Izoftalna kislina: opis, lastnosti, priprava in uporaba

Kazalo:

Izoftalna kislina: opis, lastnosti, priprava in uporaba
Izoftalna kislina: opis, lastnosti, priprava in uporaba
Anonim

Izoftalna kislina se pogosto uporablja v proizvodnji barv in lakov. Materiali za prevleko s svojo vsebino imajo visoke tehnične lastnosti. Glavni način pridobivanja te snovi v kemični industriji je oksidacija m-ksilena v prisotnosti katalizatorjev.

Opis

Izoftalna kislina je organska spojina, ki spada v razred karboksilnih kislin. V svoji sestavi ima 2 karboksilni skupini -COOH, torej je dikarboksilna kislina. Drugo ime te snovi je 1,3-benzendikarboksilna kislina. Njegove soli in estri se imenujejo izoftalati.

Na videz je trd, ognjevzdržen bel prah.

Empirična formula za izoftalno kislino: C8H6O4. Strukturna formula te spojine je prikazana na spodnji sliki.

Izoftalna kislina - struktura
Izoftalna kislina - struktura

Lastnosti

Glavne lastnosti te snovi so naslednje:

  • molekulska teža – 166, 14;
  • tališče - 345-348 °C;
  • v razsutem stanjugostota – 0,8 g/ml;
  • plamenišče aerosola - 700 °С;
  • topnost: dobra v vodi in vodnih alkalijskih raztopinah, slaba v hladnem CH₃COOH, metanolu, propanolu in nižjih alkoholih.
Lastnosti izoftalne kisline
Lastnosti izoftalne kisline

Izoftalna kislina ob stiku draži človeško kožo, zato je treba pri delu z njo upoštevati varnostne ukrepe.

Interakcija z drugimi spojinami:

  • tvori soli pri reakciji z alkalijami;
  • pri segrevanju z alkoholi dobimo estre;
  • v reakciji s tionil kloridom, dikloridom ogljikove kisline in acetil kloridom pri segrevanju na 130 oC se izoftalna kislina spremeni v izoftaloil klorid;
  • v ocetni kislini pri sobni temperaturi jo vodik reducira na C6H10(COOH)2 (cis-heksahidroizoftalna kislina);
  • nitriran z dušikovo kislino pri 30 °C (dobimo 4 in 5-nitro derivate) in sulfoniran s dimečo žveplovo kislino pri 200 °C.

Proizvodnja izoftalne kisline

Sinteza te spojine v kemični industriji poteka na več načinov:

  • V oksidativni reakciji metaksilena z zrakom, ki vključuje ocetno kislino. Postopek poteka pri temperaturi 100-150 °C in pri tlaku 14-27 atmosfer. Kot katalizatorji se uporabljajo kob altove soli in acetaldehid.
  • Pri oksidaciji meta-ksilena ali m-toluinske kisline, segrete na 200 °C, pri tlaku 40 atm. in v prisotnosti koncentrirane dušikove kisline.
  • V oksidativni reakciji C12H18 (1,3-diizopropilbenzen) z zrakom. Reakcijska temperatura 120-220°С, katalizatorji - soli kob alta in mangana.
  • V procesu odcepitve karboksilne skupine trimelitične kisline v vodni raztopini natrijevega hidroksila. Reakcijska temperatura je 250 °С.

Nastali produkt očistimo s kristalizacijo iz ocetne kisline ali iz vodne raztopine etanola (v laboratorijskih pogojih). Ker proizvodnja C8H6O4 poteka v korozivnih okoljih, je industrijska oprema izdelana iz kemično odporen material - titan.

Prijava

Izoftalna kislina se uporablja predvsem za izdelavo barvnih premazov (poliuretanskih, praškastih, alkidnih), pa tudi poliestrskih smol. Druge aplikacije so proizvodnja materialov, kot so:

  • termoplastični polimeri;
  • gelcoats - gelu podobni dekorativni in zaščitni premazi;
  • poliestrske smole na vodni osnovi;
  • poliestri za GRP;
  • melaminski emajli;
  • proizvodnja plastičnih steklenic in gume (kot somonomer).
Uporaba izoftalne kisline
Uporaba izoftalne kisline

Barve z izoftalno kislino so visoko zmogljive:

  • dobra vremenska odpornost;
  • trdota;
  • visoka temperaturna odpornost, visoka meja toplotne deformacije;
  • jedko in kemičnovzdržljivost;
  • odporno na madeže.

Emajli se uporabljajo v naslednjih panogah:

  • avtomobilska industrija;
  • tiskanje;
  • gradbeni materiali;
  • proizvodnja pohištva;
  • proizvodnja vrtne opreme;
  • proizvodnja prodajnih avtomatov in drugih.

Priporočena: