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Aluminiumhydroxid

Was ist Aluminiumhydroxid?

Aluminiumhydroxid ist ein Hydroxid von Aluminium.

Aluminiumhydroxid kommt in der Natur als Gibbsit und Diaspore vor. Chemisch wird es auch durch die Reaktion von wässrigem Natriumaluminat mit Kohlendioxid und durch die Neutralisation von wässrigen Aluminiumsalzlösungen mit Ammoniak oder Alkalihydroxid hergestellt.

Aluminiumhydroxid ist ein amphoteres Hydroxid. Es ist in starken Säuren und Alkalilaugen löslich, neigt aber dazu, sich allmählich unlöslich zu machen, wenn es stehen gelassen wird. Aluminiumhydroxid kann auch durch Erhitzen auf 300 °C dehydratisiert werden, wobei α-Aluminiumoxid entsteht.

Anwendungen von Aluminiumhydroxid

Aluminiumhydroxid wird als Rohstoff für die Herstellung von Tonerde, als Rohstoff für Chemikalien wie Aluminiumsulfat und synthetische Zeolithe sowie als keramisches Material verwendet. Aluminiumhydroxid kann auch als Beizmittel, Antazidum und zur Imprägnierung von Textilien verwendet werden.

Aluminiumhydroxid kann auch als Füllstoff für Gummi und Kunststoffe sowie als Papierfüllstoff verwendet werden, um beispielsweise die Feuerfestigkeit und den Weißgrad zu erhöhen. Darüber hinaus wird Aluminiumhydroxid in der Pharmazie als Adstringens, zur Gas- und Flüssigkeitsreinigung, als chromatographisches Adsorptionsmittel, Emulgator, Ionenaustauscher, Filtermaterial, Glaskeramik und Flammschutzmittel eingesetzt.

Im medizinischen Bereich wird Aluminiumhydroxid häufig zusammen mit Aluminiumphosphat (AlPO4) als Adjuvans in Impfstoffen verwendet.

Eigenschaften von Aluminiumhydroxid

Aluminiumhydroxid ist ein weißes, amorphes Pulver mit einer Dichte von 2,42 g/cm3 und einem Schmelzpunkt von 300 °C. Aluminiumhydroxid setzt sich aus Hydroxid- und Aluminium-Ionen zusammen. Die Zusammensetzungsformel ist Al(OH)3 und das Formelgewicht beträgt 78,00 g/mol.

Es ist löslich in Methylamin, aber fast unlöslich in Wasser und unlöslich in Aceton und Ethanol. Aluminiumhydroxid geliert auch bei längerem Kontakt mit Wasser.

Wenn Aluminiumhydroxid erhitzt wird, wird es zu Aluminiumoxid, das Wasser erzeugt. Daher brennt Papier mit Aluminiumhydroxidzusatz nicht, da es keine Flammen erzeugt. Nicht brennbares Aluminiumhydroxidpapier kann als Baumaterial verwendet werden, z. B. als Tapete, die sehr feuerbeständig ist.

Weitere Informationen zu Aluminiumhydroxid

1. Löslichkeit von Aluminiumhydroxid

Aluminiumhydroxid selbst hat ein sehr kleines Löslichkeitsprodukt, Ksp = 5 x 10-33. Neu gebildete gelartige Ausfällungen aus wässrigen Lösungen von Aluminiumhydroxid sind jedoch in wässrigen Lösungen von Säuren und Basen leicht löslich. Dies liegt daran, dass in basischen Lösungen Koordinationsbindungen durch Hydroxidionen gebildet werden, wodurch Tetrahydroxidoaluminat-Ionen mit der Struktur [Al(OH)4]- entstehen.

Das Löslichkeitsprodukt beträgt in diesem Fall Ksp = 4×10-13. Im Gegensatz dazu ist in sauren Lösungen die Konzentration der Hydroxidionen (OH-) sehr gering, sodass sich das Gleichgewicht in Richtung Auflösung bewegt.

Allerdings ist Aluminiumhydroxid, das lange Zeit ausgefällt wurde oder kristallin ist, in basischen wässrigen Lösungen schwer löslich.

2. Anwendungen von Aluminiumhydroxid

Aluminiumhydroxid kommt in zwei Formen vor: Bayerit (α-Typ) und Gibbsit (γ-Typ). Gibbsit ist bei 25 °C und 105 Pa thermodynamisch stabiler als Bayerit.

In hydrothermalen Lösungen dehydriert Aluminiumhydroxid ein Wassermolekül und bildet AlO(OH), das ein Hauptbestandteil von Bauxit ist, in dem Böhmit und Diasporen vorkommen.

Sowohl Al(OH)3 als auch AlO(OH) verlieren beim Erhitzen leicht Wasser, so dass auch Aluminiumoxid (Al2O3) gewonnen werden kann.

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Natriumhypochlorit

Was ist Natriumhypochlorit?

Natriumhypochlorit ist ein weißer Feststoff mit der chemischen Formel NaClO, der durch die Reaktion von Natriumhydroxidlösung mit Chlorgas entsteht.

Natriumhypochlorit wird in der Regel als wässrige Lösung gehandhabt, da es gegenüber Reizen wie Hitze und Licht sehr instabil ist. Natriumhydroxid wird als Stabilisator zugesetzt, und der pH-Wert wird in der Regel auf einen Wert von 12 oder höher eingestellt.

Natriumhypochloritlösung ist eine grünlich-gelbe, transparente Lösung und zeichnet sich durch einen chlorgasähnlichen Geruch aus.

Anwendungen von Natriumhypochlorit

Natriumhypochlorit kann aufgrund seiner starken Oxidationskraft Mikroorganismen und schädliche Bestandteile abbauen und wird in verschiedenen Situationen in der Fertigungs- und Dienstleistungsindustrie, in Haushalten und verschiedenen Einrichtungen eingesetzt.

1. Desinfektion

Natriumhypochlorit ist wirksam gegen viele Krankheitserreger wie Norovirus, Influenzavirus, Salmonellen und E. coli. Es ist außerdem leicht zu handhaben und wird häufig für Desinfektionszwecke verwendet, da seine Konzentration durch Verdünnung mit Wasser frei eingestellt werden kann.

