水解

　 　 "使某一化合物裂解成兩個或多個較簡單化合物的化學過程。水分子的H和OH部分參與被裂解化學鍵的任一側(cè)起反應(yīng)。如脂肪在酸、堿、脂酶的作用下水解
　 　 水解是一種化工單元過程，是利用水將物質(zhì)分解形成新的物質(zhì)的過程。鹽電離出的離子結(jié)合了水電離出的H+和OH-生成弱電解質(zhì)分子的反應(yīng)。物質(zhì)與水發(fā)生的導致物質(zhì)發(fā)生分解的反應(yīng)（不一定是復分解反應(yīng)）也可以說是物質(zhì)是否與水中的氫離子或者是氫氧根離子發(fā)生反應(yīng)。
　 　 水解是一種化工單元過程，是利用水將物質(zhì)分解形成新的物質(zhì)的過程。通常是指鹽類的水解平衡。
　 　 水與另一化合物反應(yīng)，該化合物分解為兩部分，水中氫原子加到其中的一部分，而羥基加到另一部分，因而得到兩種或兩種以上新的化合物的反應(yīng)過程。工業(yè)上應(yīng)用較多的是有機物的水解，主要生產(chǎn)醇和酚。水解反應(yīng)是中和或酯化反 應(yīng)的逆反應(yīng)。大多數(shù)有機化合物的水解,僅用水是很難順利進行的。根據(jù)被水解物的性質(zhì)水解劑可以用氫氧化鈉水溶液、稀酸或濃酸，有時還可用氫氧化鉀、氫氧化鈣、亞硫酸氫鈉等的水溶液。這就是所謂的加堿水解和加酸水解。水解可以采用間歇或連續(xù)式操作，前者常在釜式反應(yīng)器中進行，后者則多用塔式反應(yīng)器。典型的水解有四種類型。
　 　 分類
　 　 典型的水解有四種類型。
　 　 ①鹵化物的水解
　 　 通常用氫氧化鈉水溶液作水解劑，反應(yīng)通式如下：
　 　 R-X+NaOH─→R-OH+NaX
　 　 Ar-X+2NaOH─→Ar-ONa+NaX+H2O
　 　 式中R、Ar、X分別表示烷基、芳基、鹵素。脂鏈上的鹵素一般比較活潑，可在較溫和的條件下水解，如從氯芐制苯甲醇；芳環(huán)上的鹵素被鄰位或?qū)ξ幌趸�活化時，水解較易進行，如從對硝基氯苯制對硝基酚鈉。
　 　 ②芳磺酸鹽的水解
　 　 通常不易進行，須先經(jīng)堿熔，即以熔融的氫氧化鈉在高溫下與芳磺酸鈉作用生成酚鈉，后者可通過加酸水解生成酚。如萘－2－磺酸鈉在300～340℃常壓堿熔后水解而得2－萘酚。某些芳磺酸鹽還需用氫氧化鈉和氫氧化鉀的混合堿作為堿熔的反應(yīng)劑。芳磺酸鹽較活潑時可用氫氧化鈉水溶液在較低溫度下進行堿熔。
　 　 ③胺的水解　脂胺和芳胺一般不易水解。芳伯胺通常要先在稀硫酸中重氮化生成重氮鹽，再加熱使重氮鹽水解。反應(yīng)通式如下：
　 　 Ar-NH2+NaNO2+2H2SO4─→Ar-N2HSO4+NaHSO4+2H2O
　 　 Ar-N2HSO4+H2O─→ArOH+H2SO4+N2
　 　 如從鄰氨基苯甲醚制鄰羥基苯甲醚(愈創(chuàng)木酚)。芳環(huán)上的氨基直接水解，主要用于制備1-萘酚衍生物,因它們有時不易用其他合成路線制得。根據(jù)芳伯胺的結(jié)構(gòu)可用加堿水解、加酸水解或亞硫酸氫鈉水溶液水解。如從1-萘胺-5-磺酸制1-萘酚-5-磺酸便是用亞硫酸氫鈉水解。
　 　 ④酯的水解 油脂經(jīng)加堿水解可得高碳脂肪酸鈉(肥皂)和甘油；制脂肪酸要用加酸乳化水解。低碳烯烴與濃硫酸作用所得烷基硫酸酯，經(jīng)加酸水解可得低碳醇。
　 　 正鹽
　 　 正鹽分四類：
　 　 一、強酸強堿鹽不發(fā)生水解，因為它們電離出來的陰、陽離子不能破壞水的電離平衡，所以呈中性。
　 　 二、強酸弱堿鹽，我們把弱堿部分叫弱陽，弱堿離子能把持著從水中電離出來的氫氧根離子，破壞了水的電離平衡，使得水的電離正向移動，結(jié)果溶液中的氫離子濃度大于氫氧根離子濃度，使水溶液呈酸性。
　 　 三、強堿弱酸鹽，我們把弱酸部分叫弱陰，同理弱陰把持著從水中電離出來的氫離子，使得溶液中氫氧根離子濃度大于氫離子濃度，使溶液呈堿性。
