苯甲酸及其钠盐的热稳定性研究 化学专业毕业设计 毕业论文.doc

苯甲酸及其钠盐的热稳定性研究本实验采用热重—差热分析（TG-DTA）先后对苯甲酸以及苯甲酸钠在空气及氮气氛围下的热分解过程进行了研究从而推测出它的热稳定性，同时对各分解阶段的热力学曲线进行分析，分别运用Freeman Carroll法和Toop的热稳定性方程得出了各阶段的动力学参数，和高温下的稳定时间。将加热所得物质分别进行红外检测，据红外图谱对加热过程中的生成物进行了推测。 苯甲酸苯甲酸钠动力学参数热重-差热红外 Studies on the Thermal Analysis of Benzoic Acid and Sodium Benzoate [Abstract] Experimental researches on the process of thermal decomposition of benzoic acid and sodium benzoate have been done by means of TG-DTA thermal graphs in atmosphere of air or nitrogen, while the decomposition stage of the thermodynamic curve analysis, use Freeman Carroll law and Toop equation of the thermal stability to calculate the various stages of kinetic parameters, and the high temperature stabilization time. The heated material will be detected by infrared detection, then the reluctant of rections will be speculated according to the IR spectras. [Keywords] benzoic acid，Sodium benzoate，kinetic parameters，TG-DTA，FTIR 引 言 苯甲酸（benzoic acid）俗名安息香酸，为无色、无味片状晶体。熔点 122.13℃，沸点249℃[1]，相对密度为1.2659。在100℃时迅速升华[2]，它的蒸气有很强的刺激性吸入后易引起咳嗽微溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。苯甲酸是弱酸，比脂肪酸强它们的化学性质相似都能形成盐、酯、酰卤酰胺、酸酐等，都不易被氧化苯甲酸的苯环上可发生亲电取代反应，主要得到间位取代产物。最初苯甲酸是由安息香胶干馏或碱水水解制得，也可由马尿酸水解制得。工业上苯甲酸是在钴、锰等催化剂存在下用空气氧化甲苯制得；或由邻苯二甲酸酐水解脱羧制得。苯甲酸钠（Sodium benzoate）又称安息香酸钠，通常为白色颗粒或结晶性粉末。无气味有甜涩味苯甲酸及其钠盐可用作乳胶、牙膏、果酱或其他食品的抑菌剂，也可作染色和印色的媒染剂。 苯甲酸及其钠盐常用于化学分析用试剂用于医药工业和植物遗传研究。苯甲酸在常温下难溶于水在空气（特别是热空气）中微挥发，有吸湿性，大约常温下0.34g/100mL但溶于热水也溶于乙醇、氯仿和非挥发性油。在使用中多选用苯甲酸钠；苯甲酸和苯甲酸钠的性状和防腐性能都差不多。苯甲酸钠也是酸性防腐剂在碱性介质中无杀菌、抑菌作用；其防腐最佳pH是2.5-4.0，在pH5.0时5%的溶液杀菌效果也不是很好。苯甲酸钠亲油性较大，易穿透细胞膜进入细胞体内，干扰细胞膜的通透性，抑制细胞膜对氨基酸的吸收；进入细胞体内电离酸化细胞内的碱储，并抑制细胞的呼吸酶系的活性，阻止乙酰辅酶A缩合反应从而起到食品防腐的目的。随着国民经济的迅猛发展市场对该产品的需求日益增加同时对其质量的要求也不断提高[1 -3 ]。但是在一般的化学文献手册中很难找到有关苯甲酸的热力学和动力学参数本文主要借助Freeman Carroll 与Toop法两种经验公式对苯甲酸的热分解过程进行了重点研究通过对比确定其相应的热分解反应机理和苯甲酸的热分解温度补充和丰富了有关苯甲酸的热力学和动力学参数。目前苯甲酸及其钠盐广泛的用于防腐剂以及食品添加剂，人们对其用途还是比较了解，但是很少有人对其使用年限提出疑问，所以我们决定将苯甲酸及其钠盐进行热分析，探讨它们的热稳定性，为更好的探索苯甲酸及其钠盐的结构参数和性能以及相关的应用提供依据。 1 实验部分 1.1试剂苯甲酸、苯甲酸钠主要仪器名称 型号 生产厂家 电子天平 ELB2000 日本岛津 电子分析天平 BS110S 北京赛多利斯天平有限公司 傅立叶变换红外光谱仪 Nicolet 380 美国尼高力 马弗炉 综合热分析仪