Natriumhypochlorit oxidiert organische Stoffe, wie z. B. Krankheitserreger, zu NaCl (Salz) und hinterlässt keine toxischen Stoffe. Als relativ sicheres Desinfektionsmittel wird es daher in der Lebensmittelindustrie und zur Desinfektion von Leitungswasser, Schwimmbadwasser und öffentlichem Badewasser eingesetzt.

2. Bleichen<

Natriumhypochlorit wird auch als oxidierendes Bleichmittel verwendet, um Pigmente abzubauen. Sein Haupteinsatzgebiet ist das Bleichen in der Reinigungs- und Papierindustrie.

Es wird auch in Haushalten als Bleichmittel oder als Hauptbestandteil von Reinigungsmitteln mit Bleichfunktion verwendet. Weitere Verwendungszwecke sind die Dekontaminierung zur Oxidation und Zersetzung von Schimmelpilzen und Geschirrverschmutzungen (insbesondere Tannine) sowie von toxischen Stoffen im Abwasser und die Desodorierung zur Zersetzung von Geruchskomponenten in Toilettenschüsseln und Abflüssen.

Eigenschaften von Natriumhypochlorit

Chemisch gesehen ist Natriumhypochlorit das Natriumsalz der unterchlorigen Säure, so wie Natriumchlorid (Salz) das Natriumsalz der Salzsäure ist. Selbst bei optimaler Lagerung sind hohe Konzentrationen instabil und zersetzen sich unter Sauerstoffverlust allmählich zu Natriumchlorid und anderen Stoffen, wenn sie nicht überwacht werden.

Aus diesem Grund werden die meisten handelsüblichen Natriumhypochloritlösungen als stark alkalische Lösungen mit einer effektiven Chlorkonzentration (Chlor mit Oxidationsvermögen) von 4-12 % verkauft.

Weitere Informationen zu Natriumhypochlorit

1. pH-Abhängigkeit des Prozentsatzes der vorhandenen unterchlorigen Säure

Im Handel erhältliche unverdünnte Natriumhypochloritlösungen haben einen pH-Wert von über 12. Natriumhypochlorit ist daher fast vollständig in Hypochlorit- und Natriumionen dissoziiert.

NaClO → ClO- + Na+
Wenn eine solche Natriumhypochloritlösung mit hohem pH-Wert mit Wasser verdünnt wird, um den pH-Wert auf unter 10 zu senken, verbinden sich einige der Hypochlorit-Ionen mit Wasserstoff-Ionen und bilden unterchlorige Säure.

ClO- + H+ → HClO
Wenn der pH-Wert durch Mischen mit Säure weiter gesenkt wird, pendelt sich das Mengenverhältnis von unterchloriger Säure zu Hypochlorit-Ionen bei etwa pH 7,5 ein. Bei einem pH-Wert von etwa 4-6 beträgt der Anteil der unterchlorigen Säure an der Gesamtmenge der unterchlorigen Säure fast 100 %. Wenn der pH-Wert sinkt, reagiert die unterchlorige Säure mit Wasserstoffionen und bildet Chlor und Wasser.

2HClO + 2H+ → Cl2 + 2H2O
Abbildung 2 zeigt, wie sich die Existenzform des wirksamen Chlors von Hypochlorit-Ionen zu unterchloriger Säure und dann von unterchloriger Säure zu Chlor ändert, wenn der pH-Wert sinkt.

Da die Desinfektionswirkung von hypochloriger Säure etwa 80-mal größer ist als die von hypochlorigen Säureionen, ist es von Vorteil, den pH-Wert zu senken, um die Desinfektionswirkung zu erzielen. Daher wird bei der Verwendung zur Desinfektion von Lebensmitteln und Kochutensilien im Allgemeinen empfohlen, die wirksame Chlorkonzentration auf 100-500 ppm (pH 8-10) zu verdünnen, wobei die Sicherheit zu berücksichtigen ist.

2. Verdünnungskonzentration von Natriumhypochlorit

Wenn das Produkt für den vorgesehenen Verwendungszweck formuliert ist, wie z. B. Haushaltsbleichmittel oder Schimmelentferner, sind die Anweisungen und Gebrauchsanweisungen auf dem Behälter oder einer anderen Verpackung zu beachten.

Bei anderen Produkten wird im Allgemeinen empfohlen, die unverdünnte Natriumhypochloritlösung zu verdünnen. Wenn Sie die unverdünnte Lösung selbst verdünnen, sollten Sie kein Wasser verwenden, das leicht oxidierbare Verunreinigungen wie Metalle oder organische Stoffe enthält.

3. Richtwert für die effektive Chlorkonzentration in verdünnten Natriumhypochloritlösungen

Richtwert für die Konzentration zur Verwendung:

  • Desinfektion und Bleichen: Zielt Ungefähre Konzentration des wirksamen Chlors Art der Verwendung usw.
  • Rohes Gemüse und Geschirr: 100 ppm 5-10 Minuten eintauchen.
  • Schneidebretter und Messer: 200 ppm Wischdesinfektion.
  • Desinfektion von Badezimmern, Badewannen, Toilettenschüsseln usw.: 500 ppm Wischreinigung.
  • Erbrochenes und andere Verunreinigungen: 1% 5-30 Minuten einweichen.
  • Wasser (Trinkwasser): 0,1-0,4 ppm Restchlorkonzentration.
  • Wasser (Schwimmbad, Badewasser): 0,4 – 1 ppm Restchlorkonzentration.

Restchlor ist das wirksame Chlor, das nach Abschluss der Desinfektion im Wasser verbleibt.

4. Vorsichtsmaßnahmen bei der Handhabung

Natriumhypochlorit oder darauf basierende Bleichmittel und Schimmelentferner sind allgegenwärtig und leicht erhältlich. In unverdünnter Form ist es jedoch stark alkalisch und kann „chemische Verbrennungen“ verursachen.

