Разное

Признаки что не подходит смесь: Как понять подходит ли смесь? — 22 ответов

Содержание

Как подобрать детскую смесь? / Малютка

Современные детские молочные смеси для кормления новорожденных имеют состав, адаптированный к грудному молоку женщины, они содержат большое количество компонентов, способствующих росту и полноценному развитию новорожденного младенца.

Существуютлечебные смеси, которые помогают справиться с лактазной недостаточностью, аллергическими реакциям, нарушениями пищеварения, частыми срыгиваниями, коликами и т.п. Смеси назначаются педиатром с учетом индивидуальных особенностей ребенка и вводятся в рацион питания под наблюдением.
Профилактические (или лечебно-профилактические) смеси предназначены для вскармливания здоровых детей с наличием функциональных нарушений или риском развития каких-либо заболеваний. Смесь может быть на коровьем или козьем молоке.


Как определить, что смесь не подходит ребенку

Поводом для беспокойства и обращения к врачу для консультации по смене детской смеси и корректировки объема питания служат такие признаки ухудшения самочувствия малыша:

• Плохая прибавка массы тела и роста.
• На коже появилась аллергическая реакция (покраснения и сыпи).
• Постоянные срыгивания после кормлений и даже между ними.
• Малыш после кормления ведет себя беспокойно или же успокаивается ненадолго, но вскоре опять подает признаки голода.
• Частый стул (более 3 раз в сутки), с непереваренными белыми комочками, консистенция разжиженная.
• Ребенок вялый, плакивый, раздражительный, плохо спит, просыпается ночью.


Детские смеси и возраст ребенка

Детские смеси разделяются в зависимости от возраста ребенка.
• смеси с пометкой «Pre» используются для вскармливания новорожденных и недоношенных младенцев
• смеси с пометкой «1» – для вскармливания малышей до 5-6 месяцев (пока им не введен прикорм)

• смеси с пометкой «2» – для вскармливания детей от 6 месяцев
• смеси с пометкой «3» или надписью «юниор» – для деток от года и старше


Как выбрать детскую смесь для кормления

1. Важнейшим критерием выборы детской смеси является возраст малыша. Нельзя кормить двухмесячного ребенка смесью, предназначенной для шестимесячного карапуза, это может спровоцировать негативные последствия для детского организма.
2. При выборе смеси не стоит ориентировать только на цену: не всегда дорогие смеси себя оправдывают и имеют, как правило, более дешевые аналоги. Например, смеси отечественного и импортного производства существенно отличаются по цене только из-за таможенных пошлин за ввоз.
3. Часто детские смеси получают в социальных центрах поддержки семьи или на молочной кухне. Тогда выбор будет ограничен только передоложенными товарами. Обычно это смеси класса эконом, широко доступные в продаже с невысокой ценой.

4. Чтобы обезопасить себя от покупки подделки, приобретайте детские смеси в аптеках или крупных магазинах детских товаров. Продуктовые магазины – не самый безопасный вариант при покупке смесей, поскольку в этом случае товар проходит через несколько посредников, и кроме завышенной цены может страдать еще и качество товара.
5. Инструкция на упаковке должна иметь перевод. Тщательно изучите упаковку, прочитайте все инструкции, прежде чем кормить смесью ребенку Выбирая детское питание для малыша, следует следовать рекомендациям педиатра и учитывать большое количество факторов, начиная возраста крохи, состава конкретной смеси и заканчивая лечебными показаниями с учетом каждого конкретного случая.

Как правильно настроить сварочный полуавтомат, признаки неверной настройки

Начинающие пользователи такого оборудования наверняка задаются вопросом: какой сварочный полуавтомат имеет необходимые настройки и не требует дополнительной отладки? Однако таких моделей не существует по двум причинам. Во-первых, сама технология изготовления не дает возможности задать одинаковые параметры для каждого экземпляра. Во-вторых, такое единообразие не имеет смысла, потому что оборудование предназначено для сварки разных материалов.

При этом сохранение заводских параметров существенно сокращает возможности использования прибора, потому что разные металлы и сплавы нужно соединять в разных условиях. Комплект поставки обычно включает инструкции по самостоятельной отладке оборудования, но их зачастую недостаточно. Поэтому каждый опытный мастер знает, как подключить и правильно настроить сварочный полуавтомат для работы с конкретным материалом. Подобный опыт нередко дополняет и уточняет заводские инструкции.

Параметры настроек

Работу сварочных полуавтоматов описывают четыре технические характеристики:

  • напряжение дуги – изменение этого параметра влияет на значение силы тока;
  • сила тока и скорость подачи проволоки – две связанных характеристики с прямо пропорциональной зависимостью друг от друга;
  • расход защитного газа – он увеличивается с повышением значений предыдущих характеристик.

Эти четыре параметра определяют направления, по которым необходимо настроить оборудование для того или иного материала. Важно понимать, что отладка не может сохраняться долгое время в силу следующих наиболее частых причин:

  • незначительный ремонт оборудования, установка новых комплектующих;
  • изменение химического состава газовой смеси, применяемой как защитная среда;
  • перепады и скачки напряжения электрического тока, питающего аппарат;
  • использование присадочной проволоки другой марки и/или с иным составом.

Даже в ряду родственных моделей одного и того же производителя нередко наблюдаются существенные различия в заводских настройках. Подобные расхождения бывают и у разных приборов с идентичными заявленными характеристиками. Чтобы научиться регулировать сварочные полуавтоматы под конкретные задачи, необходимо привыкнуть к особенностям функционирования оборудования и выявить в нем закономерности и причинно-следственные связи.

