කුමේන් ක්‍රියාවලිය යනු කුමක්ද?
කුමේන් ක්‍රියාවලිය කාර්මික නිෂ්පාදනය සඳහා ප්‍රධාන ක්‍රමවලින් එකකිෆීනෝල්(C₆H₅OH). මෙම ක්‍රියාවලිය නිශ්චිත තත්වයන් යටතේ හයිඩ්‍රොක්සිලේෂන් හරහා ෆීනෝල් ජනනය කිරීම සඳහා අමුද්‍රව්‍යයක් ලෙස කියුමීන් භාවිතා කරයි. එහි පරිණත තාක්ෂණය, අඩු පිරිවැය සහ ඉහළ නිෂ්පාදන ගුණාත්මකභාවය හේතුවෙන්, ෆීනෝල් නිෂ්පාදනය සඳහා කියුමීන් ක්‍රියාවලිය රසායනික කර්මාන්තයේ බහුලව භාවිතා වේ.
මෙම ලිපියෙන් කියුමීන් ක්‍රියාවලිය මගින් ෆීනෝල් නිෂ්පාදනයේ මූලධර්මය සහ පියවර විස්තරාත්මකව විශ්ලේෂණය කරනු ඇති අතර, මෙම වැදගත් රසායනික නිෂ්පාදන තාක්ෂණය පාඨකයින්ට පුළුල් ලෙස අවබෝධ කර ගැනීමට උපකාරී වේ.
කුමේන් ක්‍රියාවලියේ ප්‍රතික්‍රියා මූලධර්මය
කියුමීන් ක්‍රියාවලිය මගින් ෆීනෝල් නිෂ්පාදනයේ මූලික ප්‍රතික්‍රියාව වන්නේ කියුමීන් හි හයිඩ්‍රොක්සයිලේෂණයයි. මූලික මූලධර්මය නම් කියුමීන් අණුවේ මෙතිල් කාණ්ඩය ආම්ලික තත්වයන් යටතේ හයිඩ්‍රොක්සයිල් කාණ්ඩයක් මගින් ආදේශ කර ෆීනෝල් සෑදීමයි.
විශේෂයෙන්, කුමේන් (C₆H₅CH(CH₃)₂) රත් කිරීමේදී සාන්ද්‍රිත සල්ෆියුරික් අම්ලය (H₂SO₄) සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කර p-isopropylphenol (C₆H₅C(OH)H(CH₃)₂) සහ සල්ෆේට් අතුරු නිෂ්පාදන කුඩා ප්‍රමාණයක් නිපදවයි. පසුව, ජල විච්ඡේදක ප්‍රතික්‍රියාවක් හරහා p-isopropylphenol ෆීනෝල් (C₆H₅OH) බවට පරිවර්තනය වේ. ප්‍රතික්‍රියා සඳහා සමස්ත රසායනික සමීකරණ පහත පරිදි වේ:
C₆H₅CH(CH₃)₂ + H₂SO₄ → C₆H₅C(OH)H(CH₃)₂ + HSO₄⁻
C₆H₅C(OH)H(CH₃)₂ + 3H₂O → 2C₆H₅OH + CH₄
ඉහත ප්‍රතික්‍රියා වලින් පෙනී යන්නේ, කුමේන් ක්‍රියාවලියේ යතුර ආම්ලික තත්වයන් යටතේ හයිඩ්‍රොක්සයිලේෂන් ප්‍රතික්‍රියාව සහ ඉන් පසුව සිදුවන ජල විච්ඡේදක ප්‍රතික්‍රියාව තුළ පවතින බවයි. ක්‍රියාවලිය පුරාම සල්ෆියුරික් අම්ලය උත්ප්‍රේරකයක් ලෙස වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි.
