О-ксилолът разтворим ли е във вода? Данни за разтворимост и ръководство за промишлено боравене

Бърз отговор

О-ксиленът разтворим ли е във вода? O-Ксилолът е практически неразтворим във вода. При 25 градуса разтворимостта на O-ксилен във вода е приблизително 160–180 mg/L -, което означава, че само много малка част се разтваря, докато останалата част образува отделен течен слой, който плува върху водата поради по-ниската си плътност.

Какво е о-ксилен?

О-ксилен (орто-ксилен)е една от трите изомерни форми на ксилен, отличаваща се с позицията на двете си метилови групи върху съседни въглеродни атоми на бензеновия пръстен. Това е бистра, безцветна течност с характерна сладникава, ароматна миризма, използвана предимно като суровина за производството на фталов анхидрид и като индустриален разтворител.

Таблица на имотите

О-ксилолът разтворим ли е във вода?

O-Разтворимост на ксилен във вода

При 25 градуса,O-Разтворимост на ксилен във водае приблизително 160–180 mg/L. Това означава, че в един литър вода само фракция от грам O-ксилол действително ще се разтвори, преди разтворът да стане наситен - всеки допълнителен O-ксилол, добавен след тази точка, ще остане неразтворен като отделна течна фаза. Отчетени стойности заO-Разтворимост в ксиленобикновено попадат в този диапазон в различни референтни източници, с малки вариации в зависимост от метода на изпитване и контрола на температурата.

Класификация

Въпреки тази ниска степен на разтворимост, O-ксиленът се класифицира катопрактически неразтворимвъв вода. В химията едно съединение обикновено се описва по този начин, когато неговата разтворимост падне под приблизително 1000 mg/L (1 g/L) - O-Разтворимостта на ксилена е доста под този праг, което го поставя твърдо в категорията „неразтворими“, използвана както в академичните справки, така и в документацията за индустриална безопасност, въпреки че малко измеримо количество се разтваря.

Смесва ли се с вода?

Не. Когато O-ксилол и вода се комбинират, те не се смесват в един хомогенен разтвор. Вместо това те образуват два отделни течни слоя, като O-ксилола остава отделен от водната фаза, с изключение на малката разтворена фракция, отбелязана по-горе.

Защо о-ксилолът е неразтворим във вода?

Подобно Разтваря Подобно

Поведението на О-ксилол във вода се свежда до основен химичен принцип: „подобното се разтваря подобно“. Веществата с подобна полярност са склонни да се смесват добре, докато веществата с много различна полярност са склонни да се разделят.

• Полярност:Водата е силно полярна молекула - нейната огъната форма и разликата в електроотрицателността между кислорода и водорода създават силен молекулен дипол. O-Ксиленът, напротив, е неполярен ароматен въглеводород. Неговият бензенов пръстен и два метилови заместителя са изградени почти изцяло от въглерод-въглерод и въглерод-водородни връзки, които имат много малка разлика в електроотрицателността и по същество не произвеждат нетен молекулярен дипол.
• Водородно свързване:Молекулите на водата образуват широка мрежа от водородни връзки помежду си. O-Ксилолът няма O-H, N-H или подобни полярни връзки, така че не може да участва във водородното свързване с водните молекули. Въвеждането на О-ксилол във вода би изисквало разкъсване на част от тази мрежа от водородни-връзки, без да се предлага каквото и да е сравнимо привлекателно взаимодействие в замяна - енергийно неизгоден процес.
• Сили на Ван дер Ваалс:O-Молекулите на ксилола взаимодействат една с друга основно чрез слаби ван дер Ваалсови (дисперсионни) сили, които са много по-слаби от водородните връзки, държащи водните молекули заедно. Това несъответствие в междумолекулните сили е основната причина двете течности да се противопоставят на смесването и това е основната причинаO-Разтворимост в ксиленвъв водата остава толкова ниско.
• Тъй като O-ксилолът не може да замени водородните връзки, които би изместил във водата с еднакво силно взаимодействие, двете течности остават до голяма степен разделени, като само много малко количество O-ксилол може да се разтвори на молекулярно ниво.

Тъй като O-ксилолът не може да замени водородните връзки, които би изместил във водата с еднакво силно взаимодействие, двете течности остават до голяма степен разделени, като само много малко количество O-ксилол може да се разтвори на молекулярно ниво.

Какво се случва, когато о-ксилолът се смеси с вода?

