Акриловая кислота
Структурная формула | |||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Общий | |||||||||||||||||||
Фамилия | Акриловая кислота | ||||||||||||||||||
Другие названия |
|
||||||||||||||||||
Молекулярная формула | С 3 Н 4 О 2 | ||||||||||||||||||
Краткое описание |
бесцветная жидкость с проникающим тошнотворным запахом |
||||||||||||||||||
Внешние идентификаторы / базы данных | |||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||
характеристики | |||||||||||||||||||
Молярная масса | 72,06 г моль -1 | ||||||||||||||||||
Физическое состояние |
жидкость |
||||||||||||||||||
плотность |
1,05 г см −3 |
||||||||||||||||||
Температура плавления |
13,6 ° С |
||||||||||||||||||
точка кипения |
141 ° С |
||||||||||||||||||
Давление газа |
|
||||||||||||||||||
значение pK s |
4,26 |
||||||||||||||||||
растворимость |
полностью смешивается с водой, этанолом и диэтиловым эфиром |
||||||||||||||||||
Показатель преломления |
1,4224 (20 ° С) |
||||||||||||||||||
Инструкции по технике безопасности | |||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||
MAK |
DFG / Швейцария: 10 мл м -3 или 30 мг м -3 |
||||||||||||||||||
Токсикологические данные | |||||||||||||||||||
Термодинамические свойства | |||||||||||||||||||
ΔH f 0 |
-383,8 кДж / моль |
||||||||||||||||||
Насколько это возможно и обычно, используются единицы СИ . Если не указано иное, приведенные данные относятся к стандартным условиям . Показатель преломления: линия Na-D , 20 ° C |
Акриловая кислота или пропеновая кислота - одна из ненасыщенных карбоновых кислот . Это бесцветное смешивающееся с водой химическое соединение, которое является жидким при комнатной температуре и имеет резкий запах уксуса. Акриловая кислота очень коррозионная и легковоспламеняющаяся. Их соли и сложные эфиры ( эфиры акриловой кислоты ) называются акрилатами .
Извлечение и представление
Пропиолактонный процесс
Одним из первых крупномасштабных промышленных процессов для производства акриловой кислоты основан на термолиза из пропиолактона , который количественно превращают в акриловую кислоту при температуре 140-180 ° С и давлении 25-250 бар в присутствии фосфорной кислота и медный порошок в качестве катализатора .
Этот процесс давно был заменен более экономичными процессами, такими как двухстадийное окисление пропена , которое является предпочтительным прежде всего из-за недорогого сырья, основанного на нефтехимическом производстве . В последнее время, тем не менее, разработки были снова приводятся в связи с термолизом propiolaction, которые теперь могут быть затратами изготавливать посредством нового процесса в контексте карбонилирования из окиси этилена .
Окисление пропена
Крупномасштабное промышленное производство происходит за счет двухступенчатого окисления из пропена с помощью катализаторов . На первой стадии пропилен превращается в акролеина (акролеин) с воздухом висмут - молибден оксидных катализаторов при температурах около 300 ° С На втором этапе, пропеналя окисляется на молибден - ванадиевых катализаторах при температурах от 250 до 300 ° С с образованием акриловой кислоты.
Реппе метод
Производство также может происходить путем карбонилирования по Уолтеру Реппе из ацетилена , окиси углерода и воды, но этот метод в настоящее время не используется в больших масштабах:
В 2010 году мировые производственные мощности акриловой кислоты составили около 5,3 миллиона тонн.
характеристики
Физические свойства
Акриловая кислота - это бесцветная жидкость, которая кипит при 141 ° C при нормальном давлении . Энтальпия испарения 53,1 кДж моль -1 . Согласно Антуану, функция давления пара получается согласно log 10 (p) = A - B / (T + C) (p в барах, T в K) с A = 2,69607, B = 621,275 и C = -121,929 в диапазон температур от 293 К до 343 К. Вещество плавится при 13,6 ° С с энтальпией плавления 9,5 кДж моль -1 . Критическая температура составляет 343 ° С, критическое давление составляет 52,43 бар.
Химические свойства
Акриловая кислота имеет сильную тенденцию к полимеризации и стабилизируется небольшими количествами монометилового эфира гидрохинона . Теплота полимеризации составляет -67 кДж моль -1 или -930 кДж кг -1 .
Акриловая кислота также требует особой осторожности при транспортировке ее в жидком состоянии с помощью насосов, чтобы предотвратить разрушение частей системы из-за самопроизвольной полимеризации.
Его следует хранить при температуре ниже 25 ° C. Важно убедиться, что фиксированная точка не занижена. Во время кристаллизации сверхчистая акриловая кислота, не содержащая стабилизатора, выделяется в виде твердого вещества, которое может взрывоопасно полимеризоваться при оттаивании, поскольку оно нестабилизировано. Энтальпия полимеризации составляет 75 кДж моль -1 .
Реакции присоединения с бромистым водородом на акриловой кислоте дает 3-бромпропановую кислоту .
Параметры безопасности
Акриловая кислота образует легковоспламеняющиеся паровоздушные смеси. Соединение имеет температуру вспышки 48-55 ° C. Диапазон взрывоопасности составляет от 3,9% по объему в качестве нижнего предела взрываемости (НПВ) до 19,8% по объему в качестве верхнего предела взрываемости (ВПВ). Ограничения зазора ширина была определена в 0,86 мм. Это приводит к отнесению к группе взрывоопасности IIB. Температура возгорания 395 ° C. Таким образом, вещество относится к температурному классу T2.
использовать
Их основное применение - это полимеризация с получением суперабсорбентов (применение, например, в подгузниках ), сложных эфиров акриловой кислоты (которые, в свою очередь, используются для производства полиакрилатов ) и в качестве анионных сомономеров при производстве полимерных дисперсий.
технологический процесс
Поскольку акриловая кислота в больших количествах перерабатывается в химической промышленности, но в то же время она вредна для здоровья и окружающей среды, а также имеет тенденцию к образованию полимеров, требуются специальные технические меры:
- Насосы без уплотнений вала ( насосы с магнитной муфтой или герметичные насосы ) необходимы для защиты обслуживающего персонала.
- Рабочие параметры необходимо постоянно контролировать, так как акриловая кислота самопроизвольно полимеризуется при превышении пределов давления или температуры, то есть при переходе из жидкой среды в полимерный материал полиакриловую кислоту .
Последний процесс разрушает не только насос, но потенциально всю систему.
веб ссылки
Индивидуальные доказательства
- ↑ запись на акриловой кислоте в CosIng базе данных Комиссии ЕС, доступ к 28 декабря 2020 года.
- ↑ б с д е е г ч я J к л м н запись на акриловой кислоты в базе данных GESTIS вещества в IFA , доступ к 1 февраля 2016 года. (Требуется JavaScript)
- ↑ Дэвид Р. Лид (Ред.): Справочник CRC по химии и физике . 97-е издание. (Интернет-версия: 2016 г.), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Physical Constants of Organic Compounds, pp. 3-8.
- ^ Fieser и Fieser: Органическая химия. 2-е издание, Verlag Chemie, Weinheim 1982, ISBN 978-3-527-25075-2 .
- ↑ a b Об акриловой кислоте. В: Römpp Online . Георг Тиме Верлаг, по состоянию на 11 ноября 2014 г.
- ↑ Дэвид Р. Лид (Ред.): Справочник CRC по химии и физике . 90-е издание. (Интернет-версия: 2010 г.), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Physical Constants of Organic Compounds, pp. 3-8.
- ↑ Вступление на акриловую кислоту в классификации и маркировки Перечня в Европейское химическое агентство (ECHA), доступ к 1 февраля 2016 г. Производители или поставщики могут расширить гармонизированной системы классификации и маркировки .
- ↑ Швейцарский фонд страхования от несчастных случаев (Сува): предельные значения - текущие значения MAK и BAT (поиск 79-10-7 или акриловая кислота ), по состоянию на 2 ноября 2015 г.
- ↑ Дэвид Р. Лид (Ред.): Справочник CRC по химии и физике . 90-е издание. (Интернет-версия: 2010 г.), CRC Press / Тейлор и Фрэнсис, Бока-Ратон, Флорида, Стандартные термодинамические свойства химических веществ, стр. 5-23.
- ↑ Ханс-Юрген Арпе : Промышленная органическая химия - важные предварительные и промежуточные продукты . 6-е издание. WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 2007, ISBN 978-3-527-31540-6 , стр. 322 .
- ↑ Патент EP2872475B1 : Процесс производства акриловой кислоты из окиси этилена и окиси углерода. Опубликовано 8 июня 2016 г. , заявитель: BASF SE, изобретатель: Марек Пазицки, Кристиан Райт, Рокко Пачелло, Рафаэль Генрих Бранд, Марко Хартманн, Клаус Иоахим Мюллер-Энгель, Петер Зуровски, Вольфганг Фишер.
- ^ Ганс Бейер и Вольфганг Вальтер : Органическая химия. С. Хирцель Верлаг, Штутгарт 1984, ISBN 3-7776-0406-2 , стр. 99.
- ↑ Манфред Бернс, Арно Бер, Аксель Брем, Юрген Гмелинг, Кай-Олаф Хинрихсен, Ханс Хофманн, Регина Палковиц, Ульферт Онкен, Альберт Ренкен: Technische Chemie . 2-е издание. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Вайнхайм, Германия 2013, ISBN 978-3-527-33072-0 , стр. 602 .
- ↑ Ю. Я. Ван-чин-сян, В.В. Кочубей, В.В. Сергеев и др .: Термодинамические свойства некоторых кислот и альдегидов акрилового ряда. В кн . : Сов. J. Chem. Phys. (Англ. Пер.) 70, (1996), 1789-1794.
- ↑ А.Н.Губков, Н.А. Фермор, Н.И. Смирнов: Давление паров монополигональной системы. В: Ж. Прикл. Хим. (Ленинград) 37, (1964), с. 2204-2210.
- ↑ М.К. Карабаев, Т.П. Абдужаминов, М.М. Кенисарин, А.А. Саидов: Термодинамика фазового перехода кристалл-жидкость в акрилатах и метакрилатах. В: Изв. АН Узб. ССР, сер. Физ.-мат. Наук, 1985, (5), 74-77.
- ^ R. D'Souza, AS Teja: Прогноз давления паров карбоновых кислот In: Chem. Eng. Commun. 61 (1987) 13-22, DOI: 10.1080 / 00986448708912028 .
- ↑ Ассоциация страхования ответственности работодателей в сырьевой и химической промышленности , буклет R 008 Полиреакции и полимеризуемые системы. Выпуск 05/2015, ISBN 978-3-86825-069-5 .
- ↑ Э. Ковски: О бромированных пропионовых кислотах. В: Анналы химии Юстуса Либиха. 342 (1), 1905, стр. 124-138, DOI: 10.1002 / jlac.19053420109 .