МОСКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Институт химического машиностроения имени
Кафедра «Процессы и аппараты химических технологий»
Реферат
на тему: «Очистка сточных вод от Диметилформамида»
Работу выполнила студентка:
Группа: 164 – 511
Москва-2017
Содержание
Общие сведения о ДМФА Структура и свойства Получение Применение Токсичность и опасность Физико-химическая характеристика Клиническая информация, средства защиты, первоочередные действия в очагеОбщие сведения о ДМФА
N, N-Диметилформамид (Диметилформамид, сокр. ДМФА) — органическое соединение с формулой (CH3)2NC(O)H. Бесцветная довольно вязкая жидкость со слабым специфическим «рыбным» запахом из-за наличия продукта разложения — диметиламина. В чистом виде практически без запаха.
Плотность: 944 кг/мі
Формула: C3H7NO
Температура кипения: 153°C
Молярная масса: 73,09 г/моль
Температура плавления: -61°C
Название ИЮПАК: N, N-Dimethylmethanamide
Диметилформамид (ДМФА) - это относительно дешёвый растворитель, производящийся промышленностью в огромных количествах. За счёт отсутствия OH-групп ДМФ более химически инертен и в большинстве случаев может быть нагрет аж до температуры кипения (153°С). Однако высокая температура кипения имеет свои минусы: упаривать его имеет смысл только под вакуумом. Зато ДМФ смешивается с водой, поэтому при выделении продукта часто реакционную смесь выливают в воду и отделяют продукт в виде осадка (для твёрдых и нерастворимых соединений), либо в виде отдельного слоя (если продукт-жидкость), либо экстрагируют из получившегося раствора или эмульсии.
Структура и свойства
Благодаря наличию двух резонансных форм в диметилформамиде порядок связи С=O уменьшен, а С-N увеличен. Так в инфракрасном спектре наблюдается понижение частоты карбонильной группы (1675 см−1) по сравнению с таковой для свободной. Также благодаря частично двойному характеру связи азот-углерод, при комнатной температуре заторможено вращение вокруг неё в шкале времени ПМР. При этом наблюдается два сигнала (синглеты) метильной группы интенсивностью 3 протона.97 и 2.88, вместо одного синглета 6 протонов.
ДМФА смешивается с большинством органических растворителей за исключением углеводородов. Часто используемый растворитель для проведения химических реакций и очистки веществ перекристаллизацией, благодаря высокой растворяющей способности как для органических соединений так и частично для неорганических солей. ДМФА является полярным апротонным растворителем с высокой точкой кипения. Он способствует прохождению реакций с полярным механизмом, таких как SN2 реакций. Неустойчив к действию сильных кислот и оснований, что приводит к гидролизу, особенно при высоких температурах. Диэлектрическая проницаемость равна 36,71.
