Radikalische Oxidation eines primären Alkohols unter Einfluss von ...

KaliumnitratErstens war das verwendete Reagenz 2 Tage alt, es wurde in der Zwischenzeit unter Kühlung gelagert (bei circa0°C), allerdings zersetze es sich immer noch leicht unter Blasenbildung. Dies könnte bedeuten, dass die H 2 O 2 -Konzentration zu stark gesunken sein könnte. Da die Zugabe von weiterem H 2 O 2 keinen Effekt hatte, kann diesaber ausgeschlossen werden. Desweiteren zeigte ein zweites Experiment, in welchem ein frisch hergestelltesReagenz verwendet wurde, das gleiche Verhalten.Eine weitere Fehlerquelle sind die industriellen Angaben des Fe: H 2 O 2 Verhältnisses 12 , welches möglicherweisemissinterpretiert wurde, da weder angegeben war, auf welches Eisensalz sich die Angabe für „Fe“ bezieht, ob dasVerhältnis in mol oder Gramm bzw. Kilogramm angegeben ist (da Industrieangaben: vermutlich Gewicht) undreines Wasserstoffperoxid gemeint wird oder von einer Verdünnung auszugehen ist. Da keine genaueren Wertegefunden werden konnten, mussten die vorhandenen nach Wahrscheinlichkeit verwendet werden, d.h. ich ging voneinem Gewichtsverhältnis, dem üblicherweise eingesetzten FeSO 4 sowie 35% H 2 O 2 aus.Drittens erwähnen die meisten Quellen Reaktionstemperaturen um die 25°C, andere jedoch bis zu 60°C. Eineweitere Quelle behauptet, das die Effizienz über 40-50°C massiv nachlässt, da das H 2 O 2 sich zu schnell zersetzt. 12,18Dennoch ist eine erhöhte Temperatur möglicherweise notwendig, um die Reaktion zu starten (Radikalbildung).Da Vanadiumpentoxid einen weiteren möglichen Katalysator darstellte, wurde diese Substanz beim zweitenVersuch (frisches Reagenz) hinzugegeben. Die erste Zugabe hatte kaum sichtbare Folgen, es trat lediglich eineleichte Trübung ein die schnell wieder verschwand. Die zweite Zugabe resultierte in einer stark exothermenReaktion, welche anscheinend von einem bestimmten Gleichgewicht zwischen der V2O5-Konzentration sowie derTemperatur abhängt, da die erste Zugabe nichts bewirkte, selbst als die Temperatur erhöht wurde. Es istanzunehmen, dass die Reaktionsgeschwindigkeit erheblich steigt, sobald bestimmte Faktoren wie eben Temperatur,Radikalkonzentration und/ oder Konzentration der Metallionen gegeben ist. An einem bestimmten Punkt entstehtdurch die Reaktion so viel Hitze, dass der Siedepunkt des Gemisches erreicht wird und es energisch überdestilliertbzw. eher katapultiert wird.Experiment 2.1Da die Oxidation durch Fenton’s Reagenz nicht zum gewünschten Ergebnis führte, die Reaktion von V2O 5 jedochsehr wohl einen Effekt hatte, wurde letzteres für die folgenden Experimente als Katalysator gewählt, d.h. esersetzte das FeSO 4 . Die eingesetzte Menge war allerdings bedeutend geringer, da höhere Konzentrationen zu einerunkontrollierbar heftigen Reaktion führen können, welche die davon betroffene Fläche mit einemSchwermetallsalz, Schwefelsäure und organischen Substanzen kontaminieren würde. 18Dieses Experiment wurde zwei mal wiederholt, beide Male kam es zu einer unkontrollierbar heftigen Reaktion.Dies könnte an einer zu hohen H 2 O 2 -Konzentration liegen, was auch durch die dunkle Farbe des gelösten V2O5wahrscheinlich erscheint ( V2O5ist ein Redoxindikator, je dunkler die Farbe, desto höher diePeroxidkonzentration).12