برومات سدیم چگونه ساخته می شود

برومات سدیم(NaBrO₃) (ارتباط دادن:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/sodium-bromate-powder-cas-7789-38-0.html) بلور بی رنگ یا سفیدی است که به صورت بلورهای بی رنگ یا سفید معمولاً به صورت بلوک یا دانه وجود دارد. حلالیت خوبی در آب دارد و می تواند به سرعت حل شود و واکنش های تبادل پروتون ایجاد کند. حلالیت آن با افزایش دما افزایش می یابد. ساختار کریستالی متعلق به سیستم کریستالی متعامد است. پارامترهای شبکه عبارتند از a=7.713 Å، b=5.442 Å و c=6.496 Å. از این میان، هر یون Na+ با هشت اتم اکسیژن احاطه شده است و هر یون BrO{7}} در مجاورت شش یون سدیم قرار دارد. در دمای اتاق نسبتاً پایدار است، اما واکنش‌های تجزیه در دماهای بالا یا در شرایط گرمایش رخ می‌دهد و کلرید سدیم و اکسیژن تولید می‌کند. این ماده دارای خواص اکسید کننده و سفید کننده قوی است و می تواند رنگدانه های آلی مختلف را اکسید و از بین ببرد و در نتیجه باعث سفید شدن اقلام می شود. به طور گسترده در فرآیندهای سفید کردن در صنایعی مانند کاغذسازی، نساجی، چرم و چوب استفاده می شود.

روش 1: برومات سدیم (NaBrO₃) را می توان با واکنش اسید برومیک و هیدروکسید سدیم تهیه کرد.

معادله به صورت زیر است:

HBrO₃+ NaOH → NaBrO₃+H₂O

در این واکنش 1 مول اسید برومیک (HBrO₃با 1 مول سدیم هیدروکسید (NaOH) واکنش می دهد و 1 مول برومات سدیم (NaBrO) تولید می کند.₃) و 1 مول آب (H₂O). واکنش در نسبت هممولار انجام می شود.

مرحله 1: تجهیزات آزمایشگاهی و معرف ها را آماده کنید

-اطمینان حاصل کنید که آزمایش در یک محیط امن انجام می شود و از تجهیزات حفاظت فردی مناسب مانند دستکش آزمایشی، عینک و ژاکت آزمایشگاهی استفاده کنید.

-یک ظرف واکنش مانند یک لیوان یا فلاسک حجمی برای اختلاط واکنش دهنده ها آماده کنید.

- معرف های مورد نیاز از جمله اسید برومیک (HBrO) را تهیه کنید₃) و هیدروکسید سدیم (NaOH).

مرحله 2: واکنش دهنده ها را وزن کرده و مخلوط کنید

- مقدار معینی از اسید برومیک (HBrO) را با دقت وزن کنید₃) و هیدروکسید سدیم (NaOH) با استفاده از تعادل.

مرحله 3: به آرامی واکنش دهنده ها را اضافه کنید

-اسید برومیک وزن شده و هیدروکسید سدیم را به آرامی به ظرف واکنش اضافه کنید. در طول این فرآیند مراقب باشید که از پاشش پرهیز کنید و واکنش را با دقت مشاهده کنید.

مرحله 4: هم زدن و حرارت دادن

-مخلوط را هم بزنید تا از یک واکنش یکنواخت اطمینان حاصل کنید.

-در صورت نیاز به حرارت دادن، ظرف واکنش را می توان روی صفحه گرمایش قرار داد یا از حمام آب گرم برای کنترل دمای واکنش در محدوده مناسب استفاده کرد. حرارت دادن می تواند سرعت واکنش را افزایش دهد.

مرحله 5: مشاهده و ضبط

-تغییرات رنگ و انتشار گاز را در طی فرآیند واکنش رعایت کرده و به موقع ثبت کنید.

مرحله 6: خنک کردن و فیلتر کردن

-پس از اتمام واکنش، ظرف واکنش را تا دمای اتاق خنک کنید.

-محصول را با استفاده از کاغذ صافی یا سایر روش های مناسب برای حذف ناخالصی ها فیلتر کنید.

مرحله 7: کریستالیزاسیون و خشک کردن

-محلول صاف شده را در یک ظرف کریستالیزه یا ظرف شیشه ای قرار دهید و بگذارید آرام آرام کریستال شود.

-می توانید مقداری حلال (مانند آب) اضافه کنید یا دما را تنظیم کنید تا میزان کریستالیزاسیون را کنترل کنید.

-زمانی که کریستالیزاسیون کامل شد، جامد کریستالی را به آرامی با دستمال یا روش دیگری خشک کنید.

مرحله 8: جمع آوری و ذخیره سازی

-مواد جامد کریستالی را با یک دستمال خشک جمع آوری کرده و در ظرف خشک قرار دهید.

- در ظرف را ببندید و در جای خشک و تاریک نگهداری کنید.

روش 2:

معادله شیمیایی واکنش برم و هیدروکسید سدیم برای تولید برومات سدیم:

برادر₂+6 NaOH → NaBrO₃+5 NaBr+3 H₂O

این معادله فرآیند واکنش بین برم و هیدروکسید سدیم برای تولید برومات سدیم را توصیف می کند. از طریق واکنش، 1 مول برم با 6 مول هیدروکسید سدیم واکنش می دهد و 1 مول برومات سدیم، 5 مول برومید سدیم و 3 مول آب تولید می کند. واکنش در یک نسبت مولی خاص انجام می شود.