Рекомендации по настройке 

Четыре рабочих характеристики оборудования намечают пять направлений его регулировки: защитная газовая смесь, напряжение, полярность, скорость подачи и вылет проволоки. Рассмотрим каждый аспект более подробно.

Подбор газовой смеси

Для защиты соединяемых деталей и оборудования от высоких температур и искр в зону сварки нагнетают газовую смесь или какой-то чистый газ. Для сварочных полуавтоматов используют два вещества: углекислый газ (диоксид углерода) и инертный материал аргон. Возможно четыре варианта их комбинации для разных сплавов и качества шва:

  • Чистый углекислый газ
    – подходит для толстых листов или крупных изделий из сплавов на основе железа (чугун, сталь), обеспечивает глубокий проплав, но дает большое количество искр, а шов получается в итоге грубым и некрасивым.
  • Первая смесь обоих газов – на три четверти (75 %) состоит из аргона и на одну четверть (25 %) из углекислоты. Состав подходит для работы с тонкими листами и с небольшими деталями. Дает минимум брызг, а спайка получается аккуратной.
  • Вторая смесь обоих газов – на 98 % состоит из аргона и на 2 % из углекислого газа. Основное назначение такой среды – сваривание деталей из нержавеющей или оцинкованной стали, медных сплавов. Минимум брызг, высокое качество шва.

Чистый аргон – применяется для соединения деталей из алюминия, меди, сплавов на их основе, а также вообще для работы с цветными металлами. Обеспечивает почти полное отсутствие искр, а шов выходит тонким, ровным, чистым и красивым.

Чем больше в составе защитной среды аргона, тем аккуратнее, чище и тоньше получается соединение. Углекислый газ дает довольно грубое соединение и не подходит для тонких металлических листов, мелких деталей и цветных металлов. Однако он более доступен, что определяет его распространение в сварке крупных предметов и в грубых работах.

Настройка напряжения

Настраивать этот параметр необходимо с учетом требуемой глубины провара, а также толщины соединяемых листов или размеров деталей. Чем больше энергии потребуется на плавление припоя и обрабатываемого сплава, на горение сварочной дуги, тем выше должен быть установленный вольтаж аппарата, который преобразует энергию электрического тока в тепловую.

Регулировка вольтажа носит ступенчатый характер. Большинство современных аппаратов позволяют установить необходимый для работы вольтаж в два этапа.

  • Сначала с помощью переключателя на задней стороне полуавтомата выбирается один из двух режимов работы прибора. Режимы отмечены цифрами «1» и «2».
  • Далее в рамках каждого из этих режимов можно выбрать между минимальным и максимальным уровнем напряжения. За это отвечает второй переключатель.

В результате получается четыре варианта вольтажа. Для облегчения выбора нужного значения на некоторых моделях помещают также таблицу для определения вольтажа и скорости подачи проволоки. Такие справочники индивидуальны для каждого аппарата. Слишком низкий вольтаж не обеспечит нужной глубины провара, и шов получится непрочным. При чрезвычайно высоком вольтаже возрастает риск прожига материала.

Настройка скорости подачи проволоки

Регулировать этот параметр следует после выбора напряжения электрического тока. Эта очередность связана с тем, что скорость подачи определяет скорость плавления, которая одновременно зависит от вольтажа. Когда присадочная нить начинает плавиться, скорость ее продвижения снижается. Если этот параметр окажется ниже или выше соответствующего ему вольтажа, качество соединения сильно снизится:

  • Если присадочная нить будет подаваться слишком быстро, то при контакте с металлом она начет деформироваться прежде, чем успеет расплавиться. Она также будет липнуть к обрабатываемой поверхности, обильно искря и брызгая. Соединение при этом получится неаккуратным, с большим количеством наплывов и низкой прочностью.
  • При слишком медленной подаче проволока рискует сгореть, так и не успев расплавиться. При этом забивается наконечник горелки. Если же присадочная нить все-таки начала плавиться, это не гарантирует качественной работы. При контакте с металлом нить будет давать рваный шов с просадками и волнистостью.

Настраивать скорость подачи присадочного материала приходится чаще, чем другие характеристики оборудования. После каждой смены напряжения и замены на другую присадочную нить прежние настройки сбиваются, и их нужно регулировать заново. Современные модели часто облегчают этот аспект благодаря опции автоматической настройки.

Количественное выражение взаимосвязи настроек и результата отражено в таблице:

Регулировка полярности

Этот параметр сварочных полуавтоматов настроить проще всего. На корпусе обычно помещают таблицу, в которой указано, для какого металла или сплава более предпочтительна прямая, а для какого – обратная полярность. В первом случае газовую горелку следует подключать к минусовой клемме, во втором – к плюсовому разъему.

Выбор зависит от конструктивных типов присадочной проволоки. На сегодня их два:

  • Простая. Это омедненная цельная нить, при работе с которой всегда используют защитный газ. Она не имеет никаких дополнительных добавок, поэтому перед началом работы поверхность необходимо особенно тщательно очистить. Такую присадочную нить можно применять только в помещении, но она почти не дает искр и брызг, а шов получается тонким, ровным, аккуратным и чистым, без шлаков.
  • С флюсом. Это добавка в центре проволоки, при ее плавлении образующая защитный газ, поэтому внешняя среда из аргона или углекислоты не требуется, как и тщательная очистка поверхности – незначительные загрязнение не помешают. С таким припоем можно работать даже на улице в ветреную погоду, но брызг и искр будет очень много. По шву образуется много шлака, который нужно счищать.

