Стронцианский процесс

Стронциановый процесс — устаревший химический метод извлечения сахара из патоки . Пик его использования в Европе пришелся на середину 19 века. Название стронциан происходит от шотландской деревни Стронциан , где впервые был обнаружен исходный минерал стронцианит ( карбонат стронция ).

Химия

Карбонат стронция является перерабатываемым сореагентом в этом процессе.

Карбонат стронция прокаливают углеродом в присутствии пара с образованием гидроксида стронция. Образовавшиеся стронций и углекислый газ позже воссоединяются, снова образуя карбонат стронция. ^{[ 1 ]}
SrCO ₃ + C + H ₂ O + O ₂ = Sr(OH) ₂ + 2 CO ₂
В растворе патоки, хранимом при температуре около 100°С, ^{[ 2 ]} гидроксид реагирует с растворимыми сахарами с образованием воды и плохо растворимого сахарида стронция, который отфильтровывают, но оставляют промывать почти кипящей водой.
Sr(OH) ₂ + 2C ₁₂ H ₂₂ O ₁₁ = SrO(C ₁₂ H ₂₂ O ₁₁ ) _₂ + H ₂ O
Сахаратную 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
Диоксид углерода (в результате прокаливания) барботируется через раствор сахарата, отщепляя второй сахар и преобразуя карбонат стронция, который отфильтровывают.
SrO(C ₁₂ H ₂₂ O ₁₁ ) + CO ₂ = SrCO ₃ + C ₁₂ H ₂₂ O ₁₁
Затем сахар экстрагируют путем выпаривания оставшегося раствора.

Существует два типа сахарида стронция стронция: один при низкой температуре - моносахарид ; и второй при высокой температуре — дисахарид стронция . ^{[ 3 ]}

История

Патока представляет собой продукт первой стадии нескольких различных процессов производства сахара и содержит более 50% сахара. Французские химики Ипполит Леплей и Огюстен-Пьер Дюбрунфо разработали процесс извлечения сахара из патоки путем реакции ее с оксидом бария с получением нерастворимых сахаратов бария. ^{[ 4 ]} В 1849 году они расширили свой патент, включив в него соли стронция. Судя по всему, эта заявка на патент имела единственной целью юридически закрепить так называемый баритовый процесс , поскольку стронциановый процесс из Леплея и Дюбрунфо, вероятно, не будет работать так, как описано. ^{[ 5 ]}

Лишь позднее, благодаря работам Карла Шайблера (патенты 1881, 1882 и 1883 гг.), появилась возможность применить стронциановый процесс на промышленной основе. ^{[ 6 ]}^{[ 7 ]} По мнению Шайблера, процедуру необходимо проводить при температуре кипения.

Реакция в Германии

Процедура Шайблера вошла в употребление на сахарном заводе Дессауэра (в Дессау ) благодаря Эмилю Фляйшеру . В регионе Мюнстерланд его прибытие вызвало вспышку «золотой лихорадки» по поводу добычи стронцианита . ^{[ 8 ]} Одна из крупнейших шахт в Дренштайнфурте была названа в честь доктора Райхардта, директора сахарного завода Дессауэра. Еще одним местом, где стал использоваться стронциановый процесс, стал сахарный завод Розитц (в Розице ). ^{[ нужна ссылка ]}

Однако к 1883 году спрос на стронцианит начал сокращаться. Во-первых, его заменили другим минералом стронция ( целестином ), который можно было импортировать из Англии более дешевым способом. Во-вторых, цены на сахар упали настолько, что производство патоки стало нецелесообразным. ^{[ нужна ссылка ]}

Литература (дальнейшее чтение)

Бёрнхен , Мартин: Стронцианит , Путеводитель по выставке из университетской библиотеки Свободного университета Берлина , 2005 г. (PDF; 6,5 МБ) . На немецком языке.
Хериот , THP: Производство сахара из тростника и свеклы , Green and Company, 1920 , стр. 341–342 (онлайн-архив) .
Краузе , Г.: Арбитражное решение по делу о патенте Шайблера на сахарат моностронция , Chemiker Zeitung, no. 32, 19 апреля 1885 г. ( PDF; 4,94 МБ) . На немецком языке.

Ссылки

^ Рейнхард Браунс, Минеральное царство , том. 1, издательство Фрица Лемана, Штутгарт (1903), стр. 402–403. (немецкий) .
^ Отделение сахара методом Стронциана.
^ Политехнический журнал Динглера (на немецком языке). Том. 248. 1883. С. 426–428.
^ Дж. Никлс (1854). «Процесс Леплея для отделения кристаллизующегося сахара от патоки».
Политехнический журнал Динглера (сборник) (на немецком языке). 131 (XVII): 47–50.
^ "De Indische opmerker", 15 марта 1883 г. (PDF; 8,08 МБ) (на голландском языке). Архивировано 12 декабря 2013 года в Wayback Machine.
^ Хериот, ТДП (1920). «Процесс стронция-сахарат» . Производство сахара из тростника и свеклы . Лондон: Longmans, Green and Co., стр. 341–2. ISBN 978-1-4437-2504-0 .
^ Университет Аризоны, Бюллетень № 35, (1916-1917) (PDF; 2,3 МБ). Архивировано 12 декабря 2013 г. в Wayback Machine.
^ Мартин Бёрнхен: Добыча стронцианита в Мюнстерланде (PDF; 4,3 МБ) . (Немецкий).

[1] Рейнхард Браунс, Минеральное царство , том. 1, издательство Фрица Лемана, Штутгарт (1903), стр. 402–403. (немецкий) .

[2] Отделение сахара методом Стронциана.

[3] Политехнический журнал Динглера (на немецком языке). Том. 248. 1883. С. 426–428.

[4] Дж. Никлс (1854). «Процесс Леплея для отделения кристаллизующегося сахара от патоки».
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] Хериот, ТДП (1920). «Процесс стронция-сахарат» . 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: Добыча стронцианита в Мюнстерланде (PDF; 4,3 МБ) . (Немецкий).

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]