Получение- по реакции между диметиламином и угарным газом в метаноле (100—150 °C, 2,5-20 МПа) в присутствии CH3ONa или карбонилов металлов:
- реакцией метилформиата с диметиламином (80-120 °C и 0,1-0,4 МПа):
- реакцией муравьиной кислоты с диметиламином:
Применение
ДМФА применяется
- как растворитель при производстве полиакрилонитрильного волокна (нитрона), и других полимеров для растворения красителей при крашении кожи, бумаги, древесины, вискозы и др. для абсорбции HCl, SO2 и других кислотных газов наряду с ацетонитрилом, является часто употребляемым растворителем в спектроскопии ЭПР для получения альдегидов по Вильсмаеру
и Буво:
- для проведения спектроскопических исследований в ближней инфракрасной области в кислотно-основном титровании слабых кислот в неводных средах (в качестве среды) в составе ИПП-8 для оказания первой помощи при поражении капельножидкими отравляющими веществами
Токсичность и опасность
Воздух рабочей зоны
ПДК максимальная разовая, мг/м3 | 10 |
Класс опасности | 2 |
Атмосферный воздух населённых мест
ПДК максимальная разовая, мг/м3 | 0,03 |
Класс опасности | 2 |
Лимитирующий показатель вредности | Рефлекторный |
Вода водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования
ПДК, мг/л | 10 |
Класс опасности | 4 |
Лимитирующий показатель | общесанитарный |
Аварийные гигиенические регламенты и референтные уровни
Уровни острой ингаляционной |
| ||||||||||||||||||||||||
Аварийные пределы воздействия |
| ||||||||||||||||||||||||
Референтные концентрации для | 0,03 | ||||||||||||||||||||||||
Поражаемые органы и системы | печень, органы дыхания | ||||||||||||||||||||||||
Субъективная реакция | 0,14 |
Опасность при утечке
Вещество может всасываться в организм при вдыхании и через кожу. Опасное загрязнение воздуха будет достигаться довольно медленно при испарении этого вещества при 20°C. Вещество раздражает глаза. Вещество может оказывать действие на печень, приводя к желтухе. Летуч. Легко воспламеняется от искр и пламени. Вещество разлагается при разогреве или при сжигании с образованием токсичных дымов оксидов азота. Реагирует бурно с окислителями, нитратами и галогенированными углеводородами.
Острая токсичность
Токсичность для животных |
| ||||||||||||
|
Тип дозы | Способ измерения | Механизм воздействия | Состояние человека | Значение |
Мгновенно-опасная для жизни или здоровья концентрация (IDLH) | в целом на организм | ингаляционно | в состоянии покоя | 1492 мг/м3 |
Физико-химическая характеристика
Агрегатные состояния
жидкое - бесцветная вязкая |
пары и/или газы - состояние в воздухе в условиях производства |
Опасность вещества
Взрывоопасность | пожароопасно |
Класс опасности | 2 |
Физические характеристики
Молекулярная масса (усл. ед.) | 73,1 | Температура кипения (С) | 153 |
Плотность пара по воздуху | 2,51 | Температура плавления (С) | -61 |
Плотность (г/м3) | 0,94 | Температура разрушения (С) | |
Скорость испарения (кг*с/м3) | Удельная теплота парообразования (кДж/кг) | ||
Давление пара (мм рт. ст.) при ну | 3,87 | Удельная теплоёмкость жидкости (кДж/кг*С) | 148,37 |
Запах | слабый рыбный | Термостабильность |
Растворимость
Среда | Растворимость | % растворения | Описание |
вода | высокая | 100 | |
органический раствор | высокая |
Методы индикации
Фотометрический метод основан его реакции с гипохлоритом натрия и йодидом калия в присутствии крахмала, позволяет определять 1 мкг. В биологических средах ГХ; время анализа составляет 4–5 мин, нижний предел обнаружения 1,5 мкг/мл, погрешность не более 6 %.
Нейтрализация
Вентиляция. Удалить все источники огня Как можно скорее собрать подтекающую и пролитую жидкость в герметичные контейнеры. Засыпать оставшуюся жидкость песком или инертным абсорбентом, собрать и удалить его в безопасное место. Места срезов засыпать свежим слоем грунта. Промытые водой поверхности, территории промыть моющими композициями; обработать содержащими "активный хлор" растворами (хлорная известь, ДТСГК), концентрированным раствором пероксида водорода, слабым раствором кислоты. Поверхность территории (отдельные очаги) выжечь при угрозе попадания вещества в грунтовые воды; почву перепахать.