Es ist sehr reizend für die Haut und kann zur Erblindung führen, wenn es in die Augen gelangt. Tragen Sie eine Schutzbrille, Handschuhe und einen Mundschutz, wenn Sie unverdünnte Lösungen verdünnen oder handhaben.

Vermeiden Sie außerdem Arbeiten unter potenziell gefährlichen Bedingungen, die zum Umkippen oder Herabfallen von Behältern führen können. Natriumhypochlorit korrodiert viele Materialien, einschließlich Metall und Holz. Daher ist es ratsam, die unverdünnte Lösung nicht durch einen anderen Behälter zu ersetzen, es sei denn, Sie sind sich sicher, dass es sicher ist, und verfügen über das entsprechende Wissen.

Das Mischen von hochkonzentrierten Natriumhypochloritlösungen mit großen Mengen saurer Reinigungsmittel ist ebenfalls eine bekannte Kontraindikation, da dabei giftiges Chlorgas entsteht.

5. Langzeitlagerung von Natriumhypochlorit

Die Zersetzung von Natriumhypochlorit wird durch physikalische Reize wie hohe Temperaturen und Lichteinstrahlung beschleunigt und setzt sich unbegrenzt fort, wenn der bei der Zersetzung freigesetzte Sauerstoff entweichen kann. Daher sollte Natriumhypochlorit grundsätzlich in lichtgeschützten, luftdichten Behältern aus nicht korrosiven Materialien und an einem kühlen, dunklen Ort gelagert werden.

Wählen Sie außerdem einen Ort, an dem es nicht von unautorisierten Personen, die nicht wissen, dass es sich um ein gefährliches Material handelt, berührt werden kann. Auch wenn die Natriumhypochloritlösung in gutem Zustand gelagert wurde, empfiehlt es sich, die effektive Chlorkonzentration mit handelsüblichem Testpapier zu überprüfen, wenn sie nach mehr als drei Monaten verwendet werden soll.

Der Grund dafür ist, dass die Verwendung einer Lösung, die ihre Wirksamkeit verloren hat, im Glauben, sie sei wirksam, zu unerwarteten Unfällen führen kann.

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Natriumhypophosphit

Was ist Natriumhypophosphit?

Natriumhypophosphit ist auch als Natriumphosphit oder Natriumhypophosphit bekannt. Natriumhypophosphit ist ein weißes, kristallines Pulver.

Seine wässrige Lösung ist nahezu neutral, löslich in Wasser und schwach löslich in Ethanol und Glycerin. Es ist hygroskopisch und zerfließend, so dass bei der Lagerung Vorsicht geboten ist.

Natriumhypophosphit ist ein starkes Reduktionsmittel. Vor allem in alkalischen Lösungen hat es stark reduzierende Eigenschaften und wird selbst zu Phosphit oder Phosphorsäure oxidiert.

Anwendungen von Natriumhypophosphit

Natriumhypophosphit wird für die stromlose Abscheidung, als Reduktionsmittel, als Katalysator für Kunstharze und als pharmazeutischer Rohstoff verwendet.

Bei der stromlosen Abscheidung handelt es sich um ein Abscheideverfahren, das eine Oxidations-Reduktionsreaktion nutzt. Dabei werden Metalle aus einer Metallsalzlösung auf der Oberfläche des Objekts abgeschieden, ohne dass Elektrizität von außen zugeführt wird.

Es gibt drei Arten der stromlosen Vernickelung unter Verwendung von Natriumhypophosphit, Borverbindungen und Hydrazinverbindungen, wobei Natriumhypophosphit in industriellen Anwendungen am häufigsten verwendet wird.

Die beschichteten Produkte weisen eine verbesserte Korrosions- und Verschleißfestigkeit sowie eine höhere Härte auf und werden daher in einer Vielzahl von Situationen eingesetzt, unter anderem in der Halbleiterfertigung.

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Naphthalin

Was ist Naphthalin?

Naphthalin ist eine Art aromatischer Kohlenwasserstoff, der aus Kohlenstoff und Wasserstoff besteht.

Seine chemische Formel lautet C10H8. Es ist ein aromatischer Kohlenwasserstoff und wird durch Raffination von Steinkohlenteer hergestellt. Es besteht aus weißen oder farblosen, glänzenden, monoklinen, schuppigen Kristallen.

Naphthalin ist einer der wichtigsten aromatischen Kohlenwasserstoffe und wird auch als synthetischer Rohstoff für Phthalate, Anilin und Naphthalinoxid verwendet. Es ist ein notwendiger Rohstoff für verschiedene synthetische Farbstoffe und wird auch als Ausgangsstoff für Kunstharze verwendet. Es wird auch in großen Mengen als Rohstoff für die Herstellung von Chemikalien und Kunstharzen verwendet.

Anwendungen von Naphthalin

Naphthalin wird hauptsächlich als Rohstoff für Insektenschutzmittel, Farbstoffe, Pharmazeutika, Pestizide und Schmiermittel verwendet. Es ist ein Nebenprodukt der Trockendestillation von Erdöl und Kohle und hat zur Entwicklung dieser Industrien beigetragen. Aus Naphthalin hergestellte Farbstoffe werden häufig zum Färben von Baumwoll- und Wollstoffen verwendet, da sie sehr haltbar sind und leuchtende Farbtöne erzeugen. Naphthalin wird auch als Bestandteil von Arzneimitteln verwendet, insbesondere als eines der Reagenzien für den Phenoltest im Blut von Patienten.

Aus Naphthalin hergestellte Insektenschutzmittel werden häufig in der Landwirtschaft, als Holzschutzmittel und als Insektenschutzmittel für Kleidung eingesetzt. Als Pestizid wird es zur Bekämpfung von Reisstinkkäfern, Kürbisblattkäfern und Thripsen in Gemüsekulturen eingesetzt, ist jedoch ein abgelaufener Pestizidbestandteil. Als Insektizid für Textilien wird es üblicherweise im Haushalt verwendet, kann aber auch von Reinigungsunternehmen eingesetzt werden.

