ميثيل ميثاكريلات (C5H8O2) هو مادة كيميائية متعددة الاستخدامات تستخدم في تصنيع منتجات مختلفة مثل الدهانات والمواد اللاصقة والبلاستيك. إنه يوفر شفافية ممتازة ومتانة ومقاومة للطقس.
| اسم الأيوباك | ميثيل ميتاكريلات |
| الصيغة الجزيئية | C5H8O2 |
| CAS رقم | 80-62-6 |
| المرادفات | ميثيل 2-ميثيل بروبينوات، إستر ميثيل حمض الميثاكريليك، ميثيل ألفا-ميثيل أكريلات |
| إنتشي | إنتشي = 1S/C5H8O2/c1-4-7-5(2)3/h4H,1-2H3 |
خصائص ميثاكريلات الميثيل
صيغة ميثيل ميثاكريلات
الصيغة الكيميائية لميثيل 2-ميثيل بروبينوات هي C5H8O2. إنه يمثل الترتيب المحدد للذرات في الجزيء. تشير الصيغة إلى أن المركب يحتوي على خمس ذرات كربون، وثماني ذرات هيدروجين، وذرتين أكسجين.
ميثيل ميثاكريليت الكتلة المولية
يتم حساب الكتلة المولية لميثيل 2-ميثيل بروبينوات عن طريق إضافة الكتل الذرية للذرات المكونة له. مع الصيغة الجزيئية C5H8O2، تبلغ الكتلة المولية لميثيل 2-ميثيل بروبينوات حوالي 100.12 جرام لكل مول. الكتلة المولية أمر بالغ الأهمية لمختلف العمليات الحسابية والتحويلات في الكيمياء.
نقطة غليان ميثاكريلات الميثيل
ميثيل ميثاكريلات لديه نقطة غليان تبلغ حوالي 100 درجة مئوية. تشير نقطة الغليان إلى درجة الحرارة التي تتغير عندها المادة من الطور السائل إلى الطور الغازي. وهذا يعني الطاقة اللازمة للتغلب على القوى بين الجزيئات وتحويل المركب إلى الحالة الغازية.
ميثيل ميثاكريليت نقطة الانصهار
تبلغ نقطة انصهار ميثيل 2-ميثيل بروبينوات حوالي -48 درجة مئوية. تشير نقطة الانصهار إلى درجة الحرارة التي تتحول عندها المادة الصلبة إلى الحالة السائلة. إنه يمثل الطاقة اللازمة لتحطيم القوى بين الجزيئات التي تربط المواد الصلبة معًا.
ميثيل ميثاكريلات الكثافة جم / مل
تبلغ كثافة ميثاكريلات الميثيل حوالي 0.94 جرام لكل ملليلتر. الكثافة هي مقياس لكمية الكتلة الموجودة في حجم معين. فهو يساعد على تحديد الخواص الفيزيائية للمادة وغالباً ما يستخدم لتحديد وتوصيف المواد.
ميثيل ميثاكريليت الوزن الجزيئي
يبلغ الوزن الجزيئي لميثيل 2-ميثيل بروبينوات حوالي 100.12 جرام لكل مول. يمثل الوزن الجزيئي مجموع الأوزان الذرية لجميع الذرات الموجودة في الجزيء. وهو مفيد في العمليات الحسابية المختلفة، مثل تحديد قياس العناصر الكيميائية وتحليل التفاعلات الكيميائية.
هيكل ميثيل ميتاكريليت
يتكون هيكل ميثيل 2-ميثيل بروبينوات من سلسلة من خمس ذرات كربون مرتبطة ببعضها البعض، مع ذرتي أكسجين مرتبطتين بشكل مزدوج بذرات كربون مختلفة. ويحدد التركيب الكيميائي خصائص المركب وسلوكه، مثل التفاعل والتفاعل مع المواد الأخرى.
ذوبان ميثاكريلات الميثيل
ميثاكريلات الميثيل قابل للذوبان في المذيبات العضوية مثل الأسيتون والإيثانول والكلوروفورم. تشير الذوبانية إلى قدرة المادة على الذوبان في مذيب معين. يعد فهم قابلية ذوبان ميثيل 2-ميثيل بروبينوات أمرًا ضروريًا لتطبيقاته ومعالجته في مختلف الصناعات.