Ако О-ксилол и вода се комбинират и разклатят заедно, възниква следната последователност:

• Разклатете:Енергичното смесване временно разбива двете течности на малки капчици, създавайки мътна, временна дисперсия.
• Временна дисперсия:Веднага след разклащане във водата се суспендират малки капчици O-ксилен, което придава на сместа мътен или млечен вид.
• Разделяне на два слоя:В рамките на кратък период на утаяване, капките се сливат и сместа се разделя обратно на два отделни слоя.
• Горен слой:O-Ксилолът образува горния слой. Това е така, защото неговата плътност (~0,880 g/cm³) е по-ниска от тази на водата (~1,000 g/cm³), така че той плава.
• Долен слой:Водата, тъй като е по-плътна, се утаява като долния слой, носейки само следи от разтворен O-ксилен (~160–180 mg/L) в себе си.

Това плаващо поведение е важно практическо съображение при реагиране при разлив и пречистване на отпадъчни води, обсъдено по-долу.

Сравнение на разтворимостта с други обичайни разтворители

О-Ксиленът се смесва лесно с повечето неполярни и умерено полярни органични разтворители, което отразява същия принцип „подобно се разтваря подобно“, обсъден по-горе - тези разтворители споделят подобен неполярен или слабо полярен характер с О-Ксилен, за разлика от водата. Ето защоO-Разтворимост на ксилен във водасе намира в много долния край на скалата в сравнение с неговата разтворимост в органични разтворители.

Защо разтворимостта във вода има значение в промишлеността

О-Ниската разтворимост на ксилена във вода има пряко, практическо значение в няколко индустрии:

Бои и покрития- Създателите на формули разчитат на несмесимостта на O-ксилола с вода, за да контролират поведението при изсушаване, образуването на филм и съвместимостта в системи за покритие на основа-разтворител (за разлика от-базирани на вода).

Лепила- В адхезивни-състави на базата на разтворител, неполярният характер на O-ксилола помага за разтварянето на смоли и полимери, които сами по себе си са неразтворими във вода.

Химическо производство- Като суровина за производството на фталов анхидрид, отделянето на O-ксилола от водните процесни потоци е лесно поради ниската му разтворимост и разлика в плътността, което опростява пречистването надолу по веригата.

Петрол- O-Ксилолът се среща естествено в ароматни потоци-, получени от нефт; Неразтворимата му във-вода природа се взема предвид в процесите на разделяне и смесване в рафинерията.

Опазване на околната среда- Тъй като O-ксилолът не се разтваря лесно във вода, разливите са склонни да образуват отделен плаващ слой, вместо да се разпръснат във водно тяло - факт, който директно оформя процедурите за реагиране при разливи (вижте по-долу).

Лабораторна употреба- Аналитични и изследователски лаборатории отчитат ниската разтворимост на О-ксилола във вода при проектирането на методи за екстракция, етапи на-разделяне на фази и протоколи за подготовка на пробите.

Въздействие върху околната среда

Когато O-ксилолът навлезе в околната среда - например чрез разлив или теч - неговата ниска разтворимост във вода и специфични физични свойства определят как се държи:

• Замърсяване на водата:Въпреки че само малка част се разтваря, тази разтворена част все още може да представлява риск за водните организми и може да изисква наблюдение и възстановяване.
• Плаващ слой:Тъй като O-ксилолът е с по-малка плътност от водата, разлятият продукт е склонен да образува видим плаващ слой върху водната повърхност, вместо да се смесва във водния стълб.
• Изпарение:O-Ксилолът е летлив и част от повърхностния разлив ще се изпари във въздуха с течение на времето, което е значителен път за загуба на околната среда заедно с разтварянето.
• Адсорбция в почвата:В контекста на почвата или подпочвените води О-ксиленът има тенденция да се адсорбира върху органичната материя в почвата, вместо да мигрира свободно с водата, въпреки че все още може да се движи през почвата и да достигне подпочвените води при определени условия.
• Реагиране на разлив:Поведението на плаващия{0}}слой, описано по-горе, е пряко свързано с ограничаването - плаващите стрели и оборудването за обезмасляване, обикновено използвани за петролни разливи, са по същия начин ефективни за разливи на O-ксилол върху вода.

