Bromat de sodi(NaBrO3) (enllaç:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/sodium-bromate-powder-cas-7789-38-0.html) és un cristall incolor o blanc que existeix en forma de cristalls incolors o blancs, generalment en forma de blocs o grànuls. Té una bona solubilitat en aigua i es pot dissoldre ràpidament i produir reaccions d'intercanvi de protons. La seva solubilitat augmenta amb l'augment de la temperatura. L'estructura cristal·lina pertany al sistema cristal·lí ortogonal. Els paràmetres de la gelosia són a=7,713 Å, b=5,442 Å i c{=6,496 Å. Entre ells, cada ió Na+ està envoltat per vuit àtoms d'oxigen i cada ió BrO3- és adjacent a sis ions sodi. És relativament estable a temperatura ambient, però les reaccions de descomposició es produeixen a altes temperatures o en condicions d'escalfament, generant clorur de sodi i oxigen. Té fortes propietats oxidants i blanquejants, i pot oxidar i destruir diversos pigments orgànics, aconseguint així el blanqueig dels articles. S'utilitza àmpliament en processos de blanqueig en indústries com la fabricació de paper, tèxtils, cuir i fusta.
Mètode 1: bromat de sodi (NaBrO3) es pot preparar mitjançant la reacció d'àcid bròmic i hidròxid de sodi.
L'equació és la següent:
HBrO3+NaOH → NaBrO3+H2O
En aquesta reacció, 1 mol d'àcid bròmic (HBrO3) reacciona amb 1 mol d'hidròxid de sodi (NaOH) per produir 1 mol de bromat de sodi (NaBrO).3) i 1 mol d'aigua (H2O). La reacció es realitza en proporció equimolar.
Pas 1: preparar l'equip de laboratori i els reactius
- Assegureu-vos que l'experiment es dugui a terme en un entorn segur i utilitzeu equips de protecció personal adequats, com ara guants experimentals, ulleres i jaquetes de laboratori.
-Preparar un recipient de reacció, com un vas de precipitats o un matràs aforat, per a la barreja de reactius.
-Obtenir els reactius necessaris, inclòs l'àcid bròmic (HBrO3) i hidròxid de sodi (NaOH).
Pas 2: Pesar i barrejar els reactius
- Pesar amb precisió una certa quantitat d'àcid bròmic (HBrO3) i hidròxid de sodi (NaOH) mitjançant una balança.
Pas 3: afegiu lentament els reactius
-Afegiu lentament l'àcid bròmic pesat i l'hidròxid de sodi al recipient de reacció. Durant aquest procés, aneu amb compte per evitar esquitxades i observeu la reacció amb cura.
Pas 4: Remenar i escalfar
- Remeneu la mescla per assegurar una reacció uniforme.
-Si cal escalfar, el recipient de reacció es pot col·locar en una placa de calefacció o es pot utilitzar un bany d'aigua calenta per controlar la temperatura de reacció dins d'un rang adequat. L'escalfament pot afavorir la velocitat de reacció.
Pas 5: Observació i gravació
-Observeu els canvis de color i l'alliberament de gas durant el procés de reacció i registreu-los de manera oportuna.
Pas 6: refredament i filtrat
-Un cop finalitzada la reacció, refredar el recipient de reacció a temperatura ambient.
-Filtrar el producte amb paper de filtre o altres mètodes adequats per eliminar les impureses.
Pas 7: cristal·lització i assecat
-Colocar la solució filtrada en un plat de cristal·lització o recipient de vidre i deixar que cristal·litzi lentament.
-Podeu afegir alguns dissolvents (com l'aigua) o ajustar la temperatura per controlar la velocitat de cristal·lització.
-Quan s'hagi completat la cristal·lització, assequeu suaument el sòlid cristal·lí amb un mocador o un altre mètode.
Pas 8: recollida i emmagatzematge
-Recollir els sòlids cristal·lins amb un mocador sec i posar-los en un recipient sec.
-Segellar el recipient i guardar-lo en un lloc sec i fosc.
Mètode 2:
L'equació química de la reacció del brom i l'hidròxid de sodi per produir bromat de sodi:
Br2+6 NaOH → NaBrO3+5 NaBr+3 H2O
Aquesta equació descriu el procés de la reacció entre el brom i l'hidròxid de sodi per produir bromat de sodi. Mitjançant la reacció, 1 mol de brom reacciona amb 6 mols d'hidròxid de sodi per produir 1 mol de bromat de sodi, 5 mols de bromur de sodi i 3 mols d'aigua. La reacció es porta a terme en una proporció molar específica.