| مظهر | سائل عديم اللون |
| جاذبية معينة | 0.938 جم/مل |
| لون | عديم اللون |
| يشم | حار، فاكهي |
| الكتلة المولية | 100.12 جرام/مول |
| كثافة | 0.94 جرام/مل |
| نقطة الانصهار | -48 درجة مئوية |
| نقطة الغليان | 100 درجة مئوية |
| نقطة فلاش | 12 درجة مئوية |
| الذوبان في الماء | 24 جرام/لتر |
| الذوبان | قابل للذوبان في المذيبات العضوية |
| ضغط البخار | 30 ملم زئبق عند 20 درجة مئوية |
| كثافة بخار | 3.5 (الهواء = 1) |
| pKa | 4.88 |
| الرقم الهيدروجيني | 5-7 |
سلامة ومخاطر ميثاكريلات الميثيل
عند التعامل مع ميثيل 2-ميثيل بروبينوات، اتخذ بعض احتياطات السلامة لأنه يشكل مخاطر. يؤدي ملامسة هذه المادة الكيميائية أو استنشاقها إلى تهيج الجلد والعينين والجهاز التنفسي. يمكن أن تشكل مخاليط متفجرة مع الهواء لأنها قابلة للاشتعال. استخدم التهوية الكافية ومعدات الحماية الشخصية، مثل القفازات والنظارات الواقية، عند العمل مع ميثيل 2-ميثيل بروبينوات. تجنب ملامسة الجلد مباشرة واستنشاق أبخرةه. في حالة التعرض أو الابتلاع بشكل كبير، اطلب العناية الطبية على الفور. اتبع ممارسات التخزين والتعامل المناسبة لتقليل مخاطر الحوادث أو التفاعلات الكيميائية
| رموز الخطر | قابل للاشتعال (F)، مهيج (Xi) |
| وصف الأمان | يُحفظ بعيدًا عن الحرارة/الشرر/اللهب المكشوف. تجنب ملامسة الجلد والعينين. استخدام في منطقة جيدة التهوية. ارتداء معدات الحماية المناسبة. |
| معرفات الأمم المتحدة | الأمم المتحدة 1247 |
| رمز النظام المنسق | 2916.12.00 |
| فئة الخطر | الفئة 3 (السوائل القابلة للاشتعال) |
| مجموعة التعبئة | جنرال الكتريك الثاني |
| تسمم | ميثيل ميثاكريلات قد يسبب تهيج الجلد والحساسية. التعرض لفترات طويلة قد يسبب عدم الراحة في الجهاز التنفسي. |
طرق تصنيع ميثاكريلات الميثيل
هناك عدة طرق لتجميع ميثيل 2-ميثيل بروبينوات.
تتضمن الطريقة الشائعة لتخليق ميثيل 2-ميثيل بروبينوات تفاعل حمض الميثاكريليك مع الميثانول الزائد في وجود محفز حمضي، مثل حمض الكبريتيك أو حمض التولوين سلفونيك. يحدث التفاعل تحت ظروف درجة الحرارة والضغط الخاضعة للتحكم لتعزيز الأسترة. يتم بعد ذلك استخدام التقطير لفصل وتنقية الخليط الناتج للحصول على منتج ميثيل 2- ميثيل بروبينوات.
تتضمن الطريقة الأخرى أكسدة الأيزوبيوتيلين مباشرة مع الأكسجين الجزيئي في وجود محفز، مثل أكسيد المعدن أو مركب البيروكسيد. تشمل التفاعلات الأكسدة وإعادة الترتيب والأسترة، مما يؤدي إلى تكوين ميثيل 2-ميثيل بروبينوات.
بالإضافة إلى ذلك، تتضمن طريقة الأسيتون-سيانوهدرين تفاعل الأسيتون-سيانوهدرين مع حمض الكبريتيك لإنتاج كبريتات الميثاكريلاميد. يتم بعد ذلك تحلل هذا المركب لإنتاج حمض الميثاكريليك، والذي يتم استرته بالميثانول لتوليد ميثيل 2-ميثيل بروبينوات.
يتطلب تحسين إنتاجية ونقاء ميثيل 2-ميثيل بروبينوات في طرق التوليف هذه تحكمًا دقيقًا في معلمات التفاعل، مثل درجة الحرارة والضغط وتركيز المحفز. من المهم اتباع احتياطات السلامة نظرًا لطبيعة الكواشف والمنتجات المعنية القابلة للاشتعال والتي يحتمل أن تكون خطرة.
استخدامات ميثاكريلات الميثيل
يجد ميثيل 2-ميثيل بروبينوات العديد من التطبيقات في مختلف الصناعات. فيما يلي بعض استخداماته الشائعة:
- يلعب ميثيل 2-ميثيل بروبينوات دورًا حاسمًا كمونومر في إنتاج بولي ميثيل 2-ميثيل بروبينوات (PMMA)، المعروف أيضًا باسم زجاج الأكريليك. يستخدم PMMA على نطاق واسع في تصنيع العدسات البصرية والألواح وشاشات العرض ومكونات السيارات نظرًا لشفافيته الممتازة ومقاومته للصدمات ومقاومته للعوامل الجوية.
