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关于催化反应中加热问题之盐浴篇

已有 9119 次阅读 2007-9-27 18:14 |个人分类:催化网络转贴

相信大家做反应的过程一定遇到过加热的问题,今天本人有个想法,想和大家一起详细讨论一下催化反应中经常用到的加热方式,我们可以谈谈为什么选择这种方式,原因是什么。存在的问题是什么,有什么替代方法等等~
作为第一篇,我想先和大家讨论盐浴,因为这是我现在正遇到的,呵呵!
背景情况是这样的:
现在本人使用的是油浴,导热油,我一般在230左右使用,为什么要换掉油浴改用盐浴呢?主要是因为导热油容易分解(质量较差,好的很贵,量大用不起),挥发出很多气体,其中包括不少有害物质,而且味道很难闻,夏天尤甚。(对于油浴,我们下次讨论)
本人现在想用盐浴加热,配方是KNO3:53%,NaNO3:7%,NaNO2:40%[是在化工百科全书上查的],书上说该混合盐的熔点是140度,但是没有写上限。我在烧杯上烧了点,160肯定是可以溶解了。
下面是以上三种物质的一些基本性质
1硝酸钠:熔点308℃,加热到380℃,分解成亚硝酸钠和氧。是一种氧化剂。在空气中潮解。
2亚硝酸钠:熔点271℃,在320℃分解。水溶液呈碱性反应,能从空气中吸收氧而逐渐变为硝酸钠。有致癌作用,须注意安全。
3硝酸钾:熔点334℃,在400℃分解并放出氧。在空气中不潮解。
根据一些资料的数据,硝酸盐盐浴的使用范围一般在200-600,这里小弟有一个问题不解为什么使用上限能高于每种盐的分解温度,500度都超过三种盐的分解温度了,何况是600度?
此外,我还想问一下,敞开的环境中可以使用盐浴吗?
先谈谈我自己的看法:我主要有以下顾虑,一、温度较高,如果掉点水进去,会不会爆炸?(在BBS上看到过一篇贴子就是说他的学生把没擦干的铁钳放到盐浴里 去取东西造成爆炸,弄得我很心慌,请大家帮忙确认一下!)二、亚硝酸钠是易被氧化的,会不会和空气里的氧气反应,久了改变盐浴的组成,使整体熔点上升?因 为我们的加热锅比较大,如果频繁换盐很不方便且不经济。三、我的加热温度应该不会超过300度,虽然在以上三种盐的分解温度范围之内,但是还是觉得会不会 存在少量的分解,因为我们加热的时间较长,3-4天连续加热,而且分解出来的气体包括氮氧化合物,即使少量也是很毒的吧。四、盐浴是有腐蚀性的,但是我不 知道具体腐蚀程度如何,我用的是不锈钢锅,铜管加热,锅烂掉点没关系,关键是不能把铜管给腐蚀了,不然漏电就危险了。五、冷却后体积是膨胀还是缩小的?如 果是膨胀的,那冷却时候又遇到一个问题,如果不搅拌,一般表面先冷却,这样会不会像冬天水缸里结冰一样,把反应器或者加热管挤变形!甚至挤破!如果需要搅 拌冷却,那需要什么样的搅拌器?难。希望是缩小的吧,下午我去验证一下就知道了。
以上是我考虑的一些问题,如果还有没有考虑到的欢迎大家补充,欢迎大家讨论


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