In der Vergangenheit wurde es in großem Umfang als Insektenschutzmittel für Kleidung und andere Gegenstände verwendet, wird aber heute eher durch Alternativen wie Paradichlorbenzol ersetzt. Gereinigtes Naphthalin wird als Material für organische Pigmente, Tetralin, Decalin und Naphthylamin verwendet. Darüber hinaus wird 95 %iges Naphthalin hauptsächlich als Rohstoff für Raffinerieprodukte und Phthalsäureanhydrid verwendet.

Eigenschaften von Naphthalin

Naphthalin ist eine organische Verbindung mit relativ niedrigem Molekulargewicht und ist ein unpolares Molekül, das in Wasser praktisch unlöslich ist. In organischen Lösungsmitteln ist es jedoch leicht löslich. Naphthalin ist daher leicht löslich in organischen Lösungsmitteln wie Petrolether, Alkoholen, Benzol und Toluol.

Naphthalin zeichnet sich auch dadurch aus, dass es durch zwischenmolekulare Kräfte (van der Waals-Kräfte) zusammengehalten wird, da es keine Doppelbindungen oder polaren Gruppen im Molekül hat. Daher nimmt die intermolekulare Kraft mit zunehmendem Molekulargewicht zu. Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe wie Naphthalin, Anthracen, Phenanthren und Pyren haben eine stärkere intermolekulare Kraft als Naphthalin und weisen Eigenschaften wie Nichtflüchtigkeit, hoher Schmelzpunkt und Unlöslichkeit auf. Naphthalin reagiert auch mit Luftsauerstoff und wird leicht durch Licht und Wärme oxidiert.

Aus diesem Grund sollten Produkte, die Naphthalin enthalten, in entsprechend verschlossenen Behältern gelagert werden. Naphthalin ist instabil gegenüber starken Oxidationsmitteln wie Natriumhydroxid und Schwefelsäure, die explosive Reaktionen hervorrufen können, weshalb es nicht mit diesen Stoffen gemischt werden darf.

Struktur von Naphthalin

Die Struktur von Naphthalin ist ein polyzyklischer aromatischer Kohlenwasserstoff, der aus zwei kovalent aneinander gebundenen Benzolringen besteht. Wie die Benzolringe ist auch die Struktur von Naphthalin planar und kann in zwei Dimensionen beschrieben werden. Naphthalin liegt in einer monosubstituierten Form mit einem Substituenten vor. Es gibt zwei strukturelle Isomere dieses Monosubstituenten: Der Substituent an den Positionen 1, 4, 5 und 8 wird als α-Position bezeichnet und der Substituent an den Positionen 2, 3, 6 und 7 als β-Position.

Andere Eigenschaften von Naphthalin

Sicherheitshinweise zu Naphthalin

Da Naphthalin Haut und Augen reizt, muss beim Umgang mit ihm eine geeignete Schutzausrüstung wie Handschuhe und Schutzbrille getragen werden. Wenn es mit Öllösungsmitteln oder organischen Lösungsmitteln gemischt wird, wird es zu einem leicht entzündlichen Gemisch und Feuer muss vermieden werden.

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Toluol

Was ist Toluol?

Toluol ist eine organische Verbindung, die zur Familie der aromatischen Kohlenwasserstoffe gehört und eine farblose, transparente Flüssigkeit mit einem charakteristischen Geruch ist.

Es ist extrem wasserunlöslich, aber mit verschiedenen organischen Lösungsmitteln wie Alkoholen mischbar und kann organische Stoffe und Polymere auflösen, weshalb es als Lösungsmittel für synthetische Versuche, Farben und Druckfarben verwendet wird. Toluol ist jedoch leicht entzündlich und giftig.

Daher ist es wichtig, beim Umgang mit Toluol Sicherheitsmaßnahmen zu ergreifen, wie z. B. die Vermeidung von Zündquellen wie statischer Elektrizität und die Belüftung des Raums, um Vergiftungen während der Verwendung zu vermeiden.

Anwendungen von Toluol

Toluol kann eine breite Palette organischer Stoffe lösen und wird daher als Lösungsmittel für viele synthetische Reaktionen verwendet. Toluol kann eine Vielzahl von organischen Stoffen und Polymeren auflösen und ist außerdem sehr flüchtig, weshalb es häufig als Lösungsmittel in Farben, Druckfarben und Klebstoffen auf Ölbasis verwendet wird.

In der Petrochemie ist Toluol, ebenso wie Benzol, ein Rohstoff für verschiedene aromatische Verbindungen wie Benzoesäure, Trinitrotoluol und Benzaldehyd. Toluol wird auch für die Herstellung anderer wichtiger chemischer Grundstoffe wie Benzol und Xylol verwendet.

Chemische Reaktionen von Toluol

Toluol ist eine relativ stabile Verbindung, die jedoch unter bestimmten Bedingungen Oxidationsreaktionen und andere Reaktionen eingehen kann. So kann Toluol beispielsweise mit einer Mischung aus konzentrierter Salpetersäure und konzentrierter Schwefelsäure nitriert oder mit einem Oxidationsmittel wie Kaliumpermanganat zu Benzoesäure oxidiert werden.

Ansonsten kann Toluol durch Hydrierung unter hohem Druck und katalytischer Einwirkung in Methylcyclohexan umgewandelt werden. Im Allgemeinen werden solche Reaktionen mit Toluol als Ausgangsstoff in großen petrochemischen Anlagen durchgeführt, so dass ein langfristig stabiler Betrieb wichtig ist.

Die bei der Reaktion verwendeten Komponenten, wie z. B. Katalysatoren, müssen ebenfalls eine lange Lebensdauer haben, und die Unternehmen erwägen Verfahrensverbesserungen und neue Katalysatorkonzepte, um die Kosten zu senken.

Weitere Informationen zu Toluol

Sicherheit von Toluol
Toluol wird in verschiedenen Industriezweigen als Lösungsmittel und Ausgangsstoff verwendet, ist aber eine giftige und brennbare Verbindung. Daher müssen bei seiner Verwendung verschiedene Aspekte beachtet werden.

