逐量溶于热的醋酸钠溶液中，不断搅拌，使其完全溶解；称取150g氧化钙，将其加入上述醋酸钠与氢氧化钠的混合溶液中，快速搅拌，至白色糊状物；将配置好的混合物放进烘箱，设置温度150℃，烘干10h左右，待样品完全干燥后取出；研磨后直接封装，待需要使用时，按照比例加入氧化钙混合研磨，进行实验。所制备出的试剂生成甲烷产气量为120ml/g，反应结束后，试剂聚集在一起，但基本不沾壁，用水冲洗后，试管干净，烘干后即可做下一次实验。
[0014]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。 本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。 本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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