Tetrabútýlammoníum vetnissúlfat(tetrabútýlammoníum vetnissúlfat) er hægt að fá með ýmsum gerviaðferðum, eftirfarandi eru nokkrar af algengum aðferðum:
1. Hvarf tetrabútýlammóníumklóríðs og brennisteinssýru: Leysið upp tetrabútýlammoníumklóríð í vatni, bætið hægt við óblandaðri brennisteinssýru og hrærið, eftir að hvarfið er lokið, síið fast efni og þvoið með ísvatni til að fá tetrabútýlammóníumhýdrósúlfat.
(C4H9)4NCl plús H2SVO4 → (C4H9)4NHHSO4auk HCl
Sérstök skref eru sem hér segir:
(1) Vigtið viðeigandi magn af tetrabútýlammoníumklóríði (almennt 1-2 mól) í þurru bikarglasi.
(2) Hrærið tetrabútýlammoníumklóríð á segulhræru og bætið hægt og rólega óblandaðri brennisteinssýru (almennt 1,5-2 mól) út í það. Hrærið stöðugt meðan á efnahvarfinu stendur til að tryggja einsleit efnahvörf.
(3) Eftir að brennisteinssýru hefur verið bætt við skal setja hvarfkerfið undir blásara og hleypa þurru köfnunarefni eða óvirku gasi inn til að forðast myndun vatnsgufu í hvarfkerfinu.
(4) Hvarfist við stofuhita í 2-3 klukkustundir, á þeim tíma þarf að hræra þar til hvarfinu lýkur. Þú getur séð hvort hvarfið er lokið með því að athuga leysni hvarfefnanna eða nota pH-pappír.
(5) Eftir hvarfið, kælið hvarflausnina niður í stofuhita og bætið eimuðu vatni hægt við (almennt 3-4 sinnum massa hvarfefnisins), og hvarfblandan verður skýjuð eftir að hafa hrært jafnt.
(6) Blandan er síuð og fasta efnið er þvegið til að fá hreint tetrabútýlammoníumhýdrósúlfat.
(7) Að lokum er tilbúið tetrabútýlammoníumhýdrósúlfat þurrkað og hægt er að mæla gæði þess og afrakstur með nákvæmni jafnvægi.
Það skal tekið fram að brennisteinssýra er sterk sýra með sterka ætandi og oxandi eiginleika. Nota skal hlífðarbúnað eins og hlífðarhanska og hlífðargleraugu meðan á notkun stendur og hann ætti að fara fram á vel loftræstri rannsóknarstofu. Að auki er tetrabútýlammoníumklóríð einnig eitrað efnasamband sem þarf að meðhöndla með varúð.
2. Hvarf tetrabútýlammoníak og brennisteinssýru: bætið tetrabútýlammoníum hægt út í óblandaða brennisteinssýru, hrærið og hvarfið í ákveðinn tíma, síið fast efni, þvoið með ísvatni til að fá tetrabútýlammoníum hýdrósalfat.
(C4H9)4N plús H2SVO4 → (C4H9)4NHHSO4
Sérstök skref eru sem hér segir:
(1) Undirbúið hvarfkerfið: Leysið upp viðeigandi magn af tetrabútýlammoníaki í þurrum lífrænum leysi (eins og díklórmetani) og bætið síðan rólega við brennisteinssýru. Á meðan á efnahvarfinu stendur þarf hitastigið að vera lægra en stofuhita og hægt er að nota ísbað til að stjórna hitastigi.
(2) Hrærið í hvarfblöndunni: Hrærið í hvarfblöndunni við stofuhita þar til hvarfinu er að fullu lokið. Þetta ferli getur tekið klukkustundir til daga, allt eftir gæðum hvarfefnanna og hvarfskilyrðum.
(3) Sía út föstu afurðina: síaðu hvarfblönduna til að fá fasta afurð. Hægt er að þvo vöruna með algeru etanóli eða öðrum viðeigandi lífrænum leysum og síðan þurrka undir lofttæmi.
(4) Hreinsuð vara: Hægt er að hreinsa vöruna með súluskiljun eða kristöllun til að fá meira hreint tetrabútýlammoníum vetnissúlfat.
Það skal tekið fram að gæta þarf öryggis við notkun því brennisteinssýra er sterk sýra, sem er ætandi og ertandi. Þegar TBHS er útbúið skal nota efnahlífðarhanska og hlífðargleraugu við meðhöndlun.
