对羧基苯甲醛、对甲基苯甲酸、苯甲酸、对苯二甲酸和间苯二甲酸在N-N—二甲基甲酰胺中的溶解度

第15卷第3期2001年6月高柱化学工程学报／oumalofChemicalEngine-ringofChineseUaiversifi~No3、bll5June2001文章编号：1003—9015(2001)03—0258—04对羧基苯甲醛、对甲基苯甲酸、苯甲酸、对苯二甲酸和间苯二甲酸在N，N一二甲基甲酰胺中的溶解度李艘卿，刘大壮，王福安(郑州大学北校医化工学院，河南郑州450002)摘要；采用激光监视技术由台成法实验测定了对羧基苯甲醛、对甲基苯甲酸、苯甲酸、对苯二甲酸和问苯二甲酸在N,N．二甲基甲酰胺中的溶解度。实验数据用多项式方程进行关联计算的溶解度与实验值符台良好。关键词；激光监视技术：芳香羧酸：溶解度：N，N．二甲基甲酰胺中圉分类号：06255：0645．12文献标识码：A1前言随着聚酯工业的不断发展．精制对苯二甲酸生产过程中产生了大量氧化残渣废料，对羧基苯甲醛、对甲基苯甲酸、苯甲酸、对苯二甲酸和间苯二甲酸是其中的主要组分。从保护环境和对资源充分利用的观点出发．对氧化残渣的分离回收研究越来越受到人们的重视。为了从氧化残渣中分离回收上述有用组分．就要求有系统全面的溶解度数据。但至今只有这些组分中的一部分在水、醋酸、二甲苯、甲醇和乙醇等溶剂中较少温度下的溶解度报道_l。1从已有报道来看，有的溶剂溶解度太小，有的溶剂有毒，有的溶剂易挥发、有的溶剂腐蚀性强，有的溶剂呈液态的温度范围窄．均不适合作为工作溶剂用于氧化残渣的分离回收。作者对氧化残渣分离回收工程初步研究发现，N，N一二甲基甲酰胺不仅是一种无色、透明、极性强、毒性小而沸点高的溶剂．且对氧化残渣中的组分有较强的溶解能力，有望成为氧化残渣分离回收的优良溶剂。但是，氧化残渣中各主要组分在N．N一二甲基甲酰胺中的溶解度数据至今未见报道。为此本文在较宽温度范围内测定了对拔基苯甲醛、对甲基苯甲酸、苯甲酸、对苯二甲酸及间苯二甲酸在N，N一二甲基甲酰胺中的溶解度，并用多项式经验方程对实验数据进行了关联。2实验部分2．1实验原料实验用苯甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸和NN．二甲基甲酰胺均为分析纯试剂。其中N．N一二甲基甲酰胺的折光率nn2为1．4268(文献值“11．4270)。对甲基苯甲酸的质量分数为O．997，由工业品提纯得到。首先，工业对甲基苯甲酸经氯仿常温抽提分离除去对苯二甲酸等杂质，然后依次在醋酸、水中重结晶得到纯品对拔基苯甲醛的质量分数为0．998，也为工业品的提纯物。将工业对拔基苯甲醛溶于NaOH溶液后浓缩、结晶以便与杂质分离．表1实验用各种溶质的熔点TableIMeltingpoimofthesoluteusedformeasurement啦稿日期：2000-lO．。B；修订日期：2oo1．02．23。作者筒什：李殿卿f196)，男，河南省长葛市人-高级工程师一天津大学博士生联系人：刘大壮第15善第3期亭腱卿手：对教基苯甲醛、对甲基苯甲酸、革甲政、对苯二甲畦和闻革二甲醯在N，甲基甲酰胺中的溶解度259然后将结晶溶于水并进行酸析、纯水洗涤、水中重结晶得到纯品。对甲基苯甲酸和对羧基苯甲醛纯品的纯度由日本岛津LC一10A液相色谱分析得到。实验用固体溶质的熔点测定结果列于表1，并与文献数据进行了比较。裹2各芳香赣酸在N，N．=甲基甲酰胺中的溶解度Table2~o[ub[1ltiesofdiferentaromaticacidsinN．N-dimethylformamide260高植化学工程学报2．2实验仪器采用日本岛津LC．10A型高效液相色谱仪测定固体溶质的纯度。由德国NETZSCH公司的STA449C型微分扫描量热仪铡定各种固体溶质的熔点样品质量由上海分析仪器厂制造的TG332A型分析天平称量，称量精度为±000001克。2．3溶解度测定本文按合成法(syntheticmethod)测定五个体系的溶解度，激光监视技术被用来观察固液体系的溶解状况以提高测量精度。激光监视系统由晶体管激光发生器、光电转换器和光强显示仪组成。溶解度测定装置为自制的带夹套玻璃溶解釜。夹套与超级恒温水浴相连使溶解釜达到所需的温度。在研究的温度范围内夹套温度的控制精度为±0．02K。釜内的磁力搅拌转子连续对物料进行搅拌，以促进溶解达到平衡。一只冷凝管与溶解釜相连以免测定过程中溶剂散失。水银玻璃温度计插人釜内直接与物料接触，准确测量温度其测量精度为±0．05K。将溶质和N，N．二甲基甲酰胺准确称量后加人溶解釜，在连续搅拌下由超级恒温水浴对溶解釜进行加热。当大部分溶质已溶解时以小于2K．h的升温速度缓慢加热。当溶质最后完全溶解时，穿过溶解釜的激光强度值达到最大，记录此时的温度以确定该点的溶解度。为了验证实验方法的可靠性，正式实验前分别测定了NaC1、苯甲酸在水中的溶解度，与文献值相比误差均小于1％，从而说明本