Els passos detallats són els següents:
Pas 1: afegiu lentament brom a la solució d'hidròxid de sodi amb agitació i controleu la temperatura entre 30-40 graus.
Pas 2: un cop finalitzada la reacció, filtreu el sediment i renteu-lo amb una gran quantitat d'aigua, fusionant el filtrat i la solució de rentat.
Pas 3: afegiu carbó actiu per a la decoloració a la solució combinada i filtreu per obtenir una solució clara. Afegiu bicarbonat de sodi a la solució clara per neutralitzar l'excés d'hidròxid de sodi, deixeu-ho reposar i filtreu l'hidròxid de sodi precipitat.
Pas 4: cristal·litzar i separar l'hidròxid de sodi per obtenir cristalls de dibromotetraacetat.
Pas 5: Dissoleu el cristall de dibromotetraacetat en aigua, afegiu una quantitat adequada de solució de bromur de sodi i separeu el cristall per obtenir el cristall de bromat de sodi.
Pas 6: Dissoleu els cristalls de bromat de sodi en aigua, afegiu una quantitat adequada de solució d'hidròxid de sodi i separeu els cristalls per obtenir cristalls de dibromoacetat de sodi. Dissoleu els cristalls de dibromoacetat de sodi en aigua, afegiu una quantitat adequada de solució de bromur de sodi i separeu els cristalls per obtenir cristalls de bromur de sodi.
Mètode 3:
L'equació química de la reacció del clorat de sodi i el bromur de potassi per produir bromat de sodi:
3 NaClO3+6 KBr → 3 NaBrO3+5 KBr+3 Cl2
Aquesta equació descriu el procés de reacció entre el clorat de sodi i el bromur de potassi per produir bromat de sodi. Mitjançant la reacció, 3 mols de clorat de sodi reaccionen amb 6 mols de bromur de potassi per produir 3 mols de bromat de sodi, 5 mols de bromur de potassi i 3 mols de clor gasós. La reacció es porta a terme en una proporció molar específica.
Els passos bàsics per preparar bromat de sodi són els següents:
Pas 1: funcionament segur
Assegureu-vos que les operacions es portin a terme en un entorn de laboratori adequat i utilitzeu equips de protecció personal com ara guants de laboratori, ulleres i jaquetes de laboratori. Seguiu els procediments operatius de seguretat del laboratori.
Pas 2: Prepareu el recipient de reacció i els reactius
Seleccioneu un recipient de reacció adequat, com un vas de precipitats o un matràs aforat, i prepareu els reactius necessaris. Això inclou clorat de sodi (NaClO3) i bromur de potassi (KBr).
Pas 3: pesatge i barreja de reactius
Peseu amb precisió una certa quantitat de clorat de sodi i bromur de potassi amb una balança. Barregeu-los segons les proporcions de l'equació química. Per exemple, barregeu 1 mol de clorat de sodi amb 1 mol de bromur de potassi.
Pas 4: Remenar i escalfar
Utilitzeu eines adequades, com ara barres de vidre, per remenar la mescla per garantir una reacció uniforme. Si és necessari accelerar la velocitat de reacció, l'escalfament es pot dur a terme a una temperatura adequada. La calefacció es pot aconseguir mitjançant una placa calefactora o un bany d'aigua calenta.
Pas 5: Observació i gravació
Durant el procés de reacció, es poden observar alguns fenòmens, com ara canvis de color, alliberament de gas, etc. Registra aquestes observacions de manera oportuna.
Pas 6: refredament i cristal·lització
Un cop finalitzada la reacció, refredar el recipient de reacció a temperatura ambient. Això pot promoure la cristal·lització del producte. La velocitat de cristal·lització es pot controlar ajustant la temperatura o afegint dissolvents.
Pas 7: Separació i recollida de productes
Utilitzeu paper de filtre o altres mètodes adequats per separar la solució per eliminar les impureses. Recollir el producte i transferir-lo a un recipient sec.
Pas 8: Assecat i emmagatzematge
Assequeu suaument el sòlid cristal·lí amb un teixit o un altre material absorbent i, a continuació, col·loqueu-lo en un ambient sec perquè s'assequi completament. Finalment, emmagatzemar el producte en un recipient tancat per evitar la humitat i l'oxidació.
Els tres mètodes anteriors són mètodes comuns per preparar bromat de sodi al laboratori, i cada mètode té els seus propis avantatges, desavantatges i aplicabilitat. En la producció real, cal seleccionar mètodes adequats per a la preparació en funció de condicions específiques.