　 　 四、弱酸弱堿鹽，弱酸部分把持氫，弱堿部分把持氫氧根，生成兩種弱電解質(zhì)，再比較它們的電離常數(shù)Ka、Kb值的大小（而不是水解度的大小），在一溫度下，弱電解質(zhì)的電離常數(shù)（又叫電離平衡常數(shù)）是一個定值，這一比較就可得出此鹽呈什么性了，誰強呈誰性，電離常數(shù)是以10為底的負對數(shù)，誰負得少誰就大。總之一句話，鹽溶液中的陰、陽離子把持著從水中電離出來的氫離子或氫氧根離子能生成弱電解質(zhì)的反應(yīng)叫鹽類的水解。還有有機物類中的水解，例如酯類的水解，是酯和水反應(yīng)（在無機酸或堿的條件下）生成對應(yīng)羧酸和醇的反應(yīng)叫酯的水解，還有鹵代烴的堿性水解，溴乙烷和氫氧化鈉水溶液反應(yīng)生成乙醇和溴化鈉叫鹵烷的水解，還有蛋白質(zhì)的水解，最終產(chǎn)物為氨基酸等等。
　 　 用例
　 　 水解反應(yīng)
　 　 （1）含弱酸陰離子、弱堿陽離子的鹽的水解，例如：Fe3++3H2O=Fe(OH)3+3H+，CO32-+H2O=HCO3-+OH-
　 　 （2）金屬氮化物的水解，例如：Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑
　 　 （3）金屬硫化物的水解，例如：Al2S3+6H2O=2Al(OH)3+3H2S
　 　 （4）金屬碳化物的水解，例如：CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑
　 　 （5）非金屬鹵化物的水解，例如：PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl
　 　 此類反應(yīng)多為水分子攻擊鹵原子，但也有例外，如NCl3水解：
　 　 NCl3+3H2O=NH3+3HClO
　 　 該反應(yīng)為水分子攻擊氮原子
取代反應(yīng)
　 　 （水解反應(yīng)）(有機反應(yīng))
　 　 1.鹵代烴在強堿水溶液中水解，例如：CH3CH2-Cl+H-OH—△→NaOH
　 　 CH3CH2OH+HCl→CH3CH2Cl+H2O
　 　 2.醇鈉的水解，例如：CH3CH2ONa+H2O=CH3CH2OH+NaOH
　 　 3.酯在酸、堿水溶液中水解，例如：
　 　 CH3COOCH2CH3+H2O—H△→CH3COOH+CH3CH2OH
　 　 CH3COOCH2CH3+NaOH=△ H2O=CH3COONa+CH3CH2OH
　 　 4.二糖、多糖的水解，例如淀粉的水解：（C6H10O5）n+nH2O→nC6H12O6(葡萄糖）
　 　 5.二肽、多肽的水解，例如H2NCH2CONHCH2COOH+H2O→2H2NCH2COOH
　 　 6.亞胺的水解 ArCH=N-Ph—H20 H+ →ArCHO+PhNH2
　 　 注意：上述反應(yīng)中“=”均為可逆符號（除脂在堿中水解的反應(yīng)），水解產(chǎn)物量很小，不必標明沉淀或氣體。
　 　 堿液水解
　 　 自從人類首次行走在地球上，人類遺體通常是埋葬或火化。不過，現(xiàn)在有一種創(chuàng)新辦法正在引起人們的興趣――用堿液來水解尸體，使其變成褐色的糖漿物，沖入下水道就行了。
　 　 此過程叫堿水解，美國16年前就開發(fā)出了此技術(shù)，主要用于處理動物尸體。通過把一個巨大的像高壓鍋似的不銹鋼筒里的堿液加熱到300度，再升壓到每平方英寸60磅的壓力之下，就可以水解尸體了。目前只有美國醫(yī)療中心用它來處理人類尸體 ――全是用于研究的捐贈者的遺體。
　 　 由于此辦法具有環(huán)保優(yōu)勢，一些殯儀館表示它有一天會勝過埋葬和火化。不過，讓公眾接受此辦法可能面臨最大挑戰(zhàn)，這會讓一些人感到可怕。因為心理變態(tài)者和獨裁者用酸或堿來折磨或殺害他們的受害人。因此，這一辦法的興起就引起美國社會的很大爭論，其中美國有些地方在法律上禁止此辦法的應(yīng)用。
　 　 然而，在美國明尼蘇達州和新罕布什爾州，堿水解是合法的，有些喪葬承辦人正在急切地推銷這一辦法。據(jù)報道，這種水解后的咖啡色液體具有機油一般的稠密度，還帶有地一股強烈的氨水氣味。但支持者表示這是消過毒的，如果操作按要求進行的話，是可以安全進入下水道的。而且，堿水解不會占用埋葬和火化那么多的空間，還能減少火葬場最關(guān)心的廢物排放問題――包括二氧化碳和水銀的排放。
　 　 美國佛羅里達大學的二處校址分別從2005年和20世紀90年代中期開始用堿水解來消溶動物尸體。美國生物安全公司負責生產(chǎn)這種鋼筒，他們估計大約有40-50家醫(yī)院用他們的設(shè)備來處理醫(yī)療廢物和動物尸體。使用者包括獸醫(yī)學院、大學、制藥公司和美國政府機構(gòu)。