- يستخدم المصنعون راتنجات وطلاءات ميثيل 2-ميثيل بروبينوات لإنشاء طلاءات سطحية متينة ومقاومة كيميائيًا ولاصقة للدهانات والورنيش والطلاءات الواقية. تلتصق هذه الطلاءات جيدًا بالركائز المختلفة، بما في ذلك المعادن والبلاستيك والخرسانة.
- تستخدم صناعات مثل السيارات والبناء والفضاء على نطاق واسع مواد لاصقة ميثيل 2-ميثيل بروبينوات عالية القوة وسريعة المعالجة لربط المكونات المعدنية والمركبة والبلاستيكية، وذلك بفضل تعدد استخداماتها في الترابط.
- تُستخدم مواد ميثيل 2-ميثيل بروبينوات على نطاق واسع في طب الأسنان لإنتاج الأطراف الاصطناعية، مثل قواعد أطقم الأسنان والتيجان المؤقتة، مما يوفر خصائص جمالية مرغوبة وتوافقًا حيويًا وسهولة المعالجة.
- يستخدم جراحو العظام ميثيل 2-ميثيل بروبينوات كمادة لاصقة للعظام أثناء عمليات استبدال المفاصل، ويستخدمه كحشو لتأمين عمليات الزرع وتوفير الدعم الهيكلي.
- يتم استخدام ميثيل 2-ميثيل بروبينوات في صناعة النسيج والجلود لإنتاج بوليمرات متخصصة تستخدم في قياس المنسوجات وتشطيب الجلود وتطبيقات الطلاء، وبالتالي تحسين خصائص النسيج مثل مقاومة التجعد والمتانة.
- يستخدم تصنيع الألياف الضوئية وألواح توجيه الضوء ومغلفات الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) ميثيل 2-ميثيل بروبينوات نظرًا لوضوحه البصري وخصائص نقل الضوء الممتازة.
توضح هذه التطبيقات تنوع ميثيل 2-ميثيل بروبينوات وأهميته في مختلف القطاعات الصناعية نظرًا لخصائصه الفريدة وقدرته على التكيف.
أسئلة:
س: من أين يأتي ميثاكريلات الميثيل؟
ج: يتم إنتاج ميثيل 2-ميثيل بروبينوات بشكل أساسي عن طريق طرق التخليق الكيميائي التي تتضمن تفاعل حمض الميثاكريليك أو الأيزوبيوتيلين مع مركبات أخرى.
س: كيف يتم تصنيع البولي (ميثاكريلات الميثيل)؟
ج: يمكن تصنيع البولي (ميثيل 2-ميثيل بروبينوات) من خلال عملية تسمى البلمرة، حيث يتم دمج مونومرات ميثيل 2-ميثيل بروبينوات وتحفيزها لتشكيل بنية بوليمر تشبه السلسلة.
س: هل غذاء ميثيل ستايرين ميتاكريليت آمن؟
ج: لا، ميثيل 2-ميثيل بروبينوات والستايرين لا يعتبران من المواد الآمنة للغذاء ويجب عدم استخدامهما على اتصال مباشر مع الأطعمة أو المشروبات.
س: ما هي استخدامات ميثاكريلات الميثيل؟
ج: يستخدم ميثيل 2-ميثيل بروبينوات في مجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك إنتاج البلاستيك والطلاء والمواد اللاصقة ومواد طب الأسنان والأجهزة الطبية.
س: كيف يتم صنع جهاز طب الأسنان من ميثاكريلات الميثيل؟
ج: يتم تصنيع أجهزة طب الأسنان ميثيل 2-ميثيل بروبينوات من خلال الجمع بين مونومرات ميثيل 2-ميثيل بروبينوات مع محفز مناسب ومواد حشو، والتي يتم بعد ذلك تشكيلها وتقويتها لتشكيل بدلة الأسنان المرغوبة.
س: كيفية إزالة المثبت من ميثاكريلات الميثيل بعد بلمرة التعليق؟
ج: يمكن إزالة مثبت ميثيل 2-ميثيل بروبينوات بعد بلمرة التعليق عن طريق عمليات مثل الترشيح والغسيل واستخلاص المذيبات للحصول على ميثيل 2-ميثيل بروبينوات المنقى.
س: هل يلتصق لاصق ميثيل ميتاكريليت بالرصاص؟
ج: لا يُنصح باستخدام لاصق ميثيل 2-ميثيل بروبينوات لربط الرصاص، حيث أن الطاقة السطحية المنخفضة للرصاص وطبقة الأكسيد قد تتداخل مع الترابط.
س: هل ميثاكريلات الميثيل مضيق للأوعية؟
ج: لا، من غير المعروف أن ميثيل 2-ميثيل بروبينوات يظهر خصائص مضيق للأوعية.