1. Entflammbarkeit von Toluol
Toluol ist eine Verbindung mit einem Flammpunkt von 4,4 °C und dem Potenzial, sich bei Raumtemperatur leicht zu entzünden. Es ist bei normaler Handhabung wissenschaftlich stabil, kann sich aber bei Kontakt mit starken Oxidationsmitteln oder Chloroform entzünden, so dass auf die Vermeidung von Vermischungen und Verwechslungsgefahren geachtet werden muss.

Außerdem ist Toluol, wie bereits erwähnt, leicht entzündlich und kann durch statische Elektrizität, die während des Prozesses entsteht, entzündet werden. Wenn beispielsweise das Toluol in einem Tank oder Fass kräftig durch einen Schlauch fließt, kann sich statische Elektrizität im Toluol aufbauen. Die Gefahr einer Entzündung durch statische Elektrizität ist besonders groß, wenn die Fließgeschwindigkeit des Toluols hoch ist, wenn der Behälter nicht leitend ist, wie z. B. Harz, oder wenn der Behälter nicht geerdet ist.

In der Vergangenheit wurde über eine Reihe von Unfällen berichtet, bei denen sich Toluol aufgrund statischer Elektrizität entzündete. Neben den oben genannten Maßnahmen zum Schutz vor statischer Elektrizität sind auch Maßnahmen wie die ständige Zufuhr von Stickstoffgas erforderlich, um die Sauerstoffzufuhr zu unterbrechen. Wichtig ist auch eine angemessene Schulung der Mitarbeiter, die mit Toluol umgehen, und die Einführung von Schläuchen, die ein starkes Strömen von Toluol verhindern.

2. Toxizität von Toluol
Toluol ist für den menschlichen Körper schädlich. Es ist bekanntermaßen hochgradig fortpflanzungsgefährdend und schädigt das zentrale Nervensystem, und seine Toxizität bei wiederholter Exposition wurde bestätigt. Vergiftungen durch das Einatmen von Verdünnern waren in der Vergangenheit ein soziales Problem, und auch Toluol war ein Faktor bei diesen Vergiftungen.

Toluol ist sehr flüchtig, und es besteht ein Vergiftungsrisiko, wenn es in schlecht belüfteten Räumen verwendet wird, auch wenn nicht die Absicht besteht, es absichtlich einzuatmen. Zu einer Toluolvergiftung kann es zum Beispiel kommen, wenn Farben oder andere toluolhaltige Materialien über einen längeren Zeitraum in einem geschlossenen Raum verwendet werden. Um Vergiftungen zu vermeiden, müssen Maßnahmen wie die Verwendung von Zugluft bei der Verwendung von Toluol als Lösungsmittel in synthetischen Experimenten und die Belüftung bei der Verwendung von Farben und Tinten sorgfältig durchgeführt werden.

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Toluidin

Was ist Toluidin?

Toluidin ist eine aromatische Verbindung, bei der eine Aminogruppe und eine Methylgruppe an den Benzolring gebunden sind. Je nach Position der Amino- und Methylgruppen gibt es drei Arten von Toluidin: o-Toluidin, m-Toluidin und p-Toluidin. Bei Raumtemperatur und -druck sind o-Toluidin und m-Toluidin flüssig und p-Toluidin ist ein Feststoff.

o-Toluidin ist ein spezifizierter chemischer, schädlicher Stoff und ein benannter chemischer Stoff der Klasse 1 gemäß dem PRTR-Gesetz. p-Toluidin ist ein gefährlicher und giftiger Stoff, der gemäß dem Gesetz über industrielle Sicherheit und Gesundheit gekennzeichnet und namentlich gemeldet werden muss, m-Toluidin wird als gefährlicher und giftiger Stoff im Sinne, als Krankheitschemikalie, als schädlicher Stoff, als entflammbare Flüssigkeit der Klasse 4 und als nicht wasserlösliche Flüssigkeit der Klasse 3 eingestuft.

Anwendungen von Toluidin

o-Toluidin wird als Rohstoff für einen Farbstoff namens Toluidinblau verwendet. Toluidinblau ist ein blauer basischer Farbstoff, der aus o-Toluidin, Thiazin und Phenothiazin hergestellt wird.

Er eignet sich nicht zum Färben von Textilien, aber er färbt leicht negativ geladene Materialien und wird zum Färben von Biomaterialien verwendet. Insbesondere wird Toluidinblau häufig zum Anfärben von Knorpelzellen und Polysacchariden verwendet. Toluidinblau wird auch häufig zum Anfärben von Pflanzen verwendet, z. B. zur Beobachtung von Gefäßbündeln.

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Trichlorethylen

Was ist Trichlorethylen?

Trichlorethylen ist eine organische Verbindung, bei der die drei Wasserstoffatome des Ethylens durch Chloratome ersetzt sind.

Es ist auch als Trichlorethylen und Trichlor bekannt. Es ist bei Raumtemperatur eine farblose, transparente Flüssigkeit.

Aufgrund der Toxizität wird Trichlorethylen von der Internationalen Agentur für Krebsforschung (IARC) als krebserregend für den Menschen (Gruppe 1) eingestuft.

Anwendungen von Trichlorethylen

Trichlorethylen wird hauptsächlich zum Entfetten und Reinigen von Metall- und Elektronikteilen verwendet, da es Öle, Fette und andere Schmiermittel auflöst. Es wird auch als Lösungsmittel in Klebstoffen verwendet, da es Gummi und Harze auflöst, und als industrielles Lösungsmittel bei der Herstellung von Farben und Lacken.

Darüber hinaus kann es als alternativer synthetischer FCKW-Rohstoff verwendet werden. Mit anderen Worten, es wird auch bei der Herstellung von FCKW-Gasen verwendet.

Es kann auch für die chemische Reinigung verwendet werden, um den Ölgehalt von Kleidung, Wolle und Lederprodukten zu entfernen, die nicht mit Wasser gewaschen werden können. Darüber hinaus wird es auch als Konzentrationsstandardlösung zum Vergleich bei der Messung von Wasserqualitätsstandards usw. verwendet, allerdings nicht in großen Mengen.

