Получение азотнокислой соли тетрадециламина и его идентификация

В современном мире нашли широкое применение соли тетрадециламина, однако способы их получения достаточно трудоёмки. В статье рассматривается получение азотнокислой соли из солянокислой соли тетрадециламина в одну стадию путем реакции ионного обмена, изучение его свойств, а также область его применения.

Введение

Азотнокислая соль тетрадециламина – органическое вещество, которое нашло ряд применений в современном мире. Применяют солянокислые и азотнокислые соли тетрадециламина при выделении ионов металлов из их растворов, а также при утилизации ионов тяжелых и редких металлов из сточных вод в черной и цветной металлургии, химической промышленности и машиностроении. Являются также сырьем для ПАВ, моющих средств, флотационных реагентов, ингибиторов комкования удобрений и др.

Цель работы: синтез C₁₄H₂₉NH₂•HNO₃ и изучение ряда его свойств.

Физические свойства солянокислой соли тетрадециламина: Молекулярная формула имеет вид: C₁₄H₂₉NH₂•HCl. В твердом виде существует в виде белого мелкодисперсного порошка, легкий, хорошо растворяется в воде: раствор вещества белого цвета, пенится. Без запаха. Не горючий. Вязкий. Не токсичный. Молярная масса составляет 249,87г/моль. Температура кипения 291,2°C.

Рисунок 1. Раствор солянокислой соли тетрадециламина

Ход эксперимента

Получали азотнокислую соль тетрадециламина реакцией ионного обмена (метатезис) между нитратом серебра и солянокислой солью тетрадециламина. Реакцию проводили в водной среде при комнатной температуре.

По уравнению рассчитали необходимое количество нитрата серебра, с учетом того, что масса солянокислой соли тетрадециламина была 15 г.

C₁₄H₂₉NH₂•HCl + AgNO₃ = C₁₄H₂₉NH₂•HNO₃ + AgCl ↓

В результате образовался раствор белого цвета с осадком. Цвет раствора менялся с течением времени: от белого к светло-фиолетовому. При перемешивании раствора стеклянной палочкой на поверхности раствора образуется пена. Выпавшую соль металла отфильтровали с помощью воронки Бюхнера.

а)

б)

Рисунок 2. а) постепенный переход белого раствора азотнокислой соли тетрадециламина в фиолетовый, б) постепенный переход белого раствора в фиолетовый

Рисунок 3. Образование пены над раствором

Практический выход C₁₄H₂₉NH₂•HNO₃ 89%. Потери произошли в результате фильтрования.

Изучив свойства полученного вещества, мы пришли к выводу, что данное вещество:

1.  Проводит электрический ток;

2.  Не токсичен;

3.  Не горюч;

4.  Хорошо смешивается с водой (в любых соотношениях);

5.  Хорошо смешивается с органическими растворителями;

6.  Растворяет металлы (в нашем случае, растворились цинк, магний);

7.  Растворяет синтетическое волокно.

Рисунок 4. Раствор азотнокислой соли тетрадециламина после отделения его от осадка

Достоинства выбранного метода получения соли:

1.  Легкость отделения от раствора труднорастворимого осадка хлорида серебра.

2.  Доступность проведения анализа в любой лаборатории;

3.  Не требует специальных знаний и аппаратуры.

Недостатком является высокая стоимость солей серебра, а также их неустойчивость при длительном хранении.