Glýoxýlsýraer lífrænt efnasamband með sameindaformúluna c2h2o3, sem er samsett úr aldehýðhópi (-cho) og karboxýlhópi (-cooh). Byggingarformúlan er hoccooh, CAS 298-12-4, og mólþyngdin er 74,04. Ljósgulur gagnsæ vökvi. Leysanlegt í vatni, örlítið leysanlegt í etanóli, eter, bensen o.s.frv. Það er eitrað efni með ertingu og ætandi áhrifum. LD50 til inntöku hjá rottum er 70 mg/kg. Rekstraraðilar ættu að huga að því að klæðast vinnuverndarvörum og þvo með miklu vatni þegar þeir snerta húðina. Það er hægt að nota til að búa til vanillín, etýl vanillín, jasmonaldehýð (capsaicin), p-metoxýbensaldehýð (anisaldehýð), osfrv. Þessi krydd eru mikið notuð í matvælum, daglegum nauðsynjum, snyrtivörum og öðrum sviðum. Það er einnig hægt að nota við framleiðslu á vatnshreinsiefni hýdroxý fosfór karboxýlsýru, sem fjölliða þvertengingarefni, rafhúðun aukefni og hávirkni frumefnis áburð (etýlendiamín dí-ó-hýdroxýfenýl stórt natríum járn asetat eddha FENa), osfrv. Þessar umsóknir fela í sér umhverfisvernd, efnisfræði og önnur svið.
(Vöruhlekkur: https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/organic-intermediates/glyoxylic-acid-solution-cas-298-12-4.html)
Aðferð 1: díklóroediksýruaðferð
1. Undirbúningur díklóroediksýru: metanóli og klóri er sett í reactor og klórað undir virkni hvata til að framleiða díklóroediksýru. Efnajafna þessa þreps er: CH3OH+Cl2 → h2c2o2+HCl.
2. Þétting díklóroediksýru og natríummetoxíðs: díklórediksýru og natríummetoxíði er blandað saman og þéttað við viðeigandi hitastig og þrýsting til að framleiða natríumdímetoxýasetat. Efnajafnan fyrir þetta skref er: h2c2o2+CH3ONa → h2c2o2 · ch3o2na.
3. Vatnsrof á natríumdímetoxýasetati: natríumdímetoxýasetati er blandað saman við saltsýru og vatnsrofið við ákveðið hitastig og þrýsting til að framleiða glýoxýlsýru og metanól. Efnajafna þessa þreps er: h2c2o2 · ch3o2na+HCl → h2c2o2 · HCl+CH3OH.
4. Aðskilnaður og hreinsun: glýoxýlsýran og metanólið eru aðskilin og frekar hreinsuð til að fá háhreina glýoxýlsýru. Þetta skref samþykkir venjulega eimingu, kristöllun og aðrar aðferðir.
Í gegnum ofangreind skref er hægt að búa til glýoxýlsýru með díklóroediksýruaðferð. Það skal tekið fram að allt ferlið þarf að fara fram við sérstakar hita- og þrýstingsskilyrði og efnahvarfsskilyrði þarf að vera nákvæmlega stjórnað til að tryggja gæði og afrakstur afurða. Að auki er einnig nauðsynlegt að huga að öryggismálum, sérstaklega þegar klórun, þétting, vatnsrof og önnur viðbrögð eru framkvæmd, ætti að gera samsvarandi öryggisráðstafanir til að koma í veg fyrir sprengingu, tæringu og önnur öryggisslys.
Nýmyndun glýoxýlsýru með díklóroediksýru er mikilvæg lífræn efnaframleiðsluaðferð, sem hefur víðtæka notkunarmöguleika og gildi. Til að tryggja sjálfbæra þróun og skilvirkni þess er nauðsynlegt að efla tæknirannsóknir og nýsköpun og grípa til samsvarandi umhverfisverndarráðstafana og orkusparandi tækni til að draga úr framleiðslukostnaði og umhverfismengun.
Í reynd er hægt að fínstilla gerviferlið og stilla það eftir þörfum. Til dæmis, í þéttingarhvarfi díklórediksýru við natríummetoxíð, er hægt að bæta við viðeigandi magni af hvata til að bæta hvarfhraða og sértækni; Í vatnsrofshvarfinu er hægt að bæta hreinleika og afrakstur vatnsrofsins með því að stjórna hvarfhitastigi og styrk. Að auki er einnig hægt að rannsaka og þróa endurheimt og endurnýtingu aukaafurða til að átta sig á skilvirkri nýtingu auðlinda og draga úr framleiðslukostnaði.
Aðferð 2: Aðferð til að draga úr maleinsýruanhýdríði ósoneyðingu
Nákvæm skref eru sem hér segir:
1. Undirbúningur maleinsýruanhýdríðs: Í fyrsta lagi ætti að hvarfast maleinsýru og anhýdríð til að framleiða malínanhýdríð. Efnajafna þessa þreps er: c4h2o4+C2H2O2 → 2ch2o2. Í reynd er malínsýra venjulega leyst upp í hæfilegu magni af leysi, síðan er anhýdríði bætt hægt út í og hitastiginu stjórnað til að koma í veg fyrir aukaverkanir.