Eigenschaften von Trichlorethylen

Trichlorethylen hat einen Siedepunkt von 86,7 °C, einen Schmelzpunkt von -86,4 °C und einen Entzündungspunkt von 420 °C. Es ist nicht brennbar, bei Raumtemperatur flüchtig und hat einen süßlichen Geruch, ähnlich dem von Chloroform.

Es ist in vielen organischen Lösungsmitteln gut löslich, z. B. in Ethanol, Diethylether und Chloroform. In Gegenwart von Metallen ist es nicht über längere Zeiträume stabil. Noch instabiler ist es bei hohen Temperaturen. Aus diesem Grund werden in handelsüblichem Trichlorethylen Zusatzstoffe verwendet.

Struktur von Trichlorethylen

Trichlorethylen ist eine chlororganische Verbindung, bei der drei Wasserstoffatome des Ethylens in Chloratome umgewandelt werden. Eine chlororganische Verbindung ist ein Stoff, in dem Chlor an eine kohlenstoffhaltige Verbindung gebunden ist.

Ihre chemische Formel lautet C2HCl3; ihre Dichte bei 20 °C beträgt 1,46 g/cm3.

Weitere Informationen zu Trichlorethylen

1. Trichlorethylen-Synthese mit Acetylen

Bis Anfang der 1970er Jahre wurde Trichlorethylen in einer zweistufigen Reaktion aus Acetylen hergestellt: Durch die Reaktion von Chlor mit Acetylen bei 90 °C unter Verwendung eines Eisen(III)-chlorid-Katalysators entsteht 1,1,2,2-Tetrachlorethan.

Trichlorethylen kann durch Dehydrochlorierung von 1,1,2,2-Tetrachlorethan mit Hilfe einer Calciumhydroxidlösung hergestellt werden. 1,1,2,2-Tetrachlorethan kann durch Erhitzen auf 300-500 °C in der Gasphase unter Verwendung eines Katalysators wie Calciumchlorid oder Bariumchlorid synthetisiert werden. Trichlorethylen kann synthetisch hergestellt werden.

2. Synthese von Trichlorethylen mit Ethylen

Der größte Teil des Trichlorethylens wird derzeit aus Ethylen synthetisiert. Durch Chlorierung von Ethylen mit Eisen(III)-chlorid als Katalysator kann 1,2-Dichlorethan hergestellt werden.

Durch Zugabe von Chlor zu 1,2-Dichlorethan und Erhitzen auf etwa 400 °C entsteht Trichlorethylen. Eine Mischung aus Aluminiumchlorid und Kaliumchlorid sowie poröser Kohlenstoff können als Katalysatoren für die Chlorierung von 1,2-Dichlorethan verwendet werden. Je nach der Menge des verwendeten Chlors kann Tetrachlorethylen als Nebenprodukt entstehen, das jedoch durch Destillation abgetrennt werden kann.

3. Gefahren von Trichlorethylen

Gelangt Trichlorethylen durch Einatmen von Dämpfen oder direkten Kontakt in den Körper, kann es Vergiftungserscheinungen wie Kopfschmerzen, Schwindel und Erbrechen hervorrufen. Es kann auch Leber- und Nierenschäden verursachen.

Trichlorethylen ist hochgiftig für den menschlichen Körper. Wird es in die Umwelt freigesetzt, löst es sich nur schwer in Wasser auf, was zu Problemen wie Boden- und Grundwasserkontamination führt. Für den Umgang mit Trichlorethylen gibt es daher strenge Vorschriften.

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Trichlorethan

Was ist Trichlorethan?

Trichlorethan ist eine organische Halogenverbindung, deren Summenformel C2H3Cl3 lautet.

Je nach Position des Chloratoms wird es in zwei Typen unterteilt, 1,1,1-Trichlorethan und 1,1,2-Trichlorethan. 1,1,1-Trichlorethan, auch bekannt als Chlorot oder Methylchloroform, ist bei Raumtemperatur eine farblose Flüssigkeit.

Es reizt die menschliche Haut und die Augen.

Anwendungen von Trichlorethan

1,1,1-Trichlorethan war als organisches Lösungsmittel in Anwendungen wie der Reinigung elektronischer Bauteile und als Lösungsmittel für Farben weit verbreitet, da es verschiedene organische Verbindungen auflösen kann. Die Verwendung von 1,1,1-Trichlorethan ist jedoch weltweit weitgehend eingestellt worden, seit es im Montrealer Protokoll als ozonabbauende Substanz eingestuft wurde.

Eigenschaften von Trichlorethan

1,1,1-Trichlorethan hat einen Schmelzpunkt von -30 °C und einen Siedepunkt von 74 °C. Es ist flüchtig und hat ein hohes Reinigungsvermögen.

Im Allgemeinen wird 1,1,1-Trichlorethan als unpolares Lösungsmittel eingestuft. Es weist jedoch eine leichte Polarität auf, die auf das Vorhandensein von drei Chloratomen mit hoher Elektronegativität zurückzuführen ist, die zu einer Seite des Moleküls hin orientiert sind.

Struktur von Trichlorethan

1,1,1-Trichlorethan und 1,1,2-Trichlorethan sind verwandte Strukturisomere und sind beides Verbindungen, bei denen drei der vier an das Kohlenstoffatom des Ethans gebundenen Wasserstoffatome durch Chloratome ersetzt sind.

Die Differentialformel von 1,1,1-Trichlorethan lautet CH3CCl3, mit einem Molekulargewicht von 133,40 und einer Dichte von 1,34 g/cm3.

Weitere Informationen zu Trichlorethan

1. Synthese von 1,1,1-Trichlorethan

Industriell kann 1,1,1-Trichlorethan in zwei Schritten aus dem Ausgangsstoff Chlorethylen synthetisiert werden. Zunächst wird 1,1-Dichlorethan durch die Reaktion von Chlorethylen und Chlorwasserstoff bei 20-50 °C unter Verwendung von Aluminiumchlorid, Eisen(III)-chlorid oder Zinkchlorid als Katalysatoren hergestellt. Die anschließende Reaktion von 1,1-Dichlorethan mit Chlor unter UV-Bestrahlung ergibt 1,1,1-Trichlorethan.

Die Ausbeute liegt bei 80-90 % und der entstehende Chlorwasserstoff kann wiederverwendet werden. Das Strukturisomer 1,1,2-Trichlorethan ist das Hauptnebenprodukt, kann aber durch Destillation abgetrennt werden.

Bei der Reaktion von 1,1-Dichlorethen (Vinylidenchlorid) mit Chlorwasserstoff unter Verwendung von Eisen(III)-chlorid als Katalysator entstehen geringe Mengen an 1,1,1-Trichlorethan.

2. 1,1,1-Trichlorethan in der Atmosphäre

Im Montrealer Protokoll wurde 1,1,1-Trichlorethan als eine der für den Abbau der Ozonschicht verantwortlichen Verbindungen bezeichnet und seine Verwendung ab 1996 verboten. Infolgedessen nimmt die Konzentration von 1,1,1-Trichlorethan in der Atmosphäre aufgrund seiner relativ kurzen Lebensdauer von fünf Jahren rasch ab.

3. Grundlegende Informationen zu 1,1,2-Trichlorethan

1,1,2-Trichlorethan ist auch unter dem Namen Trichlorethan bekannt. Es hat einen Schmelzpunkt von -6 °C und einen Siedepunkt von 114 °C, ein Molekulargewicht von 133,40 und eine Dichte von 1,44 g/cm3. Es ist bei Raumtemperatur eine farblose Flüssigkeit mit süßlichem Geruch und der spezifischen Formel C2H3Cl3.

Da es eine dämpfende Wirkung auf das zentrale Nervensystem hat, können beim Einatmen Symptome wie Kopfschmerzen und Übelkeit auftreten.

Im Gegensatz zu 1,1,1-Trichlorethan ist 1,1,2-Trichlorethan nicht als ozonabbauender Stoff ausgewiesen. Es wird daher weiterhin als organisches Lösungsmittel verwendet und ist auch als synthetisches Zwischenprodukt für 1,1-Dichlorethan bekannt.

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Triethylamin

Was ist Triethylamin?

Triethylamin ist ein tertiäres Amin mit drei an den Stickstoff gebundenen Ethylgruppen (C2H5) und ist eine farblose, transparente Flüssigkeit mit starkem Ammoniakgeruch. Seine chemische Formel lautet (C2H5)3N und wird üblicherweise als TEA abgekürzt.

Triethylamin ist eine starke Base, die sich leicht in gewöhnlichen organischen Lösungsmitteln wie Ethanol und Aceton auflöst und in einer Vielzahl von Industrie- und Laboranwendungen eingesetzt wird.
Auch in der Industrie ist es weit verbreitet, insbesondere in den Bereichen Pharmazeutika und Farbstoff-Zwischenprodukte.

Andererseits hat Triethylamin einen unangenehmen Geruch, ist stark haut- und augenreizend und ist eine entzündliche Flüssigkeit. Daher sind beim Umgang mit diesem Stoff Sicherheitsmaßnahmen erforderlich, um ein Auslaufen, den Kontakt mit dem menschlichen Körper, Feuer und Explosionen zu verhindern.

Anwendungen von Triethylamin

Triethylamin ist ein tertiäres Amin, das häufig für synthetische Reaktionen verwendet wird, da es eine in vielen organischen Lösungsmitteln wie Aceton, Toluol und Chloroform lösliche Base ist.

In der Industrie wird es als Zwischenprodukt in Arzneimitteln und Farbstoffen, in der Polymersynthese und in der Agrochemie verwendet. Es wird auch als Katalysator bei der Gashärtungsreaktion von Phenolharz und Isocyanatharz (Cold-Box-Verfahren) verwendet.

In der Lebensmittelindustrie ist Triethylamin auch in Tintenfisch und Fisch enthalten, und in Europa und den USA wird es Fleischprodukten und gefrorenen Milchprodukten zugesetzt, um deren Geschmack zu verbessern.

Sicherheit

Triethylamin ist ätzend für die Haut und die Augen. Darüber hinaus verströmt die Substanz, wie bereits erwähnt, einen stark unangenehmen Geruch nach Ammoniak oder verfaultem Fisch. Daher muss bei der Verwendung von Triethylamin selbstverständlich eine Schutzausrüstung getragen werden, und es müssen auch Maßnahmen zur Verhinderung von Leckagen getroffen werden.

Vor der Verwendung von Triethylamin wird empfohlen, die Gefahren des Vorgangs zu bewerten und die Entsorgungsverfahren eindeutig festzulegen.

Eigenschaften von Triethylamin

Triethylamin ist gut löslich in Wasser, Ethanol und den meisten organischen Lösungsmitteln. Es hat einen Siedepunkt von 89 °C, einen Schmelzpunkt von -114,7 °C und eine Dichte von 0,726 g/ml bei 20 °C. Triethylamin hat einen stark stechenden Geruch, der oft als ähnlich wie der von Ammoniak oder Fisch beschrieben wird.

Seine chemischen Eigenschaften sind hauptsächlich auf das Vorhandensein einer funktionellen Amingruppe zurückzuführen, die aus zwei an ein Stickstoffatom gebundenen Wasserstoffatomen besteht. Aufgrund des einzelnen Elektronenpaars am Stickstoffatom ist Triethylamin eine starke Base.

Triethylamin ist auch als starkes Nukleophil bekannt, das Elektronenpaare abgibt, um neue chemische Bindungen mit Elektrophilen einzugehen. Aus diesem Grund wird Triethylamin häufig als Reagenz in der organischen Synthese verwendet.

Triethylamin ist nicht hochgiftig, kann aber schädlich sein, wenn es in großen Mengen eingenommen oder eingeatmet wird. Triethylamin ist außerdem brennbar und muss daher mit Vorsicht gehandhabt werden.

