Номер 52, страница 90 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

3.52. В чём заключается опасность использования простых эфиров в качестве растворителей? Какие меры предосторожности необходимо принимать при работе с ними?

В чём заключается опасность использования простых эфиров в качестве растворителей?

Простые эфиры (например, диэтиловый эфир, тетрагидрофуран) являются широко используемыми, но опасными растворителями. Основные риски, связанные с их использованием, включают:

1. Образование взрывоопасных пероксидов. Это наиболее коварная опасность простых эфиров. При контакте с кислородом воздуха, особенно под действием света, они подвергаются автоокислению с образованием пероксидов и гидропероксидов. Эти соединения крайне нестабильны и могут детонировать (взрываться) от нагрева, удара или трения. Риск взрыва особенно велик в конце перегонки, когда пероксиды, будучи менее летучими, концентрируются в остатке в перегонной колбе. Реакция образования гидропероксида для диэтилового эфира выглядит так:
$C_2H_5-O-C_2H_5 + O_2 \xrightarrow{h\nu, \text{инициатор}} CH_3-CH(OOH)-O-C_2H_5$

2. Высокая летучесть и пожароопасность. Низкомолекулярные простые эфиры очень летучи (например, t_кип диэтилового эфира 34,6 °C) и их пары легко воспламеняются. Пары эфиров тяжелее воздуха, они могут стелиться по поверхности стола или пола, достигать удаленного источника зажигания (открытое пламя, искра, раскаленная поверхность) и вызывать быструю вспышку пламени, распространяющуюся обратно к источнику паров.

3. Токсичность и наркотическое действие. Пары простых эфиров оказывают угнетающее действие на центральную нервную систему. Диэтиловый эфир ранее использовался для наркоза. Вдыхание паров в высоких концентрациях может вызвать головокружение, потерю координации и сознания. Длительное воздействие может привести к раздражению слизистых оболочек, а также к поражению внутренних органов.

Ответ: Основные опасности использования простых эфиров заключаются в их способности образовывать взрывоопасные пероксиды при контакте с воздухом, высокой пожароопасности из-за летучести и лёгкой воспламеняемости паров, а также в их токсическом и наркотическом воздействии на организм.

Какие меры предосторожности необходимо принимать при работе с ними?

Для безопасной работы с простыми эфирами необходимо строго соблюдать следующие меры предосторожности:

1. Организация рабочего места и процесса:
- Все работы с простыми эфирами должны проводиться только в эффективно работающем вытяжном шкафу.
- Необходимо полностью исключить все возможные источники возгорания. Нельзя использовать открытый огонь, неисправное или искрящее электрооборудование. Для нагрева следует применять водяные, масляные или песчаные бани с закрытыми нагревательными элементами и точным контролем температуры.
- Следует использовать средства индивидуальной защиты (СИЗ): защитные очки (или лицевой щиток), халат из огнестойкого материала и химически стойкие перчатки (например, из неопрена, нитрила или бутилкаучука, так как латексные перчатки плохо защищают от эфиров).

2. Правила хранения:
- Эфиры следует хранить в герметично закрытых, светонепроницаемых контейнерах (например, в банках из темного стекла или металла), чтобы минимизировать контакт с воздухом и светом.
- На контейнер необходимо наносить дату получения и дату первого вскрытия. Не следует использовать эфиры, которые хранились долго или у которых истек срок годности.
- Хранить в прохладном, сухом, хорошо вентилируемом помещении, специально отведенном для легковоспламеняющихся жидкостей, вдали от окислителей и источников тепла.

3. Работа с пероксидами:
- Перед каждым использованием, особенно перед перегонкой или выпариванием, эфир необходимо проверять на содержание пероксидов. Это можно сделать с помощью специальных индикаторных полосок или добавив к пробе эфира подкисленный раствор иодида калия ($KI$). Появление желтого или бурого окрашивания указывает на наличие опасных пероксидов.
- Если пероксиды обнаружены, их необходимо удалить перед использованием растворителя. Для этого эфир промывают в делительной воронке водным раствором восстановителя, например, сульфата железа(II) ($FeSO_4$) или сульфита натрия ($Na_2SO_3$).
- Категорически запрещено перегонять простые эфиры досуха. В колбе всегда должно оставаться около 10-20% от первоначального объема жидкости, где могут быть сконцентрированы взрывоопасные пероксиды.

Ответ: Меры предосторожности при работе с простыми эфирами включают: работу в вытяжном шкафу с использованием СИЗ и в отсутствие источников огня; хранение в герметичной, светонепроницаемой таре; обязательную проверку на пероксиды перед нагреванием или перегонкой; удаление пероксидов при их обнаружении; и категорический запрет на перегонку эфира досуха.