2. Ósonunarviðbrögð: þá er myndað maleinsýruanhýdríð hvarfað við vetnisperoxíðlausn til að mynda milliafurð ósonun. Efnajafna þessa þreps er: ch2o2+H2O2 → ch2o2 · H2O. Ósonunarviðbrögð krefjast ákveðinna hita- og þrýstingsskilyrða og eru venjulega framkvæmd í sérstökum reactor. Í hvarfferlinu þarf að hafa strangt eftirlit með styrk og viðbætishraða vetnisperoxíðs til að tryggja öryggi hvarfsins.
3. Afoxunarviðbrögð: þá hvarfast lyktaroxíðið við afoxunarefnið til að mynda glýoxýlsýru. Efnajafna þessa þreps er: ch2o2 · H2O+NAH → CH3COOH+NaOH. Hýdríð er venjulega notað sem afoxunarefni í afoxunarviðbrögðum, svo sem natríum, kalíum, osfrv. Meðan á hvarfferlinu stendur er nauðsynlegt að stjórna hitastigi og þrýstingi til að tryggja fullkomið lækkunarviðbrögð. Jafnframt er einnig nauðsynlegt að huga að öryggisatriðum, svo sem að koma í veg fyrir vetnisleka.
4. Aðskilnaður og hreinsun vöru: að lokum er glýoxýlsýran sem myndast aðskilin frá hvarflausninni og hreinsuð. Þetta skref samþykkir venjulega eimingu, kristöllun og aðrar aðferðir. Hægt er að aðskilja glýoxýlsýru og önnur rokgjörn óhreinindi með eimingu, en glýoxýlsýru er hægt að skilja frá lausninni með kristöllun til frekari hreinsunar. Í ferlinu við aðskilnað og hreinsun vöru ætti að borga eftirtekt til að stjórna hitastigi og stöðugleika í rekstri til að forðast vörutap og rýrnun.
Maleic anhýdríð ósonation minnkun aðferð er almennt notuð aðferð til að búa til glýoxýlsýru með mikilli ávöxtun og hreinleika. Hins vegar þarf þessi aðferð að eyða miklum fjölda hráefna eins og malínanhýdríðs og vetnisperoxíðs og mun framleiða ákveðið magn af afrennsli og úrgangsgasi. Þess vegna þarf að grípa til samsvarandi umhverfisverndarráðstafana og orkusparandi tækni til að draga úr framleiðslukostnaði og umhverfismengun.
Aðferð 3: efnaoxun
Grunnskrefin eru sem hér segir:
1. Undirbúningur hráefnis: Fyrst skaltu undirbúa nauðsynleg hráefni, svo sem maurasýru, asetat eða etýlenglýkól. Þessi hráefni eru grunnurinn að myndun glýoxýlsýru.
2. Oxunarviðbrögð: hráefnið hvarfast við oxunarefni til að mynda glýoxýlsýru. Algeng oxunarefni eru saltpéturssýra, kalíumpermanganat, vetnisperoxíð osfrv. Efnajafnan fyrir þetta skref fer eftir hráefnum og oxunarefnum sem notuð eru. Til dæmis, með því að nota maurasýru sem hráefni og saltpéturssýru sem oxunarefni, er hvarfjöfnan: HCOOH+2hno3 → hcoono2+2H2O. Ef asetat er notað sem hráefni og kalíumpermanganat sem oxunarefni er hvarfjöfnan: CH3COO (-)+MnO4 (-)+H (+) → CH3COOH+Mn (IV). Ef etýlen glýkól er notað sem hráefni og vetnisperoxíð sem oxunarefni er hvarfjöfnan hoch2ch2oh+H2O2 → ohccho+2H2O.
3. Aðskilnaður og hreinsun vöru: eftir að hvarfinu er lokið þarf að aðskilja glýoxýlsýruna sem myndast frá hvarflausninni og hreinsa. Þetta skref samþykkir venjulega útdrátt, eimingu, kristöllun og aðrar aðferðir. Með þessum aðferðum er hægt að aðskilja glýoxýlsýru frá öðrum óhreinindum til að fá háhreinar vörur.
4. Eftirmeðferð: að lokum er glýoxýlsýran eftir aðskilnað og hreinsun eftirmeðhöndluð, svo sem þurrkun, pökkun osfrv. Þetta skref er til að tryggja gæði og öryggi vörunnar.
Efnaoxun er algeng aðferð til að mynda glýoxýlsýru með mikilli ávöxtun og hreinleika. Hins vegar þarf þessi aðferð að neyta mikils fjölda oxunarefna og hráefna og mun framleiða ákveðið magn af afrennsli og úrgangsgasi. Þess vegna þarf að grípa til samsvarandi umhverfisverndarráðstafana og orkusparandi tækni til að draga úr framleiðslukostnaði og umhverfismengun.
Í hagnýtri notkun þarf að íhuga val á viðeigandi myndun aðferða ítarlega í samræmi við raunverulegar þarfir og aðstæður. Mismunandi nýmyndunaraðferðir hafa mismunandi kosti og galla, svo sem kostnað, skilvirkni, umhverfisvernd og svo framvegis. Þess vegna, þegar þú velur nýmyndunaraðferðir, er nauðsynlegt að taka ítarlega tillit til margvíslegra þátta til að ákvarða viðeigandi aðferð. Að auki er einnig nauðsynlegt að efla tæknirannsóknir og nýsköpun til að stuðla að sjálfbærri þróun lífræns efnaiðnaðar og félagslegum og efnahagslegum framförum.