Клиническая информация, средства защиты, первоочередные действия в очаге
Общий характер действия |
|
Клиника острых поражений
Средства защиты | Для химразведки и руководителя работ - ПДУ-3 (в течение 20 минут). Для аварийных бригад - изолирующий защитный костюм КИХ-5 в комплекте с изолирующим противогазом ИП-4М или дыхательным аппаратом АСВ-2. При возгорании - огнезащитный костюм в комплекте с самоспасателем СПИ-20. При работе с гептилом использовать фильтрующие противогазы марок УМ, АМ, ПС, ПМС, КД, В, М, МО-4, МО-4у, ПРВ, ПРВу, ПРВ-М; изолирующие противогазы Т-62, КИ, КИП-7, ИП-5; изолирующие костюмы типа КГ-611, КГ-612, КР-III, КР-IV, ЗК-1, КР-250, КР-3М, КР-Е; защитные перчатки из бутилкаучука БЛ-1, БЛ-1М, из фторсополимера СКФ и арт. 374; сапоги - пластиковые из поливинилхлорида, совмещенного с СКН-40, из резиновой смеси полиэтилена с найритом, из резины на основе бутилкаучука. |
Вид очага | Пары тяжелее воздуха; скапливаются в низких участках поверхности, подвалах, тоннелях. Пары образуют с воздухом взрывоопасные смеси. Горит с образованием токсичных газов (циана, оксидов азота). Над поверхностью разлитой жидкости образуется горючая концентрация паров. |
Первоочередные мероприятия | Проведение поисково-спасательных работ в очаге, в том числе оказание первой медицинской помощи пострадавшим и их вынос (вывоз) на временные пункты сбора в оптимальные для спасения жизни и сохранения здоровья сроки, ведение разведки, обозначение и оцепление очага. Изолировать опасную зону в радиусе не менее 200 м. Откорректировать указанное расстояние по результатам химразведки. Удалить посторонних. В опасную зону входить в защитных средствах. Держаться наветренной стороны. Избегать низких мест. Соблюдать меры пожарной безопасности. Не приближаться к горящим емкостям. Охлаждать емкости водой с максимального расстояния. Тушить тонкораспыленной водой, воздушно-механической и химическими пенами с максимального расстояния (не менее 40 м). |
Клиническая картина острого отравления ДМФА характеризуется следующими симптомами: головная боль, общая слабость, головокружение, тошнота, рвота; отмечен случай моторной афазии и пареза верхних конечностей. У лиц, подвергавшихся воздействию ДМФА в концентрации 80—300 мг/м3 в течение 1 — 1,5 лет, выявлены астеновегетативный синдром, артериальная гипотония, доминирующие признаки функциональных и органических нарушений ц. н. с. в виде энцефалопатий с преимущественным поражением гипоталамостволовых образований головного мозга. При этом содержание ДМФА в суточной пробе мочи составляет в среднем 15±5 мг/л. После перевода на работу вне контакта с ДМФА все явления скоро регрессируют. Хрон, отравления ДМФА почти не встречаются.
Лечение отравлений симптоматическое. При развитии поражения системы кроветворения (анемия, лейкопения)— гемостимулирующая терапия.
Профилактика отравлений димeтилформамидом на производстве сводится к механизации и герметизации оборудования, организации приточновытяжной вентиляции, защите кожи и глаз от прямого попадания на них ДМФА, проведению предварительных и периодических медосмотров.
Список литературы:
- , и Методы определения вредных веществ в воздухе, с. 554, М., 1966; Воздействие диметилформамида на нервную систему рабочих производства синтетического волокна «нитрон», Врач, дело, № 6, с. 103, 1964; М ур а в ь e в а С. И. и д р. Выделение диметилформамида с мочой в зависимости от уровней и продолжительности воздействия, Гиг. труда и проф. заболев., № 12, с. 36, 1975; О токсичности диметил формами да, в кн.: Токсикология новых промышленных хим. веществ, под ред. и , в. 1, с. 54, М., 1961; и Говорчен-к о В. И. К вопросу об избирательности эмбриотропного действия диметилформа-мида при ингаляционном воздействии в низких концентрациях, в кн.: Токсикология новых промышленных хим. веществ, под ред. и -го, в. 14, с. 32, М., 1975, библиогр.; https://ru. wikipedia. org/wiki/N, N-%D0%94%D0%B8%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BB%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D0%BC%D0%B8%D0%B4 http:///blog/2016-10-24-35