Простая медная нить – это всегда обратная полярность и подключение к плюсовой клемме. Отрицательный заряд при этом подается на свариваемый материал. Присадочная нить с флюсом требует прямой полярности и соединения через минусовой разъем. При этом свариваемую деталь соединяют с клеммой с положительным зарядом. Разница зарядов и создает электрическое напряжение и электромагнитное поле.

Настройка вылета проволоки

Вылетом называют расстояние между концом наконечника и концом самой проволоки, то есть часть ее длины, на которую она выдвинута из наконечника. Если отрегулировать этот параметр правильно, получится избежать обильных брызг, коробления свариваемого материала, его прожига и недостаточного провара. Выпуском считается расстояние от сопла горелки до проволочного торца. При малых диаметрах выпуск и вылет равны друг друга, при увеличении толщины нити выпуск уменьшается на 1-10 мм.

На практике применяют три основных варианта вылета в зависимости от конструкции газового сопла и применяемой защитной среды:

  • В общем случае выпуск должен быть как можно меньше – порядка 0,6-1,0 см. Такое значение подходит для защитной среды из чистого углекислого газа или из его смесей с аргоном. Чем больше аргона, тем вылет может быть больше.
  • При использовании в качестве защитной среды чистого аргона вылет присадочной нити может превышать 1 см. Существуют модели с автоматической регулировкой этого параметра, при которой шаг выпуска составляет порядка 3 мм.
  • Если наконечник газового сопла углублен внутрь его корпуса, то слишком короткий вылет не обеспечит нормального плавления. Поэтому чем сильнее наконечник утоплен в корпусе горелки, тем больше должно быть значение выпуска.

Чем толще проволока, тем меньше должен быть вылет, иначе в зоне сварки ее окажется больше, чем сварочный полуавтомат способен обработать. И если короткий выпуск просто не позволяет сформировать наплав и сварной шов или не обеспечит нужной глубины провара и прочности шва, то слишком длинный создает избыток припоя, что приведет к прожиганию и короблению металла, обильным брызгам и искрению.

Взаимосвязь вылета, выпуска, диаметра и расхода газа отражены в таблице:

Самые частые сбои и их признаки

Если сварочный полуавтомат не был правильно настроен и отрегулирован, в процессе его работы могут возникать различные сбои и ошибки. Ниже перечислены наиболее распространенные из них, а также признаки, по которым их можно распознать:

  • Если проволока подается слишком быстро для выбранного напряжения, она не образует дугу, а просто приварится к одной из соединяемых деталей.
  • При нехватке или отсутствии защитного газа в зоне сварки обильно вылетают брызги, а шов становится пористым и приобретает зелено-коричневую окраску.
  • Если напряжение и/или скорость подачи присадочной нити недостаточны, сварка не проникнет глубоко в толщу соединяемых деталей, и шов будет непрочным.
  • При слишком высоком для данной толщины металла вольтаже закономерно произойдет прожигание свариваемых листов или деталей.
  • Если присадочную нить подавать слишком медленно, при касании металла она будет частично оплавляться, оставаясь на конце рабочего наконечника.
  • При удалении горелки от места сварки далее 0,6-1,2 см шов получится прерывистым, а в процессе работы будет обильное разбрызгивание припоя.
  • Если материал не очищен, а заземление плохо закреплено, сварка будет идти рывками, а шов получится рваным. Со стороны кажется, что причина в низком напряжении или малой скорости подачи проволоки, но это не так.

Кроме того, треск и щелчки во время сварки говорят о низкой скорости подачи припоя. Недостаток газовой среды увеличивает количество брызг и искр. Прерывистый шов и непроваренные (пропущенные) участки указывают на то, что поверхность металла не была очищена и должным образом подготовлена к сварке. Зазубрины и разная толщина шовного наплава – результат неравномерного ведения горелки по месту соединения.

Вообще, в процессе сварки недостаточно иметь в виду только усредненные инструкции и рекомендации. Обязательно нужно обращать внимание на мелочи и подмечать опытным путем, какой результат получается при тех или иных настройках и движениях горелки.

Рекомендательные значения основных параметров представлены в таблице:

Приобретение сварочных полуавтоматов

Перечисленные выше рекомендации по настройке в равной степени справедливы для сварочных полуавтоматов любой торговой марки, модели и модификации. То же касается и наиболее распространенных сбоев в работе оборудования и признаков, которые позволяют их выявить. Конечно, отрегулировать аппарат под свои нужды проще, если заводские настройки более соответствуют требуемым для работы параметрам.

В каталоге компании «Строительные ресурсы» представлен широкий выбор сварочных полуавтоматов для соединения всех основных рабочих сплавов: железных, алюминиевых, медных. Это удобные инверторные моноблоки отечественной марки «Сварог», которая не уступает по техническим характеристикам аналогичному оборудованию зарубежных брендов «Аврора» (китайское производство) или «Ресанта» (латвийская компания).

признаков того, что ваш двигатель работает на обедненной смеси — Newparts.

com

Двигатели внутреннего сгорания — удивительно хрупкие системы, несмотря на их способность улавливать взрывы и превращать их в силу. Средний двигатель требует выполнения множества условий для работы. Одной из таких многочисленных вещей является идеальное соотношение воздуха и топлива. Каждому двигателю внутреннего сгорания требуется топливо и воздух в определенном количестве для легкого сгорания.

