三聚氯氰在水溶液中的水解反应机理及动力学研究

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1、第22卷第5期高校化学工程学报No5、bl222008年l0月JoumalofChemicalEngineeringofChineseUniversitiesOct2008文章编号：1003—9015(2008)05—0803—06三聚氯氰在水溶液中的水解反应机理及动力学研究颜志，薛为岚，曾作祥，顾梅嵘(华东理工大学4e~-Y-学院，上海200237)摘要：研究三聚氯氰在水溶液中的水解动力学。在10—30"C及pHl～9的范围内，在水或丙酮／水体系中分别测定了三聚氯氰的浓度随时间的变化。实验数据表明：当pHi<6时，三聚氯氰的水解

2、速率与pH无关；但当pH>~7时，该速率随pH增大而增大。据此可假设，三聚氯氰水解反应在上述两个不同pH范围内，分别按单分子取代反应机理(S1)和双分子取代反应机理(sN2)进行。其相应的动力学模型分别为：．d(n／v)／dt：7625×10’e-692,)8，6'(pHi6)；A一d(，／)／d，：711210IIe-nc(pH≥7)。实验值与模型值的对比结果表明，该动力学模型能够很好地拟合实验数据，平均误差分别为2．01％和988％。关键词：水解；三聚氯氰；动力学；模型中图分类号：TQ013．2文献标识码：AMechanisi

3、mandKineticsofCyanuricChlorideHydrolysisinAqueousSolutionYANZhi，XUEWei-lan，ZENGZuo-xiang，GUMei—rong(InstituteofChemicalEngineering，EastChinaUniversityofScienceandTechnology，Shanghai200237，China)Abstract：Themechanismandkineticsofcyanuricchloridehydrolysisinaqueoussolut

4、ionwereinvestigated．Thehydrolysisreactionwascarriedoutinwateroracetone／watersysteminthetemperaturerangeof10~Cto30℃．TheprogressofhydrolysisofcyanuricchloridewasmonitoredatdifferenttemperaturesandvariouspH．Theexperimentaldatashowthatthehydrolysisratesofcyanuricchloridea

5、reindependentofpHvaluewhenpH≮6，andincreasewiththeincreaseofpHvaluewhenpH>~7．Basedontheobtainedresults，itwassupposedthatthehydrolysisreactiontakesplacebytheUnimolecularNucleophilicSubstitution(SN1)mechanismwhenpHi<6andbytheBimolecularNucleophilicSubstitution(SN2)mechan

6、ismwhenpHi>7．Kineticmodelscorrespondingtoabovetwomechanismswereproposedseparatelyasfollow：一d(nA／v)／dt=7．625×10。e一。盯cA(pHi<6)；一d(nA／1，)／dt=7．112×10“e一’cAB0(pHi>7)Thekineticmodelsagreewellwiththeexperimentdataandtheaveragedeviationsofthemodelsare201％and988％，respectively

7、Keywords：hydrolysis；cyanuricchloride；kinetics；model1前言三聚氯氰又名氰脲酰氯，2,4，6．三氯．1，3，5．三唑，是具有辛辣气味的白色晶体，遇水易分解。三聚氯氰溶于乙腈、醚、酮和卤代烃等有机溶剂，但在水中几乎不溶【”。作为一种重要的中间体，三聚氯氰主要用来生产三嗪类化合物，这些化合物在染料工业f21、农业【、塑料和橡胶工业【等方面均得到J一泛应用。在三嗪类化合物的生产过程中，三聚氯氰会发生水解反应[5,61，生成2,4．二氯．6．羟基三嗪和2．氯．4，6。羟基三嗪，甚至会生成2,

8、4，6．三羟基三嗪(-聚氰酸)等有毒有害的副产品。因此，要想控制水解副产物的量，有必要对三聚氯氰的水解动力学进行详细的探讨。收稿日期：2007．10．08；修订日期：2008．03．24。作者简介：颜志(1982-)，男，江苏泗洪人，华东理工大学硕