Ethyl xanthát sodný - Sodium ethyl xanthate

Ethyl xanthát sodný
Ethylxanthát sodný-2D-skeletal.png
Kuličkový model složených iontů ethyl-xanthátu sodného
Jména
Název IUPAC
sodík Ó-ethylkarbonodithioát
Ostatní jména
Ethylxanthogenát sodný
Sodík-Ó-ethyl-dithiokarbonát
SEX
Identifikátory
3D model (JSmol )
ChemSpider
Informační karta ECHA100.004.947 Upravte to na Wikidata
Číslo ES
  • 205-440-9
UNII
Vlastnosti
C3H5NaÓS2
Molární hmotnost144.18 g · mol−1
VzhledBledě žlutý prášek[1]
Hustota1,263 g / cm3[1]
Bod tání 182 až 256 ° C (360 až 493 ° F; 455 až 529 K)[1]
Bod varurozkládá se
450 g / l (10 ° C)[1]
Kyselost (strK.A)1.6[1]
Zásaditost (strK.b)12.4[1]
Nebezpečí
R-věty (zastaralý)R15 R21 R22 R29 R36 R38
S-věty (zastaralý)S3 S9 S35 S36 S37 S38 S39 S16 S23 S51
250 ° C (482 ° F; 523 K)[2]
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
☒N ověřit (co je šekY☒N ?)
Reference Infoboxu

Ethyl xanthát sodný (SEX)[3] je organosírná sloučenina s chemickým vzorcem CH3CH2OCS2Na. Je to světle žlutý prášek, který se obvykle získává jako dihydrát. Ethyl xanthát sodný se používá v těžebním průmyslu jako a flotační činidlo.[4] Jako bezvodá sůl se získá blízce příbuzný ethyl xanthát draselný (KEX).

Výroba

Jako u většiny xantháty, ethyl xanthát sodný lze připravit zpracováním ethoxid sodný s sirouhlík:[5]

CH3CH2ONa + CS2 → CH3CH2OCS2Na

Vlastnosti

Ethyl xanthát sodný je světle žlutý prášek. Je relativně stabilní ve vodě při vysokém pH, pokud není zahříván. Rychle hydrolyzuje při pH <9 při 25 ° C. Je to konjugovaná báze neznámé silné kyseliny s pK.A 1.6 a strK.b odhaduje se na 12,4 pro konjugovaná báze. Ethyl xanthát sodný se snadno adsorbuje na povrchu pevných sulfidů.[2]

Rozklad ve vodě

Xanthát je citlivý na hydrolýzu a oxidaci:[6]

  1. hydrolýza při nízkém pH:
    C2H5OCS2Na + H+ → C.2H5OH + CS2 + Na+
  2. Oxidace kyslíkem:
    2 C.2H5OCS2− + H2O + 1 / 2O2 → (C.2H5OCS2)2 + 2 OH−

Tyto reakce vyžadují kyselé podmínky.

Detekce

Ethyl xanthát sodný lze identifikovat pomocí optických absorpčních špiček v infračerveném spektru (1179, 1160, 1115, 1085 cm)−1) a ultrafialové (300 nm). Existuje nejméně šest metod chemické detekce:

  1. Jodometrická metoda spoléhá na oxidaci na dixanthogen jodem, přičemž produkt je detekován indikátorem škrobu. Tato metoda však není selektivní a trpí interferencí s jinými chemikáliemi obsahujícími síru.[7]
  2. Xanthát může reagovat s a síran měďnatý nebo vínan měďnatý což má za následek zbytek xanthátu měďnatého, který je detekován jodem. Výhodou této metody je, že je necitlivá na siřičitany, thiosírany a uhličitany.[8]
  3. V acidobazická detekční metoda, zředěný vodný roztok xanthátu reaguje s velkým množstvím 0,01 M kyselina chlorovodíková čímž se získá sirouhlík a alkohol, které se hodnotí. Přebytek kyseliny a nečistoty se odstraní filtrací a titrací.[8]
  4. V argentometrická metoda, reaguje ethyl xanthát sodný s dusičnan stříbrný ve zředěném roztoku. Výsledný xanthát stříbrný se detekuje 10% vodným roztokem dusičnan železitý. Nevýhodou této metody jsou vysoké náklady na stříbro a zčernání xanthátu stříbrného dusičnanem stříbrným, což snižuje přesnost detekce.[8]
  5. V merkurimetrická metoda, xanthát se rozpustí ve 40% vodném roztoku dimethylaminu, následuje zahřívání a titrace pomocí Ó-hydroxymerkuribenzoát. Produkt je detekován pomocí thiofluorescein.[8]
  6. Metoda s kyselinou chloristou zahrnuje rozpuštění xanthátu ve vodě octová kyselina. Produkt se titruje kyselina chloristá a zjištěno pomocí křišťálově fialová.[8]

Ethyl xanthát sodný lze také kvantifikovat pomocí gravimetrie vážením zbytku xanthátu olova získaného po reakci SEX s 10% roztokem dusičnan olovnatý. Je jich také několik elektrochemické detekční metody, které lze kombinovat s některými z výše uvedených chemických technik.[8]