Когда это количество или соотношение топлива и воздуха точно соответствует требованиям двигателя, это называется стехиометрической смесью. Однако, когда это не так и есть дисбаланс, вы можете обнаружить, что ваш двигатель работает бедно или богато. И у двигателей, работающих на обедненной и богатой смеси, есть свои недостатки и преимущества, но мы подробно обсудим бедные смеси ниже.

Статья обновлена ​​17.02.22. Оригинальная дата публикации 10.03.21.

Что означает «Двигатель работает на обедненной смеси»?

Работа двигателя на обедненной смеси означает избыточное количество воздуха в воздушно-топливной смеси. Как мы упоминали ранее, большинству двигателей требуется определенный баланс воздуха и топлива для идеального цикла сгорания. Этот баланс или цель называется стехиометрией. Вся идея этого процесса заключается в том, что он позволяет распределять только точное количество топлива. В идеальной ситуации этого количества топлива будет ровно столько, сколько требуется для воспламенения всего кислорода в цилиндре.

Если в цилиндре двигателя больше топлива, чем воздуха, это приведет к обогащению двигателя. Богатая смесь, среди прочего, приведет к избытку угарного газа в выхлопных газах. Точно так же избыток кислорода в выхлопных газах указывает на то, что двигатель работает на обедненной смеси. Двигатель, работающий на обедненной смеси, является результатом не только избытка воздуха по сравнению с топливом, но и меньшей подачи топлива на количество воздуха.

Работа двигателя на обедненной смеси может быть вызвана несколькими причинами, и в большинстве случаев их довольно много, что упрощает диагностику и устранение проблемы. Мы обсудим это и многое другое чуть позже, но прежде давайте поговорим о негативных последствиях худощавого состояния.

Может ли работа двигателя на обедненной смеси повредить двигатель?

Да, двигатель, работающий на обедненной смеси, безусловно, может повредить сам себя. Двигатель, рассчитанный на использование стехиометрической смеси, будет потреблять меньше энергии при питании бедной смесью по сравнению с тем, когда он работал на стехиометрической или богатой смеси.

Двигатель, работающий на обедненной смеси, также может привести к «мягкому заклиниванию». Мягкий задир — это повреждение, вызванное трением между поршнем двигателя и стенкой поршня цилиндра. Это происходит в результате кратковременного сухого пятна в месте соприкосновения металлических поверхностей. Этот контакт вызывает ожоги или повреждения от трения на стороне поршня. Если на этом этапе соотношение воздух-топливо возвращается к норме и возвращается достаточный поток топлива, поршень может работать как обычно, но повреждение останется.

Это еще не все, если двигатель работает на обедненной смеси, это может привести к перегреву внутренних компонентов сверх допустимых значений. Если это произойдет, это приведет к катастрофическим повреждениям, так как поршень будет тереться о стенку цилиндра. В этот момент несколько компонентов, таких как шатун или плечо коленчатого вала, могут сломаться и привести к серьезным повреждениям.

Учитывая все вышесказанное, существует такая вещь, как двигатель, работающий на обедненной смеси. Эти типы двигателей известны как двигатели с обедненной смесью.

Эти уникальные двигатели довольно необычны и используют избыток воздуха для снижения выбросов. Поскольку в двигатель подается меньше топлива, чем при обычном применении, он выбрасывает меньше углеводородов. Еще одно большое преимущество двигателя, работающего на обедненной смеси, заключается в том, что он обеспечивает более плавную реакцию дроссельной заслонки или уменьшает детонацию. Хотя на бумаге двигатели, работающие на обедненной смеси, звучат великолепно, у них есть свои проблемы.

Умеете ли вы водить машину с худым двигателем?

Да, вы можете управлять автомобилем с наклоном на короткое расстояние. Двигатель, работающий на обедненной смеси, подвергается более высокой тепловой нагрузке. Игнорирование этого и использование автомобиля, работающего на обедненной смеси, в течение длительного периода времени определенно навредит двигателю. Если вам нужно запустить автомобиль в течение короткого периода времени в обедненном состоянии, настоятельно рекомендуется не нагружать двигатель слишком сильно.

К счастью, большинство современных автомобилей оснащены блоками управления двигателем (ECU), которые постоянно контролируют соотношение воздух-топливо. И если система заметит, что автомобиль работает на обедненной смеси, она автоматически обогатит смесь в качестве меры безопасности. Большинство автомобилей делают это и выдают код неисправности, связанный с обедненной смесью.

Несмотря на то, что он снижает ущерб, который в противном случае был бы причинен обедненной смесью, он по-прежнему работает не так, как должен, поскольку теперь он работает на обогащенной смеси. Это будет сопровождаться всеми его недостатками, включая низкую эффективность использования топлива. Другим огромным побочным эффектом от эксплуатации такого богатого автомобиля будет повреждение каталитического нейтрализатора и кислородных датчиков. Наконец, это также повлияет на состояние вашего моторного масла.

Вот почему лучше полностью избегать вождения автомобиля с работающим на обедненной смеси двигателем в течение длительного времени или продолжительного времени. Чтобы помочь вам определить, работает ли ваш двигатель на обедненной смеси, вот наиболее распространенные симптомы.

Известные симптомы 

Вот некоторые из наиболее распространенных признаков того, как распознать, когда ваш двигатель работает на обедненной смеси.