مراحل دقیق به شرح زیر است:

مرحله 1: به آرامی برم را به محلول هیدروکسید سدیم با هم زدن اضافه کنید و دما را بین 30-40 درجه کنترل کنید.

مرحله 2: پس از اتمام واکنش، رسوب را فیلتر کرده و با مقدار زیادی آب بشویید و محلول فیلتر و شستشو را با هم ادغام کنید.

مرحله 3: کربن فعال را برای رنگ زدایی به محلول ادغام شده اضافه کنید و برای به دست آوردن محلول شفاف فیلتر کنید. بی کربنات سدیم را به محلول شفاف اضافه کنید تا هیدروکسید سدیم اضافی خنثی شود، بگذارید بماند و سدیم هیدروکسید رسوب را فیلتر کنید.

مرحله 4: هیدروکسید سدیم را برای به دست آوردن کریستال های دی بروموتتراستات متبلور و جدا کنید.

مرحله 5: کریستال دی بروموتتراستات را در آب حل کنید، مقدار مناسبی محلول برومید سدیم اضافه کنید و کریستال را جدا کنید تا کریستال برومات سدیم به دست آید.

مرحله 6: بلورهای برومات سدیم را در آب حل کنید، مقدار مناسبی محلول هیدروکسید سدیم اضافه کنید و کریستال ها را جدا کنید تا کریستال های دی برومواستات سدیم به دست آید. کریستال های دی برومواستات سدیم را در آب حل کنید، مقدار مناسبی محلول برومید سدیم اضافه کنید و بلورها را جدا کنید تا بلورهای سدیم بروماید به دست آید.

روش 3:

معادله شیمیایی واکنش کلرات سدیم و برومید پتاسیم برای تولید برومات سدیم:

3 NaClO₃+6 KBr → 3 NaBrO₃+5 KBr+3 Cl₂

این معادله فرآیند واکنش بین کلرات سدیم و برومید پتاسیم برای تولید برومات سدیم را توصیف می کند. از طریق واکنش، 3 مول کلرات سدیم با 6 مول برومید پتاسیم واکنش می دهد و 3 مول برومات سدیم، 5 مول برومید پتاسیم و 3 مول گاز کلر تولید می کند. واکنش در یک نسبت مولی خاص انجام می شود.

مراحل اولیه تهیه سدیم برومات به شرح زیر است:

مرحله 1: عملیات ایمن

اطمینان حاصل کنید که عملیات در یک محیط آزمایشگاهی مناسب انجام می شود و از تجهیزات حفاظت فردی مانند دستکش آزمایشگاهی، عینک، و ژاکت آزمایشگاهی استفاده کنید. مراحل ایمنی آزمایشگاه را دنبال کنید.

مرحله 2: ظرف واکنش و معرف ها را آماده کنید

یک ظرف واکنش مناسب مانند یک لیوان یا فلاسک حجمی انتخاب کنید و معرف های مورد نیاز را آماده کنید. این شامل کلرات سدیم (NaClO3) و برومید پتاسیم (KBr) است.

مرحله 3: توزین و مخلوط کردن معرف ها

مقدار معینی کلرات سدیم و برومید پتاسیم را با استفاده از ترازوی دقیق وزن کنید. آنها را با توجه به نسبت معادله شیمیایی با هم مخلوط کنید. به عنوان مثال، 1 مول کلرات سدیم را با 1 مول برومید پتاسیم مخلوط کنید.

مرحله 4: هم زدن و حرارت دادن

برای اطمینان از واکنش یکنواخت، از ابزارهای مناسب مانند میله های شیشه ای برای هم زدن مخلوط استفاده کنید. در صورت نیاز به سرعت بخشیدن به سرعت واکنش، گرمایش را می توان در دمای مناسب انجام داد. گرمایش را می توان از طریق صفحه گرم یا حمام آب گرم بدست آورد.

مرحله 5: مشاهده و ضبط

در طی فرآیند واکنش می توانید برخی از پدیده ها مانند تغییر رنگ، انتشار گاز و ... را مشاهده کنید که این مشاهدات را به موقع ثبت کنید.

مرحله 6: خنک سازی و کریستالیزاسیون

پس از اتمام واکنش، ظرف واکنش را تا دمای اتاق خنک کنید. این می تواند باعث تبلور محصول شود. سرعت تبلور را می توان با تنظیم دما یا افزودن حلال ها کنترل کرد.

مرحله 7: جداسازی و جمع آوری محصولات

از کاغذ صافی یا سایر روش های مناسب برای جداسازی محلول برای حذف ناخالصی ها استفاده کنید. محصول را جمع آوری کرده و به ظرف خشک منتقل کنید.

مرحله 8: خشک کردن و ذخیره سازی

جامد کریستالی را با دستمال یا مواد جاذب دیگر به آرامی خشک کنید و سپس آن را در محیطی خشک قرار دهید تا کاملا خشک شود. در نهایت، محصول را در یک ظرف در بسته نگهداری کنید تا از رطوبت و اکسیداسیون جلوگیری شود.

سه روش فوق از روش های متداول تهیه سدیم برومات در آزمایشگاه هستند و هر روش مزایا، معایب و کاربرد خاص خود را دارد. در تولید واقعی، انتخاب روش های مناسب برای تهیه بر اساس شرایط خاص ضروری است.