කුමේන් ක්‍රියාවලියේ ක්‍රියාවලි පියවර
කියුමීන් ක්‍රියාවලිය මගින් ෆීනෝල් නිෂ්පාදනය සඳහා නිශ්චිත ක්‍රියාවලි ප්‍රවාහය පහත ප්‍රධාන පියවරවලට බෙදිය හැකිය:
1. අමුද්‍රව්‍ය සකස් කිරීම සහ සකස් කිරීම
කියුමීන් ක්‍රියාවලිය මගින් ෆීනෝල් නිෂ්පාදනයේ පළමු පියවර වන්නේ අමුද්‍රව්‍ය සකස් කිරීම සහ සකස් කිරීමයි. මෙම ක්‍රියාවලියේ මූලික අමුද්‍රව්‍යය වන කියුමීන්, එහි සංශුද්ධතාවය 99% ට වඩා ළඟා වන බව සහතික කිරීම සඳහා ආසවනය මගින් මුලින්ම පිරිසිදු කළ යුතුය. සාන්ද්‍රිත සල්ෆියුරික් අම්ලය (සාමාන්‍යයෙන් 98% සාන්ද්‍රණයක් සහිතව) උත්ප්‍රේරකයක් ලෙස භාවිතා කරන අතර එය ප්‍රතික්‍රියාවේ ප්‍රධාන කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. ප්‍රතික්‍රියා කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා, සල්ෆියුරික් අම්ලය විසුරුවා හැරීම සහ ප්‍රතික්‍රියාවේ ප්‍රගතිය ප්‍රවර්ධනය කිරීම සඳහා කියුමීන් වලට කුඩා ජල ප්‍රමාණයක් එකතු කරනු ලැබේ.
2. හයිඩ්‍රොක්සිලේෂන් ප්‍රතික්‍රියාව
හයිඩ්‍රොක්සිලේෂන් ප්‍රතික්‍රියා අවධියේදී, කියුමීන් සහ සාන්ද්‍රිත සල්ෆියුරික් අම්ලය ප්‍රතික්‍රියාකාරකයක මිශ්‍ර කර 100–130°C දක්වා රත් කරනු ලැබේ. ආම්ලික තත්වයන් යටතේ, කියුමීන් අණුවේ ඇති මෙතිල් කාණ්ඩය හයිඩ්‍රොක්සිලේෂණයට භාජනය වී p-අයිසොප්‍රොපයිල්ෆීනෝල් සහ සල්ෆේට් අතුරු නිෂ්පාදන සාදයි. මෙම ප්‍රතික්‍රියාව තාපජ ප්‍රතික්‍රියාවක් වන අතර, ප්‍රතික්‍රියාවේ ඒකාකාරිත්වය සහ ස්ථායිතාව සහතික කිරීම සඳහා ප්‍රතික්‍රියා උෂ්ණත්වය සහ ඇවිස්සීමේ වේගය පාලනය කළ යුතුය.
3. ජල විච්ඡේදක ප්‍රතික්‍රියාව
හයිඩ්‍රොක්සිලේෂන් ප්‍රතික්‍රියාව අවසන් වූ පසු, නිෂ්පාදනයට ජල විච්ඡේදක ප්‍රතික්‍රියාවකට භාජනය වීමට අවශ්‍ය වන අතර, එහි අරමුණ p-isopropylphenol ෆීනෝල් බවට පරිවර්තනය කිරීමයි. මෙම අවස්ථාවේදී, ප්‍රතික්‍රියා මිශ්‍රණයට විශාල ජල ප්‍රමාණයක් එකතු කරනු ලැබේ, එවිට p-isopropylphenol ජලය සමඟ ජල විච්ඡේදක ප්‍රතික්‍රියාවකට භාජනය වී ෆීනෝල් සහ මීතේන් වායුව ජනනය වේ.
4. උදාසීන කිරීම සහ වෙන් කිරීම
ජල විච්ඡේදක ප්‍රතික්‍රියාව අවසන් වූ පසු, පද්ධතිය තුළ සල්ෆියුරික් අම්ලය සහ සල්ෆේට් අතුරු නිෂ්පාදන විශාල ප්‍රමාණයක් පවතී. මෙම ආම්ලික ද්‍රව්‍ය උදාසීන කිරීම සඳහා, ක්ෂාරීය ද්‍රව්‍ය (සෝඩියම් හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් හෝ කැල්සියම් හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් වැනි) උදාසීනකරණ ප්‍රතික්‍රියාවක් සඳහා එකතු කරනු ලබන අතර, ද්‍රාව්‍ය සල්ෆේට් සහ ජලය ජනනය වේ. පසුව, ස්තරීකරණ වෙන් කිරීම හෝ ආසවනය කිරීමේ තාක්ෂණය හරහා ෆීනෝල් අතුරු නිෂ්පාදන වලින් වෙන් කරනු ලැබේ.