Aplikace

Ethyl xanthát sodný se převážně používá v těžebním průmyslu jako flotační činidlo pro získávání kovů, jako je měď, nikl, stříbro nebo zlato, jakož i pevných sulfidů nebo oxidů kovů z rudy kejdy. Tuto aplikaci představil Cornelius H. Keller v roce 1925. Mezi další aplikace patří defoliant, herbicid a přísada do gumy, která ji chrání před kyslíkem a ozonem.[9]

Mechanismus vylepšení flotace je následující. Polární část molekuly xanthátu se váže na částice rudy s nepolární uhlovodíkovou částí, která trčí a vytváří hydrofobní vrstvu. Poté jsou částice přivedeny na vodní hladinu vzduchovými bublinami. K efektivní separaci je zapotřebí pouze malé množství asi 300 g / t rudy. Účinnost hydrofobního působení se zvyšuje, ale selektivita k typu rudy klesá s rostoucí délkou uhlovodíkového řetězce v xanthátech. Řetěz je nejkratší v ethyl xanthátu sodném, díky čemuž je vysoce selektivní vůči rudám mědi, niklu, olova, zlata a zinku. Obvykle se v procesu používají vodné roztoky (10%) s pH = 7–11.[10]

V roce 2000 vyprodukovala Austrálie až 10 000 tun ethyl xanthátu sodného a dovezeno asi 6 000 tun, převážně z Číny.[11] Materiál vyráběný v Austrálii je takzvaný „kapalný ethyl-xanthát sodný“, který označuje 40% vodný roztok pevné látky.[12] Získává se reakcí sirouhlíku s hydroxidem sodným a ethanolem v uzavřeném procesu.[13] Jeho hustota je 1,2 g / cm3 a bod tuhnutí je -6 ° C.[14]

Bezpečnost

Ethyl xanthát sodný má u zvířat mírnou orální a dermální toxicitu a dráždí oči a kůži.[13] Je zvláště toxický pro vodní organismy, a proto je jeho likvidace přísně kontrolována.[15] Střední smrtelná dávka pro (samce albínských myší, orálně, 10% roztok při pH ~ 11) je 730 mg / kg tělesné hmotnosti, přičemž většina úmrtí nastává první den. Nejvíce postiženými orgány byly centrální nervový systém, játra a slezina.[16]

Od roku 1993 je ethylxanthát sodný v Austrálii klasifikován jako prioritní existující chemikálie, což znamená, že jeho výroba, manipulace, skladování, použití nebo likvidace může mít nepříznivé účinky na zdraví nebo životní prostředí. Toto rozhodnutí bylo odůvodněno rozsáhlým používáním chemické látky v průmyslu a jejím rozkladem na toxický a hořlavý plynný sirouhlík. Ze dvou příkladů úniku ethyl-xanthátu sodného v Austrálii vedl jeden k evakuaci 100 lidí a hospitalizaci 6 pracovníků, kteří byli vystaveni výparům. Při další nehodě si obyvatelé oblasti úniku stěžovali na bolesti hlavy, závratě a nevolnost.[17] V důsledku toho musí být během australských regulačních operací s vysoce rizikovým ethyl-xanthátem sodným pracovníci povinni být vybaveni ochranným oděvem, antistatickými rukavicemi, botami a celoobličejovým obličejem. respirátory nebo dýchací přístroj.[18]

Reference

  1. ^ A b C d E F Report 5 (1995) str. 5
  2. ^ A b Report 5 (1995) str. 6
  3. ^ Caroline Cooper (23. července 2010). Referenční příručka pro organické chemiky. CRC Press. str. 123 (Zkratky a různé pojmy používané v popisu organických molekul). ISBN  978-1-4398-1164-1. Citováno 22. února 2011.
  4. ^ Kathrin-Maria Roy (2005). „Xanthates“. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002 / 14356007.a28_423. ISBN  3527306730.
  5. ^ Ingram, G .; Toms, B. A. (1961). "Reakce ethyl xanthátu sodného s ethanolem a vodou". Journal of the Chemical Society (obnoveno): 117–127. doi:10.1039 / JR9610000117.CS1 maint: používá parametr autoři (odkaz)
  6. ^ Zpráva 5 (1995), str. 14–16
  7. ^ Report 5 (1995) str. 8
  8. ^ A b C d E F Report 5 (1995) str. 9
  9. ^ Zpráva 5 (1995), str. 2, s odvoláním na Rao, R.S., „Xanthates and Related Compounds“, Marcel Dekker, New York, 1971 ISBN  0-8247-1563-2 a Keller, C.H. (1925) US patent 1554 216 „Koncentrace zlata, sulfidových minerálů a minerálů na bázi oxidu uranu flotací z rud a hutních rostlinných produktů“
  10. ^ Report 5 (1995) str. 13
  11. ^ Zpráva 5s (2000) s. 1
  12. ^ Zpráva 5s (2000) s. 3
  13. ^ A b Zpráva 5s (2000) s. proti
  14. ^ Zpráva 5s (2000) s. 7
  15. ^ Zpráva 5 (1995), str. 43–45
  16. ^ Report 5 (1995) str. 17
  17. ^ Report 5 (1995) str. 1
  18. ^ Zpráva 5s (2000) s. vi

Bibliografie