Wyniki 1-5 spośród 5 dla zapytania: authorDesc:"Zygmunt Wirpsza"

Carbon polymers from carbide solutions Polimery węglowe z roztworów karbidu DOI:10.15199/62.2016.4.4


  CaC2 was dissolved in molten ZnCl2 and converted at 100-220°C to a polymer of formula - [C(ZnCl)=C(CaCl)]n- in the first stage and then to a polycyclic graphane of a flat structure. Above 220oC, the reaction course was hardly controlable. The real structure of CaC2 was evidenced. Badano termodynamiczne przemiany węglika wapnia (karbidu) w roztworze chlorku cynku w 100-220°C. Jako produkt otrzymano najpierw polimer o wzorze -[C(ZnCl)=C(CaCl)]n-, a następnie polimer typu grafanu o płaskiej strukturze. Poniżej 220°C reakcja przebiegała w sposób trudny do kontrolowania. Udokumentowano budowę wyjściowego karbidu. Węglik wapnia (karbid) jest bezbarwną substancją krystaliczną wytwarzaną z koksu i wapna palonego w temp. ok. 2300°C1, 2). Jest nierozpuszczalnym i trudno topliwym (2300°C) polimerem metaloorganicznym [-Ca-C=C-]n, a nie monomerycznym acetylenkiem wapnia**. Granulowany karbid techniczny jest mieszaniną kryształów CaC2 otoczonych eutektyczną mieszaniną CaC2-CaO, zawiera ok. 80% węgliku wapnia (CaC2), a pozostałe 20% stanowią zanieczyszczenia, pochodzące głównie z surowców (węgiel kamienny, koks, wapno). W skład tych zanieczyszczeń wchodzą tlenki (15-20% mas. CaO), fosforki (poniżej 0,05% mas. Ca3P2) i siarczki (poniżej 0,1% mas. CaS) oraz niewielka ilość pierwiastkowego węgla, nadająca produktowi technicznemu barwę szarą1, 3). Dotychczas karbid wykorzystywano na masową skalę do produkcji acetylenu, cyjanamidu wapnia3) (azotniak, azotowy nawóz sztuczny) oraz w mniejszym stopniu jako środek redukujący w hutnictwie metali ciężkich. Podczas syntezy karbid nabiera ogromnego potencjału termodynamicznego pochodzącego z ogrzewania surowców do ok. 2300°C, energii prądu elektrycznego przepuszczonego w tej temperaturze przez stop surowców oraz energii topnienia i reakcji chemicznej surowców. Ten ogromny potencjał termodynamiczny karbidu był dotychczas wykorzystywany tylko w znikomym stopniu. Energię zawartą w karbidzie można wykorzy[...]

Some developments in polymer chemistry and technology Wybrane rozwiązania z chemii i technologii polimerów DOI:10.15199/62.2016.9.3


  A review, with 62 refs., of author's own papers and patents concerning the use of urea and waste materials in polymer chemistry. Dokonano przeglądu prac Autora i jego współpracowników, opublikowanych w latach 1967-2011, z zakresu wykorzystania mocznika w chemii polimerów. Z mocznika otrzymywano nie tylko żywice i tworzywa mocznikowo- -formaldehydowe, ale także melaminę, a z niej żywice melaminowo-formaldehydowe, karbaminiany i poliuretany bezizocyjanianowe, cyjanamid i policyjanamid, kwas izocyjanurowy oraz kwas izocyjanowy i cyjaniany metali, a z nich z kolei izocyjaniany bezfosgenowe. Przedstawiono też reakcje karbidu oraz wykorzystanie tworzyw skóropodobnych i odpadów skór, frakcji glicerolowej z produkcji biodiesla, odpadów poliuretanów oraz skrobi. Alifatyczne izocyjaniany bezfosgenowe z kwasu izocyjanowego i związków nienasyconych1-8). Kwas izocyjanurowy otrzymany z mocznika termolizowano do kwasu izocyjanowego, który następnie przez telomeryzację kationową z izobutylenem wobec TiCl4 w temp. z zakresu od -80 do -180°C przeprowadzano w izocyjanian oligoizobutylenowy. Otrzymano ok. 300 g produktu, który nadawał m.in. hydrofobowość i niezwilżalność materiałom bawełnianym, reagując z ich aktywnymi atomami wodoru. Zaletą procesu było otrzymywanie tanich izocyjanianów bez użycia fosgenu oraz łatwa hydrofobizacja bawełny. Izocyjaniany bezfosgenowe z cyjanianów metali i aromatów chlorometylowych9, 10). Z ksylenu, formaldehydu i chlorowodoru otrzymywano pochodne di(chlorometylowe), poddawane dalszej reakcji z cyjanianem sodu (otrzymywanym z mocznika i węglanu sodu) prowadzącej do nowych pochodnych di(izocyjanianometylowych). Uzyskano 1 kg di(izocyjanianometylo)ksylenu, który wykorzystano do otrzymywania powłok lakierniczych. Zaletą także tego procesu było otrzymywanie izocyjanianów bez użycia fosgenu. Bezizocyjanianowe poliuretany kondensacyjne11-23). Z oligoeteroli i mocznika otrzymano dikarbaminiany oligoeterowe, zw[...]