Struktur von Triethylamin

Triethylamin ist ein tertiäres Amin und besteht aus drei Ethylgruppen (-C2H5), die an ein Stickstoffatom (-N) gebunden sind.
Das Stickstoffatom hat ein einsames Elektronenpaar, was die Eigenschaften von Triethylamin kennzeichnet. Triethylamin ist eine starke Base, da das Stickstoffatom ein Proton (H+) aufnehmen kann, um das positiv geladene Ammoniumion (C2H5)3NH+ zu bilden.

Weitere Informationen zu Triethylamin

Verfahren zur Herstellung von Triethylamin
Triethylamin wird hauptsächlich aus Ethylen, Ammoniak und Ethanol hergestellt.
Das Verfahren läuft in folgenden Schritten ab:

①Synthese des Zwischenprodukts (Ethylendiamin)
Ethylen und Ammoniak werden bei einer Temperatur von etwa 200-250 °C und einem Druck von etwa 1-5 MPa gemischt. Wenn dieses Gemisch über einen Katalysator wie Aluminiumoxid oder Siliciumdioxid-Aluminiumoxid geleitet wird, bildet sich Ethylendiamin.

H2C=CH2 + NH3 → H2NCH2CH2NH2

②Triethylamin-Synthese
Triethylamin wird durch Reaktion von Ethylendiamin mit Ethanol in Gegenwart eines anderen Katalysators, z. B. einer Lewis-Säure, gebildet.

H2NCH2CH2NH2 + 2 C2H5OH → (C2H5)3N + H2O + C2H4

TEA kann dann durch Destillation oder Extraktion aus dem Reaktionsgemisch abgetrennt werden.

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Triethylenglykol

Was ist Triethylenglykol?

Triethylenglykol (TEG) ist eine organische Verbindung mit der Summenformel C6H14O4.

Es ist eine Art zweiwertiger Alkohol und besteht aus drei miteinander kondensierten Glykolmolekülen. Das Molekül enthält Hydroxygruppen (alkoholische Hydroxylgruppen) und Etherbindungen.

Es ist eine farblose, transparente, bei Raumtemperatur klebrige Flüssigkeit mit einem Molekulargewicht von 150.174, einem Schmelzpunkt von -7 °C, einem Siedepunkt von 285 °C und einer Dichte von 1,1255 g/ml. Es hat einen schwach süßlichen Geruch. Es ist in Wasser und Ethanol löslich, aber unlöslich in Ether.

Triethylenglykol hat einen hohen Flammpunkt von 177 °C, und ist entzündlich. Es reizt die Haut nicht stark und ist für den menschlichen Körper nicht giftig. Es ist jedoch reizend für die Augen und kann beim Einatmen die Atemwege reizen.

Anwendungen von Triethylenglykol

Die wichtigsten Anwendungen von Triethylenglykol sind:

  • Regulierung der Luftfeuchtigkeit
  • Gas-Absorptionsmittel
  • Lösungsmittel
  • Bremsflüssigkeit
  • Zellophan-Weichmacher
  • Synthetische organische Grundstoffe
  • Weichmacher für Vinylpolymere
  • Erdgas-Pipelines
  • Additive für Fotolack-Trennlösungen

1. Erdgaspipelines

Es wird zur Dehydratisierung von Kohlendioxid (CO2), Schwefelwasserstoff (H2S) und anderen Gasen verwendet. Ethylenglykol (MEG) und Diethylenglykol (DEG) werden ebenfalls zur Dehydratisierung von Gasen verwendet, aber Triethylenglykol wird aufgrund seiner geringen Verdampfungsverluste am häufigsten eingesetzt.

2. Zusätze in Fotolack-Trennlösungen

Eine Anwendung, die in den letzten Jahren viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen hat, sind Additive für Fotolack-Trennlösungen bei der Herstellung von Halbleitersubstraten. Elektrodenstrukturen in Halbleitersubstraten können im Mikrometerbereich durch Strukturierung mit Licht unter Verwendung von Fotolack bearbeitet werden.

Nach der Strukturierung muss der Fotolack mit einer Fotolack-Trennlösung vollständig abgewaschen werden, aber der Zusatz von Triethylenglykol zur Trennlösung kann den gewünschten Effekt verstärken.

3. Sonstiges

Triethylenglykol kann als Verdickungsmittel in der Kosmetikherstellung und als Duftstoff verwendet werden. Als Aerosol in der Luft weist es desinfizierende Eigenschaften auf und wird daher als Wirkstoff in Luftdesinfektionsmitteln und Desinfektionssprays verwendet.

Sein hoher Flammpunkt, die Tatsache, dass es keine giftigen Dämpfe erzeugt und nicht von der Haut absorbiert wird, machen es außerdem zu einem relativ leicht zu handhabenden organischen Lösungsmittel im chemischen Bereich. Es wird daher häufig als Lösungsmittel verwendet.

Funktionsweisen von Triethylenglykol

Triethylenglykol hat im Großen und Ganzen die gleichen Eigenschaften wie Monoethylenglykol und Diethylenglykol und verfügt über die gleichen Hauptanwendungen und Rohstoffe. Mit zunehmender Anzahl der Glykole steigen der Siedepunkt und die Viskosität.

Triethylenglykol wird durch die Einwirkung von Wasser auf Ethylenoxid (Oxiran) in Gegenwart eines sauren Katalysators synthetisiert. Bei der Reaktion entsteht ein Gemisch aus verschiedenen Mono-, Di-, Tri- und Tetraethylenglykolen.

Arten von Triethylenglykolen

Triethylenglykol ist als Reagenzprodukt für Forschung und Entwicklung und als Industriechemikalie erhältlich. Reagenzien für Forschung und Entwicklung werden häufig in Reagenzienflaschen von 500 ml, 25 g usw. verkauft, sind aber auch in großen Mengen von 1 kg, 3 kg, 20 kg usw. im Handel erhältlich. Diese Reagenzien sind stabil und können bei Raumtemperatur gelagert werden.

Industriechemikalien werden hauptsächlich als Feuchtigkeitsregulatoren, Zellulose und andere Harzlösungsmittel verwendet. Aufgrund des großen Umfangs der Verwendung werden sie hauptsächlich in Ölkannen (20 kg), Fässern (225 kg) und Containern (1000 l) verkauft.