Способы очистки нитроэтана
Наиболее удобным методом осушки нитроэтана является азеотропная перегонка. Не рекомендуется кипятить нитроэтан слишком долго, поскольку при температуре кипения, отвечающей атмосферному давлению, он несколько разлагается. В тех случаях, когда содержание воды в нитроэтане не превышает 0,25%, в качестве осушителя рекомендуется использовать прокаленный хлорид кальция (который удобен еще и тем, что связывает этанол, что важно в этилсульфатном методе получения нитроэтана).
Было показано, что наиболее эффективным является использование комбинации химических и физических методов. Такая очистка позволяет получать 99,5% чистого нитроэтана, объем которого составляет приблизительно 1/4 — 1/3 объема исходной смеси. Методика состоит в следующем. Исходный нитроэтан трижды промывают в делительной воронке, энергично встряхивая его с раствором, содержащим по 25 г бикарбоната и бисульфита натрия в 1 л и взятом в количестве, составляющем 20% от количества нитроэтана. Таким же образом нитроалкан трижды промывают 5%-ным раствором серной кислоты и трижды водой. Зл промытого нитроэтана помещают в 5-литровую стеклянную колбу для перегонки, туда же добавляют 1 л воды и колбу присоединяют к колонке большого диаметра с не менее чем десятью теоретическими тарелками. Смесь кипятят в течение 1 часа с обратным холодильником и отбирают 10 мл дистиллята. Кипячение продолжают в течение еще 30 мин. и снова отбирают 10 мл жидкости. Эту процедуру повторяют до тех пор, пока температура головной фракции не перестанет повышаться при отборе дистиллата (10 мл), после чего весь отобранный дистиллат отбрасывают. Затем при флегмовом числе 2 :1 отбирают нитроалкановую фазу. Когда температура дистиллата повысится на 1°, перегонку прекращают. От дистиллата отделяют воду и переносят его в отдельную 2-литровую колбу. Нитроэтан кипятят в течение 1 часа при давлении 100 мм с полной конденсацией флегмы, после чего отбирают дистиллат до тех пор, пока температура не достигнет температуры кипения нитроалкана. Затем отбор прекращают, жидкость кипятят в течение 30 мин. и перегоняют, как описано выше, при полном отборе. Эту процедуру повторяют до удаления всего азеотропа. Затем спускают воду из холодильника и дают возможность парам нитроэтана вытеснить всю воду из трубки для отбора дистиллята. После этого нитроалкан кипятят в течение 2 час. с обратным холодильником, а затем перегоняют при флегмовом числе 25:1, до тех пор пока 25 мл жидкости не будет отгоняться при постоянной температуре, и дистиллят отбрасывают. Перегонку продолжают при флегмовом числе 15:1. Количество очищенного нитроэтана лежит в пределах от 700 до 900 мл.