Стронцианский процесс

Стронциановый процесс — устаревший химический метод получения сахара из патоки . Его использование в Европе достигло пика в середине 19 века. Название «стронтиан» происходит от шотландской деревни Стронтиан, где впервые был обнаружен исходный минерал стронцианит ( карбонат стронция ).

Химия

Карбонат стронция является рециркулируемым сореагентом в этом процессе.

  1. Карбонат стронция прокаливается с углеродом в присутствии пара, образуя гидроксид стронция. Образовавшиеся стронций и диоксид углерода воссоединяются позже в процессе, снова образуя карбонат стронция. [1]
    SrCO 3 + C + H 2 O + O 2 = Sr(OH) 2 + 2 CO 2
  2. В растворе патоки, поддерживаемом при температуре около 100 °C [2] , гидроксид реагирует с растворимыми сахарами, образуя воду и плохо растворимый сахарид стронция, который отфильтровывается, но остается в воде, близкой к кипящей.
    Sr(OH) 2 + 2C 12 H 22 O 11 = SrO(C 12 H 22 O 11 ) 2 + H 2 O
  3. Сахаросодержащую жидкость охлаждают до 10 °C, отщепляя один из сахаров.
    SrO(C 12 H 22 O 11 ) 2 = SrO(C 12 H 22 O 11 ) + C 12 H 22 O 11
  4. Углекислый газ (от прокаливания) барботируется через раствор сахарата, расщепляя второй сахар и образуя карбонат стронция, который отфильтровывают.
    SrO(C 12 H 22 O 11 ) + CO 2 = SrCO 3 + C 12 H 22 O 11
  5. Затем сахар извлекают путем выпаривания оставшегося раствора.

Существует два типа стронциевого сахарида : один при низкой температуре, моносахарид стронция ; и второй при высокой температуре, дисахарид стронция . [3]

История

Патока является первым этапом производства нескольких различных процессов производства сахара и содержит более 50% сахара. Французские химики Ипполит Леплей и Огюстен-Пьер Дюбрюнфо разработали процесс извлечения сахара из патоки, реагируя с оксидом бария , чтобы получить нерастворимые бариевые сахараты. [4] В 1849 году они расширили свой патент, включив в него соли стронция. По-видимому, эта патентная заявка имела единственную цель — юридически закрепить так называемый баритовый процесс , поскольку стронциевый процесс Леплея и Дюбрюнфо, вероятно, не работал бы так, как описано. [5]

Только позднее, благодаря работам Карла Шайблера (патенты от 1881, 1882 и 1883 годов), стало возможным применение стронцианового процесса на промышленной основе. [6] [7] По мнению Шайблера, процедура должна проводиться при температурах кипения.

Реакция в Германии

Процедура Шайблера вошла в употребление на сахарном заводе Dessauer (в Дессау ) благодаря Эмилю Фляйшеру. В регионе Мюнстерланд ее появление вызвало всплеск «золотой лихорадки» в отношении добычи стронцианита . [8] Одна из крупнейших шахт в Дренштайнфурте была названа в честь доктора Райхардта, директора сахарного завода Dessauer. Еще одним местом, где стал использоваться стронциановый процесс, стал сахарный завод Rositz (в Розице ). [ необходима цитата ]

Однако к 1883 году спрос на стронцианит начал падать. Во-первых, его заменил другой минерал стронция ( целестин ), который можно было импортировать из Англии более дешевым способом. Во-вторых, цены на сахар упали настолько, что производство из патоки стало невыгодным. [ необходима цитата ]

Литература (дополнительное чтение)

  • Бёрнхен , Мартин: Strontianit , Путеводитель по выставке из университетской библиотеки Свободного университета Берлина , 2005 (PDF; 6,5 МБ). На немецком языке.
  • Хериот , THP: Производство сахара из тростника и свеклы , Green and Company, 1920 , стр. 341–342 (архив онлайн).
  • Краузе , Г.: Der Schiedsspruch in Sachen des Scheibler'schen Monostrontiumsaccharat-Patentes , Chemiker Zeitung, nr. 32, 19 апреля 1885 г. , (PDF; 4,94 МБ). На немецком языке.

Ссылки

  1. ^ Райнхард Браунс, Das Mineralreich, vol. 1, издательство Фрица Лемана, Штутгарт (1903), стр. 402–403. (немецкий) .
  2. ^ Разделение сахара методом Стронция
  3. ↑ Dinglers Polytechnisches Journal (на немецком языке). Т. 248. 1883. С.  426–428 .
  4. ^ Ж. Никлес (1854). "Verfahren zur Abscheidung des krystallisirbaren Zuckers aus der Melasse" от Leplay. Политехнический журнал Динглера (сборник) (на немецком языке). 131 (XVII): 47–50 .
  5. ^ "De Indische opmerker", 15 марта 1883 г. (PDF; 8,08 МБ) (на голландском языке). Архивировано 12 декабря 2013 года в Wayback Machine.
  6. ^ Heriot, THP (1920). "Процесс стронция-сахарата". Производство сахара из тростника и свеклы . Лондон: Longmans, Green and Co. стр.  341–2 . ISBN 978-1-4437-2504-0.
  7. ↑ Университет Аризоны, Бюллетень № 35, (1916-1917) (PDF; 2,3 МБ) Архивировано 12 декабря 2013 г. в Wayback Machine
  8. ^ Мартин Бёрнхен: Der Strontianitbergbau im Münsterland (PDF; 4,3 МБ). (Немецкий).
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Strontian_process&oldid=1257190094"