5. පිරිපහදු කිරීම සහ පිරිසිදු කිරීම
අමු ෆීනෝල් වල ඇති අපද්‍රව්‍ය ආසවනය වැනි පිරිසිදු කිරීමේ ක්‍රියාවලීන් හරහා ඉවත් කර ඉහළ සංශුද්ධතාවයකින් යුත් ෆීනෝල් නිෂ්පාදන ලබා ගනී. පිරිපහදු කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදී, ෆීනෝල් වල ගුණාත්මකභාවය සහ සංශුද්ධතාවය කාර්මික ප්‍රමිතීන්ට අනුකූල වන බව සහතික කිරීම සඳහා ප්‍රතික්‍රියා තත්ත්වයන් ද දැඩි ලෙස පාලනය කළ යුතුය.
කුමේන් ක්‍රියාවලියේ වාසි සහ යෙදුම්
ෆීනෝල් නිෂ්පාදනය සඳහා වන කියුමීන් ක්‍රියාවලියට පහත සඳහන් සැලකිය යුතු වාසි ඇත:
මෘදු ප්‍රතික්‍රියා තත්වයන්:සාම්ප්‍රදායික ෆීනෝල් නිෂ්පාදන ක්‍රම හා සසඳන විට, කියුමීන් ක්‍රියාවලිය මෘදු ප්‍රතික්‍රියා තත්ත්වයන් සහ ආරක්ෂිත නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලියක් ඇත.
බහුල අමුද්‍රව්‍ය ප්‍රභවයන්:පිරිපහදුවල අතුරු නිෂ්පාදන වලින් කුමේන් ලබා ගත හැකි අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස අමුද්‍රව්‍ය පිරිවැය අඩු වේ.
ඉහළ නිෂ්පාදන සංශුද්ධතාවය:නිරවද්‍ය ක්‍රියාවලි පාලනයක් හරහා, ෆීනෝල් වල සංශුද්ධතාවය සහ ගුණාත්මකභාවය ඉහළ මට්ටමකට ළඟා විය හැකිය.
වර්තමානයේ, කියුමීන් ක්‍රියාවලිය මගින් නිපදවන ෆීනෝල්, ෆීනෝලික් ෙරසින්, ඉෙපොක්සි ෙරසින් සහ නයිලෝන් වැනි විවිධ රසායනික නිෂ්පාදන නිෂ්පාදනය සඳහා බහුලව භාවිතා වන අතර, අඛණ්ඩව වර්ධනය වන වෙළඳපල ඉල්ලුමක් පවතී.
සාරාංශය
ෆීනෝල් නිෂ්පාදනය සඳහා වන කියුමීන් ක්‍රියාවලිය කාර්යක්ෂම හා ආර්ථිකමය නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලියක් වන අතර, එහි හරය වන්නේ කියුමීන් හයිඩ්‍රොක්සිලේෂණය සහ ඉන් පසුව සිදුවන ජල විච්ඡේදක ප්‍රතික්‍රියාවයි. අමුද්‍රව්‍ය සකස් කිරීම, හයිඩ්‍රොක්සිලේෂන් ප්‍රතික්‍රියාව, ජල විච්ඡේදක ප්‍රතික්‍රියාව, උදාසීන කිරීමේ ප්‍රතිකාරය සහ පිරිපහදු කිරීම සහ පිරිසිදු කිරීම වැනි පියවර හරහා, අවසානයේ ඉහළ සංශුද්ධතාවයකින් යුත් ෆීනෝල් නිෂ්පාදන ලබා ගත හැකිය.
රසායනික නිෂ්පාදන සඳහා ගෝලීය ඉල්ලුම අඛණ්ඩව වර්ධනය වීමත් සමඟ, කියුමීන් ක්‍රියාවලිය මගින් ෆීනෝල් නිෂ්පාදනය කිරීමේ තාක්ෂණය ප්‍රශස්ත කිරීම දිගටම කරගෙන යනු ඇති අතර, එය අදාළ කර්මාන්ත සංවර්ධනය සඳහා වැදගත් සහායක් සපයයි.
පළ කළ කාලය: 2025 ජූනි-23