Możliwości wykorzystania karbidu w syntezie i technologii chemicznej DOI:

Czytaj za darmo! »

Dokonano przeglądu literatury na temat zastosowania węgliku wapnia w różnych reakcjach, które mają znaczenie w przemyśle. Węglik wapnia, zwany potocznie karbidem, otrzymuje się od dawna w skali przemysłowej z węgla i tlenku wapnia, w temperaturze większej od 1700°C 1>2). Do najpowszechniej znanych i technicznie wykorzystywanych jego reakcji należą reakcje z wodą i azotem2): CaC2 -f H20 —» CaO + C2H2 + Q, CaC2 + 2 H20 —> Ca (OH)2 + C2H2 + 138,4 k j, CaC2 + N2 —> CaCN2 + 396 k j. Karbid jest jednym z lepszych środków suszących (rozkładając się wiąże 0,58 g wody n a 1 g CaC2), dlatego może służyć na przykład do odwadniania alkoholi3), poza metanolem, z którym reaguje intensywnie w temperaturze pokojowej 4): 2 CH3OH + CaC2 —> (CH30 )2Ca + C2H2 . Zainteresowanie budzą również inne reakcje karbidu. Na przykład w metalurgii coraz szerzej wykorzystuje się (reakcję karbidu z siarką do odsiarczania stali i ż e la za2»5): CaC2 -f S —» CaS + 2 С . Reakcja ta może przebiegać także w inny sposób. Ze stopioną siarką w temp. 270°C powstaje siarczek dwuwinylowy oraz ok. 20°/o CS25). Inne reakcje karbidu, które mogą być zastosowane w przemyśle, zostaną przedstawione w niniejszej pracy. Węglik wapnia jako środek redukujący Karbid jest środkiem redukującym, przy czym w wyniku reakcji redukcji wydziela się węgiel w postaci elementa rn e j: MO + CaC2 = CaO -f 2 С -f M, MS -f CaC2 = M -f CaS + 2 C, np. ZnS -f CaC2 —>- Zn -f* CaS -f- 2 С -f 55 kcal5), gdzie M oznacza atom metalu dwuwartościowego. W ten sposób otrzymuje się metale alkaliczne, metale ziem alkalicznych oraz niektóre metale ciężkie. Redukcji ulegają również chlorki, np.: NaCl + CaC2 = 2 Na + CaCl2 + 2 С. Metaliczny sód i potas otrzymuje się w temp. ok. 900 -f* -г- 1000°C z chlorku potasu lub chlorku sodu 6-5-1J) z wydajnością 45 -г 73% 7>8). Na otrzymanie 1 g sodu zużywa się 1,57 g 65-proc. [...]

Moja droga do poliuretanów DOI:10.15199/62.2018.8.2


  Poliuretany (PUR) to względnie nowa grupa polimerów, choć reakcja alkoholi z izocyjanianami znana była już od 1849 r. (A. Wurtz)1). Pierwszy patent na wytwarzanie PUR pochodzi z 1942 r. (O. Bayer) i udzielony został na rzecz IG Farbenindustrie (Frankfurt am Main)1). Dziś wyroby z PUR są powszechnie stosowane w budownictwie (izolacja termiczna), meblarstwie, motoryzacji, sporcie, gospodarstwie domowym, produkcji lakierów i klejów, przemyśle odzieżowym i obuwniczym. W 2017 r. roczna produkcja PUR w Polsce wynosiła 11,5 tys. t (PCC Rokita, BASF Polska)2), podczas gdy produkcja światowa wynosiła ok. 27 mln t/r.3). Z poliuretanami zetknąłem się po raz pierwszy jako student Politechniki Wrocławskiej (1952 r.), ale moja droga do nich zaczęła się od mocznika, początkowo stosowanego przeze mnie do tłoczyw i żywic mocznikowych, a później przez izocyjaniany do poliuretanów i polimoczników4). Mocznik po raz pierwszy syntetycznie otrzymał w 1928 r. F. Wöhler przez izomeryzację cyjanianu amonu (1): NH4OCN ↔ NH2CONH2 (1) W przemyśle mocznik otrzymuje się z amoniaku i ditlenku węgla w reakcji (2)5): CO2 + 2NH3 → NH2COONH4 → → NH2CONH2 + H2O (2) Na świecie produkuje się rocznie ponad 184 mln t mocznika6), z czego ok. 1,4 mln t w Polsce7). Jest to tani związek chemiczny (840-1300 zł/t)8). W podwyższonej temperaturze rozkłada się on z powrotem do amoniaku i cyjanianu amonu (soli słabej zasady i słabego kwasu), a następnie do amoniaku i wolnego kwasu cyjanowego. Kwas cyjanowy znajduje się w równowadze z kwasem izocyjanowym (3): O HCN ↔ HNCO (3) Kwas izocyjanowy jest najprostszym izocyjanianem R-NCO, w którym R = H. Przyłączony do monomerów z wiązaniami nienasyconymi (np. izobutylen, metylostyren) tworzy izocyjaniany. Z izocyjanianów otrzymuje się PUR i polimoczniki (PMo)9-12). Izocyjaniany w przemyśle produkuje się zwykle przez fosgenowanie amin. Fosgen jest gazem bojowym, a operowanie nim jest trud[...]

Zmniejszanie zawartości wolnego formaldehydu w wodnych roztworach przez scukrzanie

Czytaj za darmo! »

Przedstawiono sposób szybkiego zmniejszania zawartości wolnego formaldehydu w rozcieńczonych wodnych roztworach przez scukrzanie go do tzw. formozy, prowadzone w obecności wodorotlenku wapnia jako katalizatora i wielohydroksymetyloacetonów otrzymywanych w tym roztworze z acetonu i formaldehydu - jako kokatalizatorów. literatury znana jest reakcja przekształcania formaldehydu w mieszaninę cu[...]

 Strona 1