Проблемы с запуском

Этот симптом не должен вызывать удивления, поскольку для запуска автомобилям требуется топливо. Если у вас двигатель работает на обедненной смеси, ему будет трудно получить необходимое топливо, чтобы заставить его вращаться.

Тем не менее, этот конкретный симптом является общим для множества других проблем, поэтому лучше всего рассматривать бедную смесь как потенциальную проблему. В любом случае, это проблема, которая вам не понравится слишком долго, и лучше всего решить ее без промедления.

Снижение производительности

Первое, что вы заметите при работе двигателя на обедненной смеси, — это снижение производительности. Это симптом, который вы испытаете, только если транспортному средству удалось завестись в первую очередь. Этот симптом является ожидаемым, так как соотношение воздух-топливо не идеальное, и транспортное средство испытывает проблемы с повышенным содержанием воздуха по сравнению с топливом. В результате у транспортного средства либо возникнут проблемы с удовлетворением потребности в топливе, либо будет сброшено лишнее топливо.

В любом случае неравномерное соотношение воздух-топливо повлияет на цикл сгорания, что, в свою очередь, будет заметно по снижению производительности. Вы сможете заметить снижение производительности в виде слабого ускорения.

Очистка свечей зажигания

В обычных условиях свечи зажигания в вашем автомобиле со временем загрязняются. Свечи зажигания являются расходными материалами, и на их наконечниках должен быть какой-то осадок.

Этот остаток является побочным продуктом сгорания топлива внутри двигателя. Однако, если вы заметили, что свечи зажигания в вашем автомобиле чистые и почти как новые, это показатель того, что двигатель работает на обедненной смеси.

Индикатор Check Engine

Современные автомобили оснащены датчиками, и эти датчики передают всевозможную информацию. К счастью, информация о соотношении воздух-топливо также включена. С помощью датчика массового расхода воздуха и ЭБУ автомобиль сможет сообщить, что у вас двигатель с обедненной смесью, с помощью индикатора проверки двигателя.

Хотя индикатор проверки двигателя может загораться по нескольким причинам, важно знать, что неправильный состав топливовоздушной смеси является частью этого списка. Вы можете получить больше информации с помощью кода неисправности на сканирующем приборе, в зависимости от автомобиля.

Двигатель глохнет

Наконец, еще одним распространенным симптомом, который можно ожидать при работе двигателя на обедненной смеси, является остановка двигателя. Это то, что вы, возможно, предвидели, учитывая вышеупомянутые симптомы, такие как проблемы с запуском и производительностью. В случае двигателя, работающего на обедненной смеси, он будет шипеть и дергаться, пока не заглохнет. Единственный способ заставить их работать в этом сценарии — плавно нажимать на педаль акселератора. Это приведет к тому, что в систему будет поступать немного большее количество топлива, и автомобиль будет работать до тех пор, пока вы не решите проблему.

Как исправить бедное состояние?

Исправление двигателя, работающего на обедненной смеси, включает в себя диагностику проблемы и ее устранение в кратчайшие сроки. Ниже перечислены проблемы, которые могут быть причиной обедненного состояния.

  • Поврежденный кислородный датчик
  • Грязные топливные форсунки
  • Неисправный датчик MAF
  • Слабый топливный насос
  • Забитый топливный фильтр

грязные топливные форсунки, которые можно очистить и переустановить. Остальные проблемные компоненты — датчик кислорода, датчик массового расхода воздуха, топливный насос и топливный фильтр — компоненты, которые лучше всего заменить.

В Newparts есть все!

После того, как вы определите, какой из этих компонентов неисправен, вы можете просто заказать новую замену прямо здесь! У нас есть детали, перечисленные выше, для различных автомобилей. Перейдите в раздел «Магазин» и приобретите компоненты, необходимые для предотвращения работы двигателя на обедненной смеси!

Что такое рацемическая смесь? – Магистр органической химии

Что такое рацемическая смесь?

Рацемическая смесь представляет собой эквимолярную смесь двух энантиомеров , который оптически неактивен.

В этой статье мы расскажем, что такое рацемическая смесь , и приведем множество примеров.

Содержание

  1. Определение рацемической смеси
  2. «Рацемическая смесь состоит из двух энантиомеров…»
  3. «Рацемическая смесь эквимолярна…»
  4. «Рацемическая смесь Смесь оптически неактивна…»
  5. Рацемические смеси путем объединения оптически чистых энантиомеров
  6. Как узнать, создаст ли реакция рацемическую смесь?
  7. Пример №1: добавление HBr к алкену
  8. Пример №2: радикальное добавление HBr
  9. Пример №3: гидрирование алкена
  10. Пример №4: S N 2 алкилгалогенидов
  11. 900 77 Пример # 5: S N 1 Алкилгалогенидов
  12. Пример № 6: Ранее существовавшая хиральность, пример
  13. Пример № 7: Fun With цис -But-2-ene
  14. Пример № 8: Fun With транс -бут-2-ен
  15. Пример #9: хиральный реагент
  16. Заключение
  17. Примечания
  18. Проверьте себя!

1.

Определение рацемической смеси

Согласно IUPAC*, рацемическая смесь (также известная как «рацемат») представляет собой

  • эквимолярную смесь из 90 078
  • два энантиомера то есть
  • оптически неактивный .

Все три условия должны быть выполнены, чтобы смесь была классифицирована как «рацемическая».

Имейте в виду, что в 99,99% случаев, с которыми вы, вероятно, столкнетесь, выполнение первых двух условий приведет к удовлетворению третьего условия .  [ Примечание 1 ]

* Обратите внимание, что ИЮПАК не любит термин рацемическая смесь, предпочитая вместо него рацемат . Мы будем использовать рацемическую смесь, потому что она продолжает преподаваться на вводных занятиях.