3. Hvarf tetrabútýlammóníumhýdroxíðs og brennisteinssýru: Leysið upp tetrabútýlammóníumhýdroxíð í vatni, bætið hægt við óblandaðri brennisteinssýru og hrærið, eftir að hvarfinu er lokið, síið fasta efnið og þvoið með ísvatni til að fá tetrabútýlammoníumhýdrósúlfat.
(C4H9)4NOH plús H2SVO4 → (C4H9)4NHHSO4plús H2O
Sérstök skref eru sem hér segir:
(1) Undirbúið hvarfkerfið: bætið viðeigandi magni af föstu tetrabútýlammoníumhýdroxíði í þurran lífrænan leysi (eins og díklórmetan) og bætið síðan hægt og rólega við brennisteinssýru. Á meðan á efnahvarfinu stendur þarf hitastigið að vera lægra en stofuhita og hægt er að nota ísbað til að stjórna hitastigi.
(2) Hrærið í hvarfblöndunni: Hrærið í hvarfblöndunni við stofuhita þar til hvarfinu er að fullu lokið. Þetta ferli getur tekið klukkustundir til daga, allt eftir gæðum hvarfefnanna og hvarfskilyrðum.
(3) Sía út föstu afurðina: síaðu hvarfblönduna til að fá fasta afurð. Hægt er að þvo vöruna með algeru etanóli eða öðrum viðeigandi lífrænum leysum og síðan þurrka undir lofttæmi.
(4) Hreinsuð vara: Hægt er að hreinsa vöruna með súluskiljun eða kristöllun til að fá meira hreint tetrabútýlammoníum vetnissúlfat.
Þessar aðferðir geta allar fengið tetrabútýl ammóníumhýdrósúlfatið af miklum hreinleika, en þarf að borga eftirtekt til hvarfástands og vinnsluferlis, forðast að valda hættu eða menga.
Efnafræðilegir eiginleikar tetrabútýlammoníumvetnissúlfats (TBAHS) eru sem hér segir:
(1) Leysni: TBHS efni er auðveldlega leysanlegt í vatni og lífrænum leysum (eins og etanóli, asetónítríl og díklórmetani).
(2) Sýra og basa: TBHS er veikt súrt efni sem getur hvarfast við basa til að mynda tetrabútýlammoníumhýdroxíð.
(3) Oxunarafoxunareiginleikar: TBAHS getur virkað sem oxunarefni og afoxunarefni. Þegar brugðist er við málmafoxandi efni (eins og ál, sink) getur myndast vetnisgas.
(4) Hitastöðugleiki: TBAHS er auðvelt að brjóta niður við háan hita (yfir 100 gráður).
(5) Jónaskipti: TBAHS er hægt að nota sem katjónaskipti til að fjarlægja ammóníumjónir, kalíumjónir osfrv. úr vatni.
(6) Hvataeiginleikar: TBHS er hægt að nota sem hvata í lífrænum nýmyndunarhvörfum, svo sem þéttingarhvörfum aldehýða og ketóna, alkýlerunarhvörfum og oxunarhvörfum.
(7) Eiturhrif: TBHS er eitrað og ætti að meðhöndla það og geyma það á öruggan hátt.
Sem mikilvægur jónandi vökvi hefur tetrabútýlammoníum vetnissúlfat (TBAHS) víðtæka notkunarmöguleika á sviði efnafræðilegrar myndun, rafefnafræði og efnisfræði.
1. Á sviði lífrænnar myndunar, sem katjónaskiptar og hvati, er hægt að nota TBHS fyrir þéttingarhvörf, alkýlerunarhvörf, oxunarhvörf o.fl. aldehýða og ketóna. Að auki er einnig hægt að nota TBHS til að stöðva hvata til að bæta stöðugleika og endurnýtanleika hvata.
2. Á sviði rafefnafræði er hægt að nota TBAHS sem raflausn og leysi fyrir rafefnafræðilega nýmyndun, rafefnafræðilega vinnslu, rafefnafræðilega geymslu og rafefnafræðilega skynjara.
3. Á sviði efnisfræði er hægt að nota TBAHS til að útbúa nanóefni, húðun og fjölliða efni. Að auki er einnig hægt að nota TBAHS í yfirborðsmeðferð á málmi og tæringarvörn.
Með stöðugum framförum vísinda og tækni og stöðugri stækkun umsóknarsviða verða umsóknarhorfur TBHS víðtækari. Á sama tíma munu vísindamenn halda áfram að kanna notkun þess á ýmsum sviðum, bæta árangur þess og skilvirkni og efla iðnvæðingarferli þess.