閱讀資料二　反應(yīng)溫度的控制

溫度在影響化學(xué)反應(yīng)的諸多因素中是最重要的，溫度影響化學(xué)反應(yīng)的速度、反應(yīng)方向與產(chǎn)物、副反應(yīng)的發(fā)生與否以及副反應(yīng)的多少。例如，提高反應(yīng)溫度可以加快反應(yīng)速度，縮短反應(yīng)時(shí)間，進(jìn)而縮短生產(chǎn)周期，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。但是升高溫度時(shí)副反應(yīng)也相應(yīng)增多，即常常使反應(yīng)物、中間體或產(chǎn)物發(fā)生分解或產(chǎn)生更多更復(fù)雜的副反應(yīng)，特別是對(duì)化學(xué)活潑性較大的反應(yīng)物、中間體或產(chǎn)物，從而導(dǎo)致產(chǎn)品的收率降低。

在阿司匹林生產(chǎn)中的乙酰化反應(yīng)，提高反應(yīng)溫度能加快反應(yīng)速度，但是，水楊酸也能與阿司匹林作用生成乙酰水楊酰水楊酸，該反應(yīng)速度隨著溫度的升高而加快；另外，當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)到90℃時(shí)，兩分子阿司匹林分解而得到水楊酰水楊酸和乙酐，這是一個(gè)不可逆反應(yīng)，并隨著反應(yīng)溫度升高分解速度增加。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中所采用的反應(yīng)溫度為80℃，不得超過88℃，既要考慮乙酰化反應(yīng)速度，又要考慮到副反應(yīng)。

提高反應(yīng)溫度的同時(shí)，也提高了大工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)設(shè)備材料、加熱方式的要求，同時(shí)也會(huì)縮短設(shè)備的使用壽命等。最適宜溫度的確定應(yīng)從單元反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理入手，綜合分析正、副反應(yīng)的規(guī)律，反應(yīng)速度與溫度的關(guān)系，以及經(jīng)濟(jì)核算，通過實(shí)驗(yàn)確定最終反應(yīng)溫度。對(duì)于新反應(yīng)，往往從室溫開始，若無反應(yīng)發(fā)生，則逐步升高溫度或延長反應(yīng)時(shí)間；若反應(yīng)過快或過于激烈，可以通過降溫或控溫使反應(yīng)緩和進(jìn)行。

對(duì)于實(shí)驗(yàn)室小試規(guī)模，低溫方式一般選用冰/水（0℃）、冰/鹽（-10～-5℃）、干冰/丙酮（-60～-50℃）、液氮（-196～-190℃）；加熱可以選用電熱套或電爐、油浴、水浴等。

在工業(yè)生產(chǎn)上加熱通常用蒸汽加熱。由于設(shè)備的耐壓能力有限，例如搪玻璃罐的正常使用壓力為6Pa，而蒸汽溫度與壓力有對(duì)應(yīng)關(guān)系（表2-1），一般希望反應(yīng)溫度在150℃以下，超過150℃則往往使用電加熱釜或控溫油浴來完成，但是反應(yīng)的體積不宜太大。對(duì)于低溫或冷卻要求，工業(yè)上常用冷卻水冷卻，對(duì)于0℃以下的反應(yīng)，則需要有冷卻設(shè)備。因此，只要有可能，總希望反應(yīng)在接近室溫時(shí)進(jìn)行。

表2-1　一定壓力下飽和水蒸氣對(duì)應(yīng)的溫度值