Часто можно встретить рацемическую смесь, обозначаемую (+/-) или (реже) дл- или рас-.

Используется для обозначения равных количеств (+) (правовращающий, вращает плоскополяризованный свет по часовой стрелке) и (-) (левовращающий, вращает плоскополяризованный свет против часовой стрелки) энантиомеров.

[См.: Оптическая чистота и энантиомерный избыток]

2. «Рацемическая смесь состоит из двух энантиомеров…» ?

Давайте сначала рассмотрим «энантиомеры», потому что тогда станет более ясно, почему «эквимолярный» важен.

Когда мы говорим, что молекулы являются энантиомерами , мы описываем отношения между двумя молекулами — так же, как слова «братья» или «двоюродные братья» описывают отношения между людьми. Я могу быть братом одному человеку, но двоюродным братом другому; в свою очередь, сестра моего двоюродного брата моя двоюродная сестра .

[Дополнительное обсуждение энантиомеров (и братьев): см. «Типы изомеров»]

Термин «энантиомер» используется для описания взаимосвязи между двумя0097 не накладываемых друг на друга зеркальных отображений . Чаще всего это происходит, когда молекула содержит один хиральный центр . Это приводит к тому, что у молекулы отсутствует плоскость симметрии .

Зачем возиться с этой оговоркой о «несовместимости» зеркальных изображений? Это связано с тем, что зеркальное отражение ахиральной молекулы , такой как этан, является просто повернутой версией той же молекулы и, следовательно, накладывается друг на друга. С точки зрения химии две наложенные друг на друга молекулы идентичны.

Это не относится к хиральной молекуле, такой как ( R )-бутан-2-ол и его энантиомер ( S )-бутан-2-ол.

Две не накладываются друг на друга, и поэтому не одна и та же молекула. Это энантиомеров.

Кстати, это не уникально для молекул. Это может случиться и в LEGO!

Другая ситуация, которая может возникнуть, — это когда молекула имеет стереоизомер, равный не зеркальное отражение. Это обычно происходит, когда молекула имеет более чем одного хирального центра.

Стереоизомеры, которые не являются зеркальными отображениями, называются диастереоизомерами .

Классическим примером является (R,R ) винная кислота и ( R,S ) винная кислота, которые являются стереоизомерами друг друга, но не являются зеркальными отображениями. Обратите внимание, что каждая из них имеет общую конфигурацию (R) в одном хиральном центре. (энантиомеры всегда будут иметь совершенно противоположные обозначения R,S)

Эти две молекулы имеют разные физические свойства – разные температуры плавления, температуры кипения, растворимости, а в случае хиральных молекул, будут совершенно отличаться по степени, в которой они вращают плоскополяризованный свет.

3. «Рацемическая смесь является эквимолярной смесью…»?

Эквимолярная смесь для наших целей просто означает смесь, которая состоит из равного количества молей двух компонентов , обычно растворенных в растворителе.

Соотношение энантиомеров 50:50 или 1:1 равно эквимолярный .

Соотношение 60:40 или 20:80 не подходит.

Напомним, что энантиомеры имеют идентичные физические свойства – (например, температуру плавления, точку кипения) за исключением того, что они вращают плоскополяризованный свет в равной и противоположной степени . [ Для более подробного обсуждения: оптическое вращение, оптическая активность и удельное вращение ]

Следовательно, эквимолярная смесь двух энантиомеров в ахиральном растворителе будет по необходимости иметь оптическое вращение ноль и соответствуют нашему определению рацемической смеси.

Неэквимолярная смесь, такая как 0,7 моль (S)-бутан-2-ола и 0,3 моль (R)-бутан-2-ола, будет иметь избыток одного энантиомера, быть оптически активной , и , а не , представляет собой рацемическую смесь.

Обратите внимание, что эквимолярная смесь диастереомеров не является рацемической смесью!

4. «Рацемическая смесь оптически неактивна»?

Смесь Оптически неактивный не вращает плоскополяризованный свет.

Как правило, если у вас есть эквимолярная смесь двух энантиомеров , в итоге вы получите рацемическую смесь *, поскольку каждый энантиомер вращает плоскополяризованный свет в равной и противоположной степени. Если они присутствуют в равных количествах, чистой ротации не будет.

*если только мы не сделаем что-то странное, например, используем хиральный растворитель или придадим раствору какое-либо другое хиральное влияние. Что мы не будем делать, 99,99% времени.

5. Рацемические смеси путем объединения оптически чистых энантиомеров

Во-первых, рацемическая смесь может быть получена путем сложения равного количества молей двух энантиомеров . Если я возьму 0,5 моля ( R )-бутан-2-ола и 0,5 моля ( S )-бутан-2-ола, я получу 1,0 моль рацемической смеси бутан-2-ола.

Разделение энантиомеров требует много работы. Поскольку время — деньги, чистый энантиомер, как правило, будет гораздо более ценным, чем смесь 1:1 с его энантиомером.

Таким образом, создание рацемической смеси путем добавления равных количеств энантиомеров, как правило, происходит случайно (например, вследствие недостаточно четкой маркировки флаконов) и сопровождается большим количеством ругательств.

