V industriji se pridobivanje kaprolaktama iz benzena šteje za najbolj obetavno metodo. Oglejmo si podrobneje značilnosti te proizvodnje, pa tudi glavne značilnosti nastale spojine.
Sintezne funkcije
V tehnološki verigi poteka hidrogenacija benzena v cikloalkan (s platinastim ali nikelj-krom katalizatorjem, temperatura 220°C). Cikloheksan, ki nastane med oksidacijo, se pretvori v cikloheksanon pri 0,9-1,1 MPa, 140-160°C. Nadalje se z dehidrogenacijo na krom-cinkovih katalizatorjih (v prisotnosti alkalije) pretvori v oksim. Na zadnji stopnji cikloheksanon oksim obdelamo z oleumom ali koncentrirano žveplovo kislino in ga spremenimo v kaprolaktam (temperatura sinteze - 60-120 ° C).
Procesne funkcije
V kolikšnem odstotku je kaprolaktam pridobljen po opisani metodi? Pravzaprav,izkoristek produkta je 66-68 odstotkov. Zato so bile razvite druge proizvodne tehnologije. Zlasti fotokemična sinteza, pri kateri se 86-88 % sprosti s fotokemično nitrozacijo cikloheksana v kaprolaktam pod vplivom UV obsevanja.
V kemični industriji se kaprolaktam proizvaja tudi iz toluena, ki ga oksidira pri 165°C (na platinskem katalizatorju), čemur sledi nitrozacija nastalega cikloheksana karboksilne kisline v surovi kaprolaktam.
Kaj je kaprolaktam, pridobljen z eno od zgoraj navedenih metod? Pravzaprav gre za trdno snov, v kateri so nečistoče. Najprej jih je treba očistiti z ionsko izmenjevalnimi smolami, nato pa destilirati. Stranski produkt te proizvodnje je amonijev sulfat, dragoceno mineralno gnojilo.
Trden kaprolaktam se prevaža v papirnatih večslojnih vrečah, tekoči produkt pa v posebnih rezervoarjih z dodatnim ogrevanjem. Trenutno se ta komponenta pridobiva predvsem iz benzena, fenola, toluena.
Osnovne funkcije
Kaj je kaprolaktam drugačen? Lastnosti te heterociklične spojine si zaslužijo ločeno obravnavo. Je bela kristalinična snov z dobro topnostjo v vodi, etru, alkoholu, benzenu. Segrevanje v prisotnosti aminov, alkohola in vode vodi do polimerizacije kaprolaktama v poliamidno smolo. Prav ta snov je osnova za izdelavo polimera. Torej je kaprolaktam tisti, ki deluje kot monomer za proces. Kaj je polimerizacija? Ta izraz pomeni postopek pridobivanja proizvoda - kaprona iz monomera.
Aplikacije
Kaj je glavni namen zadevne proizvodnje? Zakaj se kaprolaktam proizvaja v kemični industriji? Njegova uporaba je precej raznolika. Potreben je za poliamidne filme, inženirske plošče. V minimalnih količinah se uporablja pri sintezi lizina in poliuretana. Zakaj je kaprolaktam tako priljubljen? kaj je to? Ta organska spojina se uporablja pri sintezi topil za barve, pa tudi pri izdelavi sintetičnega usnja, mehčalcev.
Poraba po panogah
V katerih sodobnih panogah je potreben kaprolaktam? Kaj je to - kapron? Ta vprašanja obravnavamo v okviru šolskega predmeta organska kemija. V avtomobilski industriji je povpraševanje po teh izdelkih. Toda kljub temu se njegove največje količine uporabljajo za proizvodnjo poliamidnih vlaken in niti, pa tudi za izdelavo sodobne inženirske plastike (približno 60% - za vlakna in niti, približno 34% - za proizvodnjo inženirske plastike). Preostale surovine se uporabljajo pri izdelavi embalažnih materialov, različnih izdelkov za sanitarni sektor.
Poliamidna vlakna so potrebna za izdelavo tekstila, industrijske preje, preprog. Prav ta izdelek postaja vse bolj priljubljen na trgu polimernih materialov.
Pomembne točke
Pub smola je povpraševana tudi pri izdelavi inženirske plastike. Ona je komponentaza proizvodnjo elementov električne in elektronske opreme ter avtomobilskih delov. Usmerjeni poliamidni film je material, ki se pogosto uporablja v embalažni industriji. Pri njegovi izdelavi se uporablja tudi kaprolaktam.
Kaj je lizin? Pogovorimo se o tej snovi nekoliko podrobneje. Lizin je aminokislina, ki jo človek potrebuje za normalno delovanje telesa. Pomanjkanje te snovi vodi do kršitve človeškega imunskega sistema, kar negativno vpliva na zdravje telesa kot celote. Kemična sinteza lizina iz kaprolaktama skozi več zaporednih stopenj je tehnologija, ki omogoča reševanje problema pomanjkanja te snovi. Uporaba inovativnih tehnologij omogoča pospešitev procesa in znižanje njegovih stroškov.
Povzetek
Med tistimi izdelki, ki jih je mogoče pridobiti iz kaprolaktama, so posebno zanimiva poliamidna vlakna in smole. Zlasti je kapron trenutno deležen največje razširjenosti. Ta polimer je nepogrešljiv na številnih industrijskih področjih. Uporablja se v strojništvu, kirurgiji, kemični proizvodnji, izdelavi instrumentov. Iz najlona so izdelane visokokakovostne vrvice za sodobna padala, vrvi, vrvi, različne ribiške pripomočke, strune za glasbila, oblačila, igrače.
Ogromno število polimernih materialov, pridobljenih iz kaprolaktama, pojasnjuje povpraševanje po tem materialu na svetovnem trgu. Ja, močkapronske niti so desetkrat več od svile, 50-krat več od viskoze. Za proizvodnjo polimerov se uporabljajo samo visokokakovostne surovine.
Zato je v sodobni kemični industriji posebna pozornost namenjena predhodnemu čiščenju kaprolaktama pred dodatnimi nečistočami (prah, vlaga). Sicer pa je težko računati, da bomo dobili želeno kakovostno kapron.
V zadnjem desetletju se je proizvodnja plastike in sintetičnih smol znatno povečala. Obstajajo novi materiali, ustvarjeni na osnovi kaprolaktama. Prav tako narašča povpraševanje po teh spojinah v strojništvu in gradbeništvu.
