Файл: Андрианов К.А. Технология элементоорганических мономеров и полимеров учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 214

Скачиваний: 6

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

292

Гл. 15. Алюминцйорганические

соединения

диэтилалюминийхлорида. При разбавлении алюминийорганических соединений растворителями температура самовоспламенения рас­ творов повышается, достигая + 2 0 ° С при 50—70%-ной концентра­ ции. При большем разбавлении алюминийорганические соединения непирофорны.

Ниже приведены предельные концентрации (в %) некоторых алюминийорганических соединений в бензоле, при которых смеси непирофорны:

Триэтилалюминий

, ,

15

Диэтилалюминийхлорид

,

16

Этилалюминийдихлорид . . . . .

.

30

Сесквихлорид триэтилалюминия

, .

20

Пролитые растворы алюминийалкилов представляют большую опасность из'-за ускоренного испарения растворителя за счет тепла, выделяющегося при взаимодействии алюминийалкилов с кислородом воздуха. Кроме того, при повышении температуры алюминийорга­ нические соединения разлагаются с выделением олефинов; с увели­

чением температуры скорость разложения

резко повышается.

В связи с большой пожароопасностью

алюминийорганических

•соединений особое внимание следует уделить средствам пожаротуше­ ния. В случае возгорания большого количества алюминийорганиче­ ских соединений двуокись углерода неэффективна. Неприменим и че­ тыреххлористый углерод, ибо он реагирует с алюминийорганическими соединениями с образованием ядовитых паров и не гасит пла­ мени. Трудность борьбы с пожарами, вызванными алюминийортаническими соединениями, заключается также в том, что после га­ шения пламени продукт может повторно воспламениться при кон- -такте с воздухом. Хорошими средствами пожаротушения являются песок, диатомитовая земля и цемент в сухом состоянии, однако их нужно применять в больших количествах, чтобы они могли погло- , тить жидкость и создать над ней защитный слой толщиной 100— 150 мм; при этом доступ воздуха к горящему продукту прекращается. Эффективным средством тушения пожаров является пористый вер­

микулит — слюдоподобный

материал

(кажущаяся

плотность

112 кг/м3), который всплывает

на поверхность алюминийорганиче­

ских соединений и гасит пламя. Для указанных целей можно также применять хлористый натрий, обработанный 0,05%-ным фуксином. Растворы алюминийалкилов при концентрации менее 10% можно тушить также струей тонкораспыленной воды или воздушно-механи­ ческой пеной.

Отходы алюминийорганических соединений также представляют опасность, так как они содержат активный алюминий, органические растворители и остатки алюминийорганических соединений. Для уничтожения отходов их замасливают и сжигают в специальных печах.


Алюминийорганические соединения 293

Алюминийорганические соединения при попадании на кожу вызывают долго не заживающие ожоги. Сильные ожоги наблюдаются при действии 40%-ных растворов этих веществ; 5—10%-ные растворы ожогов не вызывают. При попадании алюминийорганического со­ единения на кожу рекомендуется промыть кожу бензином или керо­ сином (но не водой!) в первые 5—8 сек после поражения; более поздняя обработка малоэффективна. Пораженное место протирают спиртом и накладывают на него повязку.

Кроме местного действия алюминийорганические соединения ока­ зывают общее действие на организм человека. При горении или взаимодействии этих веществ с влагой воздуха выделяется дым, содержащий тонкодисперсную окись алюминия, вдыхание которой может вызвать заболевание, напоминающее по симптомам грипп. Обычно плохое самочувствие продолжается не более 36 ч, затем состояние быстро улучшается. При горении или взаимодействии алюминийтриалкилов с кислородом и влагой воздуха образуются кроме окиси алюминия и другие соединения, оказывающие вредное

действие на организм.

 

 

 

 

 

 

 

Ниже

приведены

предельно

допустимые

концентрации

 

(ПДК)

некоторых

продуктов

распада

триэтил-

и

триизобутилалюминия

и их хлоридов:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П Д К ,

 

 

 

 

 

п д к ,

Алюминий

металлический

мг/ма

 

 

 

 

 

мг 1 jw"

2

Изобутилен

, . , . ,

, ,

 

100

 

 

 

 

 

 

 

2

Этиловый спирт . . . .

»

,

1000

Хлористый

водород . .

. .

5

Изобутиловый спирт

, .

 

200

 

 

 

300

Гептан

(растворитель)

, ,

І

300

Изобутан

 

 

300

Бензин

(растворитель)

,

 

300

Наиболее опасными являются аэрозоль и окислы алюминия, затем спирты и углеводороды. Очень токсичен хлористый водород, адсорбированный на частицах аэрозоля. Кроме того, на частицах аэрозоля могут быть небольшие количества нер азложившегося алю­ минийорганического соединения, которые, попадая в дыхательные пути и легкие, вызывают ожог слизистых оболочек. Алюминийор­ ганические соединения обладают раздражающим действием.

Для защиты от паров алюминийорганических соединений необ­ ходима тщательная вентиляция всех закрытых помещений. В случае аварий следует надевать респиратор. Для защиты от паров трйизобутилалюминия рекомендуются противогазы общего назначения, а от паров алкилалюминийхлоридов — противокислотный противо­ газ (из-за образования хлористого водорода при их разложении). Все, кто работает с алюминийорганическими соединениями, должны проходить диспансеризацию для своевременного обнаружения воз­ можного поражения легких и бронхов.


294 Гл. 15. Алюминийорганические соединения

Л и т е р а т у р а

1.

Л о к т е в С.

М.,

К л и м е н к о

В.

Л. и др. Высшие

жирные

спирты.

 

М., «Химия», 1970. См. с. 208—237.

 

 

 

2.

П р о х о р о в а

А.

А., К о р н е е в

H . Н., П о п о в

А. Ф.

Сопоста­

 

вительные обзоры по отдельным производствам химической

промышленности,

 

вып. 7. М., Изд. НИИТЭхим, 1969.

См. с. 19—38.

 

 

Г л а в а 16

ТИТАНОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ

Среди титанорганических соединений практическое применение на­ шли тетраалкоксититаны, получаемые этерификацией четыреххло­ ристого титана спиртами:

T i C l 4 + 4 R O H - г щ с Р T i ( O R ) 4

Ниже способы получения четыреххлористого титана рассмотрены подробно.

Получение четыреххлористого титана

Четыреххлористый титан впервые был получен в 1825 г. действием хлора при высокой температуре на титан:

Ті + 2СІ2

• ТіСІ 4

После этого был разработан еще ряд способов получения четыреххло­ ристого титана: хлорированием карбида титана

ТіС + 2С12 т с - ТІСІ4

и действием хлористого водорода на металлический титан при температуре выше 300 р С:

ТІ + 4НСІ r a i ; - ТіС14

Однако наиболее распространенным способом является хлорирование двуокиси титана хлором или хлорсодержащими веществами (четыреххлористый углеродом, хлороформом, хлористым сульфурилом, хлорокисью фосфора, четыреххлористый кремнием). Эти реакции идут с хорошими выходами при высо­ ких температурах (800 °С и более), причем хлорирование свободным хлором происходит с заметной скоростью только в присутствии восстановителей (напри­ мер, угля); при недостатке угля реакция идет с образованием двуокиси углерода

Т І 0 2 + 2 С 1 2 + С

> Т і С 1 4 + С 0 2

а при избытке угля — с образованием окиси углерода:

Ті^2 + 2С12 + 2С • ТЛСІ4 + 2СО

В промышленности четыреххлористый титан может быть получен как из двуокиси титана по указанному выше методу, так и из титан- и железосодержа­ щих руд: рутила ( Т і 0 2 ) , в котором содержится около 60% титана и до 10% железа, ильменита ( F e O - Т і 0 2 с содержанием титана 25—35% ) или титаномагнетитов (механическая смесь ильменита и магнетита или магнитного железняка).

Наиболее распространенными минералами являются ильменит и рутил.

Основные

месторождения

рутила

находятся в

Мексике, Австралии,

Индии

и США,

а ильменита — в

Индии,

Австралии,

Индонезии, Африке,

Южной


296

Гл. 16. Титанорганические

соединения

Америке и США. Крупные месторождения ильменита и титаномагнетита име­ ются в СССР. Наиболее удобным сырьем для получения четыреххлористого титана является рутил с 91—99% Т і 0 2 . Однако объем добычи рутила у нас в стране ограничен и стоимость его относительно высока, поэтому в настоящее время в отечественной промышленности используется ильменитовая руда.

ИЛЬМЕНИТОВАЯ РѴДА

1

ПЛАВКА В РУДНО-

Чѵгѵн

ТЕРМИЧЕСКИХ ПЕЧАХ

 

 

Т

 

 

 

Кокс Ш л А К

СВЯЗУЮЩЕЕ

 

БРИКЕТИРОВАНИЕ

 

 

СПЕКАНИЕ

 

 

и ПРОКАЛИВАНИЕ

 

 

БРИКЕТОВ

 

 

ПРИ 6 0 0 - 8 0 0 ° С

 

 

I

 

 

 

БРИКЕТЫ

 

 

С 5 8 - 6 2 % ТЮ 2

ХЛОР

 

и 19-23% С

 

ХЛОРИРОВАНИЕ в ПЕЧАХ | > - ^ Л А в ( C a Ç ^ M f f Ç %

 

г—

—I

FeCIg, АІСІ3 и др.)

Т І С 1 4

С ПРИМЕСЯМИ

 

Si CI4.ѴОСІз, F e C I 3 , СО,,

 

СО,аг ,АІСІ3 идр.

 

 

ОЧИСТКА

 

ОСАДОК (Al,Cu, Fe,

 

 

ѴСІ3 ,ѴОС12 )

 

 

 

ТіСЬ

с'ПРИМЕСЬЮ

 

 

S i C b

 

 

1 .

РЕКТИФИКАЦИЯ | к SiC^'

ТІСІ4

Рис. 105. Схема по­ лучения четыреххло­ ристого титана.

С в я з у ю щ е е — смесь к а ­ м е н н о у г о л ь н о г о п е к а и с у л ь ф а т н ы х щ е л о к о в .

Исходное сырье: ильменитовая руда (—50% ТЮ 2 ; ~40% FeO; ~ 5 % S i 0 2 ; 0,5—1% Ѵ2 05; 4 — 4,5% других примесей) и испаренный хлор (не менее 99,6% хлора; не более 0,02% влаги).

Руду вначале подвергают восстановительной плавке в электродуговых или

рудно-термических

печах при температуре

около

1600 °С. В

процессе плавки

в зависимости от

температуры образуются

промежуточные

окислы

Т і 2 0 3 и

Т і 3 0 5 ( Т і 0 2 • Т і 2 0 3 ) , которые способны растворять

закись железа и

ильменит,

а также образовывать твердые продукты с окисью и закисью титана. Конечными