Примечание. (S)-(+)-бутан-2-ол продается по цене 58,70 долл. США/г. (R)-(-)-бутан-2-ол продается по цене 62,10 долл. США/г. Рацемический бутан-2-ол продается по цене 0,56 доллара США за грамм. Так что приготовление рацемической смеси — очень эффективный метод уничтожения богатства!

6. Как узнать, будет ли в результате реакции образовываться рацемическая смесь?

Чаще всего рацемические смеси могут образовываться в результате реакций, которые образуют новый хиральный центр в отсутствие каких-либо хиральных реагентов.

У Мэтта есть хорошая формулировка этого принципа, которую он называет « Сохранение оптической неактивности ».

Оптически неактивный исходный материал при взаимодействии с оптически неактивными реагентами приведет к получению оптически неактивного продукта . Оптическая неактивность сохраняется .

Теперь мы подошли к главному вопросу.

Как узнать, будет ли в результате реакции образовываться рацемическая смесь?

У меня плохие новости. К сожалению, нет никаких «быстрых и грязных» правил, которым нужно следовать, кроме (кругового) требования, что продукт должен быть эквимолярной смесью энантиомеров.

Определение того, дает ли реакция рацемическую смесь или нет, зависит от

  • Исходного материала ( также известный как «субстрат» )
  • Схема образования/разрыва связей для реакции

Вам также потребуется применить три основных навыка в каждом конкретном случае:

  • Вы должны знать, что связи образуются и разрываются по реакции , и (особенно для алкенов) известны ее закономерности «региоселективности» и «стереохимии».
  • Вы должны уметь применять этот образец к исходной молекуле для определения правильного продукта(ов)
  • Предполагая, что образуются два (или более) продукта, вы должны уметь точно определить взаимосвязь между этими молекулами (энантиомеры, диастереомеры или другие). Если образуется только один продукт, это не может быть рацемическая смесь.
    [Более подробное обсуждение см.: «Энантиомеры против диастереомеров против того же самого? Два метода решения задач»

Неудивительно, что вопросы такого типа являются отличным материалом для экзаменационных вопросов.

Поскольку правила «быстро и грязно» не существует, я думаю, что лучше привести большое количество примеров, иллюстрирующих различные возможности.

Они представлены не в каком-либо определенном порядке, но большинство из них касается реакций алкенов, и все они охватывают реакции, встречающиеся в первом семестре органической химии, поскольку именно в этот период чаще всего задают эти вопросы.

При рассмотрении этих примеров задайте несколько ключевых вопросов:

  • Какие связи образуются и разрываются в этой реакции?
  • Где образуются новые связи? Какова стереохимия образующихся новых связей? (син, анти или их сочетание)
  • Формируется ли новый хиральный центр?
  • Существует ли какое-либо хиральное влияние в исходном материале или реагенте(ах), которое может привести к тому, что продукт будет представлять собой неравную смесь энантиомеров?

После рассмотрения этих примеров мы можем попытаться выяснить некоторые общие принципы.

7. Пример № 1: Алкен плюс HBr

Начнем с простой реакции алкенов: 1-бутен плюс H-Br.

Получается ли это рацемическая смесь?

Это гидрогалогенирование алкенов, которое попадает в «Путь карбокатиона» (ведро № 1) для реакций присоединения алкенов. [ См. Схема добавления № 1 – Путь карбокатиона ]

Образовался ли новый хиральный центр? Да. Есть ли киральные влияния? №

  • Реакция селективна по Марковникову (H идет по менее замещенному углероду, Br идет по более замещенному углероду).
  • В результате реакции образуется смесь syn плюс анти-.
  • Нарисовав продукт, мы видим, что это дает 2-бромбутан, который имеет хиральный центр.
  • Поскольку мы не используем никаких хиральных реагентов, мы сформируем смесь энантиомеров 50:50, которая удовлетворяет требованиям для рацемической смеси.

8. Пример #2: Алкен плюс HBr (hν)

Что можно сказать об этом небольшом изменении условий, когда HBr добавляется к алкену в присутствии света (hν).

Свободнорадикальное присоединение HBr к алкенам. [ См. Радикальное присоединение HBr к алкенам ]

Образуется ли хиральный центр? №

  • Реакция антимарковниковская селективная (H идет на более замещенный углерод, Br на менее замещенный)
  • Продукт – 1-бромбутан, ахиральный. Не может быть рацемической смесью.

Что может измениться, если мы немного изменим исходный материал? Что вы думаете?

(Примечание. D — дейтерий, тяжелый изотоп водорода)

9. Пример №3: Гидрирование алкенов

Далее рассмотрим гидрирование алкенов

«согласованный путь (Ведро №3 для алкенов). См.: [ Согласованные механизмы алкенов – Согласованный путь ]

Формируем ли мы хиральный центр? №

  • Образует связи C-H на соседних атомах углерода, ориентированные syn друг к другу
  • Продукт – ахиральный бутан. Не может быть рацемической смесью.

А этот?

Здесь мы  — это , создающие новый хиральный центр. Поскольку влияние хиральности отсутствует, продукт будет смесью энантиомеров и, следовательно, будет рацемической смесью.

10. Пример № 4: S

N 2 вторичных алкилгалогенидов

Далее рассмотрим реакцию замещения. А как насчет реакции (S)-2-бромбутана с NaCN?

  • Реакция представляет собой реакцию S N 2 с образованием C-CN и разрывом C-Br
  • Происходит с инверсией конфигурации.
  • Наш исходный материал представляет собой одиночный энантиомер и, следовательно, оптически активен.  Поскольку это происходит при 100% инверсии, наш продукт также будет представлять собой одиночный энантиомер .
  • Отдельный энантиомер будет оптически активным. Следовательно, это не может быть рацемической смесью.