Най-добри практики

• Ограничете незабавно разливите, като използвате абсорбиращи материали или плаващи стрели, за да предотвратите разпространението.
• Избягвайте измиване на разливи в канали, канавки или водни пътища - това не „разтваря“ проблема и може да разпространи замърсяване.
• Наблюдавайте близките водоизточници, ако възникне разлив близо до подземни или повърхностни води.
• Следвайте местните екологични разпоредби за докладване и отстраняване на разливи на ароматни въглеводороди.

Съвети за съхранение и боравене

За да предотвратят замърсяване на водата и да поддържат качеството на продукта, промишлените потребители трябва:

• Съхранявайте О-ксилол в запечатани, устойчиви на корозия-контейнери, далеч от излагане на директни валежи.
• Избягвайте места за съхранение, където оттичането може да достигне до подземни или повърхностни водоизточници.
• Уверете се, че зоните за съхранение имат подходящо вторично ограничаване (обшивка), за да уловят течовете, преди да достигнат почвата или канализацията.
• Никога не изхвърляйте О-ксилол или контейнери за изплакване в канализацията - това може да доведе до замърсяване на водата и нарушения на нормативните изисквания.
• Съхранявайте местата за съхранение далеч от подови канали, свързани с общински водоснабдителни системи.

Често задавани въпроси

О-ксиленът разтворим ли е във вода?

Не, не в обикновения смисъл.О-ксилене практически неразтворим във вода, като само около 160–180 mg/L се разтварят при 25 градуса. Той е класифициран като "практически неразтворим", а не напълно неразтворим.

Каква е разтворимостта на О-ксилол във вода?

O-Разтворимост на ксилен във водае приблизително 160–180 mg/L при 25 градуса, доста под прага, който обикновено се използва за класифициране на съединение като водо-разтворимо.

Защо част от О-ксилола може да се разтвори във вода?

Много малко количество О-ксилол може да се разтвори, тъй като част от неговите молекули могат да се поберат във временни празнини в мрежата на водородните-връзки на водата, без да я разрушат напълно, което позволява смесване на ограничено молекулярно-ниво, въпреки че двете течности са до голяма степен несъвместими.

О-ксилолът плава ли върху водата?

да O-Ксилолът има плътност от приблизително 0,880 g/cm³, по-ниска от плътността на водата от приблизително 1,000 g/cm³, така че образува плаващ слой върху водата.

Може ли O-ксилолът да замърси подземните води?

Да, ако разливът или изтичането достигне почвата над източник на подземни води, O-ксилолът може да мигрира надолу и да замърси подпочвените води с течение на времето, въпреки че разтворимостта му във вода е ниска. Ето защо правилното ограничаване и реакция при разлив са важни.

О-ксилолът разтворим ли е в алкохол?

да О-Ксилолът може да се смесва с алкохоли като етанол, поради споделената им способност да разтварят неполярни и умерено полярни органични съединения.

О-ксилол разтворим ли е в ацетон?

да О-Ксилолът може да се смесва с ацетон, който обикновено се използва заедно или вместо разтворители, несмесващи се с вода-в промишлени състави.

Може ли водата да премахне O-ксилола?

Водата сама по себе си не е ефективен начин за отстраняване на O-ксилол от повърхности или оборудване, тъй като двете не се смесват. За ефективно почистване обикновено са необходими почистващи агенти на базата на разтворители, които могат да се смесват с O-ксилол.

Кой разтворител разтваря най-добре о-ксилен?

О-Ксиленът се смесва с повечето неполярни и слабо полярни органични разтворители, включително бензен, ацетон, диетилов етер и етанол - всеки от тях ще разтвори О-Ксилен много по-ефективно от водата.

Заключение

О-ксиленът разтворим ли е във вода? На практика разтворимостта на - O-ксилен във вода е ограничена до приблизително 160–180 mg/L при 25 градуса, като остатъкът образува отделен, плаващ течен слой. Това поведение се обяснява с неполярната ароматна въглеводородна структура на O-ксилола, която не може да образува водородни връзки с вода и вместо това разчита на слаби сили на Ван дер Ваалс, за да взаимодейства с други молекули. Това свойство е широко приложимо в боите, покритията, лепилата, химическото производство и петролната промишленост и има важни последици за опазването на околната среда - разливите са склонни да плават и да се разпространяват, вместо да се разтварят, което изисква специфични практики за ограничаване и-реагиране на разливи. Разбирането на разтворимостта на O-ксилен е от съществено значение за всеки, който съхранява, борави, транспортира или формулира с този разтворител.