Что, если вместо этого мы начнем со смеси энантиомеров 1:1?

В этом случае весь ( S )-2-бромбутан будет преобразован в ( R ), а весь ( R ) будет преобразован в ( S )

Наш исходный материал оптически неактивный. Таким образом, наш продукт будет оптически неактивным.

Это по-прежнему рацемическая смесь .

11. Пример #5: S

N 1 Реакция

Как насчет этой реакции замещения третичного алкилгалогенида?

(Напомним, что (+/-) означает наличие рацемической смеси).

  • Это реакция S N 1, которая проходит через плоский промежуточный продукт (карбокатион).
  • Атака на карбокатион может происходить с любой стороны, что приводит к двум продуктам [ См. : Механизм реакции SN1 ]
  • При достаточном количестве времени эта реакция приведет к рацемической смеси [ Примечание 2]

Обратите внимание, что хотя исходный материал является оптически активным, мы все равно можем получить рацемическую смесь, поскольку продукт образуется через ахиральный промежуточный продукт (карбокатион).

12. Пример #6: Существующая ранее стереохимия

Иногда в молекуле уже может быть стереоцентр. Что здесь происходит?

Реакция представляет собой эпоксидирование алкена с использованием m-CPBA ( m-хлорпероксибензойная кислота ). Эпоксидирование может происходить с любой стороны алкена.

Обратите внимание, что в этом случае, однако, получение смеси энантиомеров невозможно. Это потому, что реакция затрагивает только алкен и не затрагивает хиральный центр с метильной группой.

Эта метильная группа будет (R ) в обоих продуктах. Так что это не может быть рацемической смесью.

[Примечание: Связанный вопрос. Что, если исходный материал сам по себе был рацемической смесью?]

13. Примеры №7 и №8. Развлечение с

цис -бут-2-ен

Образует ли это бромирование цис -бут-2-ена рацемическую смесь?

  • Это бромирование алкенов, которое протекает по 3-членному кольцевому пути. [ См. Путь добавления алкенов № 2 — Путь «трехчленного кольца» 9.0008 ]
  • Образуются две связи C-Br с соотношением против друг к другу.
  • В данном конкретном случае продукты представляют собой (2R,3R)-дибромбутан и (2S,3S)-дибромбутан, что делает их энантиомерами.
  • Получается рацемическая смесь

Та же молекула, другой реагент. Как насчет дигидроксилирования с помощью OsO 4 ?

  • Это дигидроксилирование алкенов, которое происходит по согласованному пути [ См. выше]
  • Образуются две связи C-OH с отношением syn друг к другу
  • В этом конкретном случае продуктами являются ( 2R , 3S )бутандиол, который представляет собой тот же , что и ( 9000 7 2С , 3R ) бутандиол. То есть продукт представляет собой мезосоединение. [См.: Мезо-ловушка ]
  • Продукт имеет два хиральных центра, но сам является ахиральным из-за внутренней зеркальной плоскости. Он не может иметь энантиомеров и оптически неактивен.
  • Следовательно, это не рацемическая смесь.

Интересно, что в зависимости от выбора реагента (Br 2 или OsO 4 ) можно получить либо хиральные продукты, либо рацемическую смесь?

14. Примеры #9 и #10- Забава с

транс -Бут-2-ен

Здесь немного другая молекула. Что, если мы проведем бромирование с транс--бут-2-еном?

  • Бромирование дает нам две новые связи C-Br в анти- отношения.
  • Анализируя продукт, мы получаем ( 2R, 3S )-дибромбутан, который является таким же, как ( 2S, 3R )-дибромбутан из-за внутренней зеркальной плоскости.
  • Молекула ахиральна. Это не рацемическая смесь.

Как насчет дигидроксилирования OsO 4 ?

  • Дигидроксилирование образует две новые связи C-OH, син друг к другу
  • Здесь мы получаем ( 2R, 3R ) бутандиол и ( 2S, 3S ) бутандиол. У них полная противоположность ( R,S ) и поэтому являются энантиомерами .
  • Это рацемическая смесь

15. Использование хирального реагента

Что можно сказать об этой реакции

Это асимметричное эпоксидирование по Шарплесу, в результате которого образуется новый эпоксид. Он использует хиральный реагент (соль винной кислоты) для получения нового эпоксида.

Реагент является хиральным и в этом случае преимущественно дает один основной энантиомер. Поскольку один энантиомер присутствует в избытке, это не рацемическая смесь.

16. Резюме

Рацемические смеси представляют собой эквимолярные смеси оптически неактивных энантиомеров.

Их можно получить путем сложения равных частей энантиомеров или (чаще) в виде продуктов реакций, которые создают новый хиральный центр в отсутствие какого-либо хирального влияния.

Не существует хороших «кратчайших путей» к знанию того, будет ли данная реакция образовывать рацемическую смесь или нет, за исключением 1) знания структуры образующихся и разрывающихся связей и 2) анализа полученных продуктов в индивидуальном порядке. -кейсовая основа.

Если существует ранее существовавший хиральный центр, на который не влияет реакция, обратите внимание на возможность образования диастереомеров.

Диастереомеры также могут образовываться, если в реакции образуются два (или более) новых хиральных центра.


Примечания

Примечание 1 – В очень редких случаях можно использовать хиральные растворители, особенно в контексте ЯМР-спектроскопии.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *