الأكريلونيتريل هي مادة كيميائية تستخدم في إنتاج البلاستيك والألياف الصناعية. وهو شديد الاشتعال وسامة إذا تم تناوله أو استنشاقه. يتطلب استخدامه التعامل والتخلص بعناية.
| اسم الأيوباك | الدعامة-2-إنينتريل |
| الصيغة الجزيئية | C3H3N |
| CAS رقم | 107-13-1 |
| المرادفات | سيانيد الفينيل، سيانو إيثيلين، 2-بروبينيتريل |
| إنتشي | إنشي=1S/C3H3N/c1-2-3-4/h2H,1H2 |
خصائص الأكريلونيتريل
صيغة الأكريلونيتريل
الصيغة الكيميائية للأكريلونيتريل هي C3H3N. وهو مركب نيتريل غير مشبع يحتوي على رابطة ثلاثية كربون-كربون ورابطة كربون-نيتروجين واحدة. الرابطة الثلاثية تجعل الأكريلونيتريل شديد التفاعل، ولهذا السبب يستخدم بشكل شائع في إنتاج البلاستيك والألياف الصناعية.
أكريلونيتريل الكتلة المولية
الكتلة المولية لسيانيد الفينيل هي 53.06 جم/مول. يتم حساب هذه القيمة عن طريق إضافة الكتل الذرية لكل عنصر في الصيغة الكيميائية، وهي 36 جم / مول للكربون، 1.01 جم / مول للهيدروجين و 14.01 جم / مول للنيتروجين.
نقطة غليان الأكريلونيتريل
تبلغ درجة غليان سيانيد الفينيل 77.3 درجة مئوية (171.1 درجة فهرنهايت). ترجع نقطة الغليان المنخفضة هذه إلى ضعف القوى الجزيئية بين جزيئات سيانيد الفينيل. ونتيجة لذلك، فإنه يتبخر بسهولة وهو شديد التقلب.
نقطة انصهار الأكريلونيتريل
نقطة انصهار سيانيد الفينيل هي -84.5 درجة مئوية (-120.1 درجة فهرنهايت). ترجع نقطة الانصهار المنخفضة هذه إلى ضعف القوى الجزيئية بين جزيئات سيانيد الفينيل. ونتيجة لذلك، فهو موجود في حالة سائلة في درجة حرارة الغرفة.
كثافة الأكريلونيتريل جم / مل
تبلغ كثافة سيانيد الفينيل 0.81 جم/مل. تشير هذه القيمة إلى أن سيانيد الفينيل أقل كثافة من الماء الذي تبلغ كثافته 1 جم/مل. ونتيجة لذلك، يطفو سيانيد الفينيل على سطح الماء.
الوزن الجزيئي للأكريلونيتريل
يبلغ الوزن الجزيئي لسيانيد الفينيل 53.06 جم/مول. يتم حساب هذه القيمة عن طريق إضافة الكتل الذرية لكل عنصر في الصيغة الكيميائية، وهي 36 جم / مول للكربون، 1.01 جم / مول للهيدروجين و 14.01 جم / مول للنيتروجين.
هيكل الأكريلونيتريل
يحتوي سيانيد الفينيل على بنية خطية، مع الرابطة الثلاثية بين الكربون والكربون والرابطة بين الكربون والنيتروجين في نفس المستوى. تمنح الرابطة الثلاثية سيانيد الفينيل تفاعلًا عاليًا، وهو مفيد في إنتاج البوليمرات والمواد الكيميائية الصناعية الأخرى.
ذوبان الأكريلونيتريل
سيانيد الفينيل قابل للذوبان بشكل طفيف في الماء، مع قابلية ذوبان تبلغ 3.5 جم / لتر في درجة حرارة الغرفة. وهو أكثر قابلية للذوبان في المذيبات العضوية مثل الإيثانول والأسيتون والبنزين. يرجع سلوك الذوبان هذا إلى قطبية جزيء سيانيد الفينيل، مما يجعله أكثر توافقًا مع المذيبات غير القطبية الأخرى.
| مظهر | سائل عديم اللون |
| جاذبية معينة | 0.81 جرام/مل |
| لون | عديم اللون |
| يشم | حلو قليلا |
| الكتلة المولية | 53.06 جم/مول |
| كثافة | 0.81 جرام/مل |
| نقطة الانصهار | -84.5 درجة مئوية (-120.1 درجة فهرنهايت) |
| نقطة الغليان | 77.3 درجة مئوية (171.1 درجة فهرنهايت) |
| نقطة فلاش | -4 درجة مئوية (25 درجة فهرنهايت) |
| الذوبان في الماء | 3.5 جرام/لتر |
| الذوبان | قابل للذوبان في المذيبات العضوية |
| ضغط البخار | 82.6 كيلو باسكال عند 25 درجة مئوية |
| كثافة بخار | 1.82 (الهواء = 1) |
| pKa | 2.98 |
| الرقم الهيدروجيني | 7 (محايد) |
سلامة ومخاطر الأكريلونيتريل
سيانيد الفينيل مادة شديدة الاشتعال وسمية. أبخرته يمكن أن تهيج الجهاز التنفسي والجلد والعينين، والتعرض لفترات طويلة يمكن أن يسبب مشاكل صحية خطيرة. يمكن أن تسبب أبخرة سيانيد الفينيل أيضًا الصداع والغثيان والدوار. بالإضافة إلى ذلك، يعتبر سيانيد الفينيل مادة مسرطنة معروفة ويمكن أن تسبب السرطان لدى البشر. وينبغي اتخاذ احتياطات السلامة المناسبة عند التعامل مع سيانيد الفينيل، بما في ذلك استخدام معدات الحماية الشخصية مثل القفازات والنظارات الواقية وأجهزة التنفس. ومن المهم أيضًا تخزين سيانيد الفينيل في منطقة جيدة التهوية بعيدًا عن مصادر الاشتعال والتخلص منه بشكل صحيح لتجنب التلوث البيئي.
| رموز الخطر | ت، ف، ن |
| وصف الأمان | قابلة للاشتعال والسامة للغاية |
| أرقام تعريف الأمم المتحدة | الأمم المتحدة 1648 |
| رمز النظام المنسق | 2926.10.00 |
| فئة الخطر | 3- سائل قابل للاشتعال |
| مجموعة التعبئة | الثاني – خطر متوسط |
| تسمم | سامة للغاية ومسرطنة |
طرق تصنيع الأكريلونيتريل
العملية الأكثر استخدامًا لإنتاج سيانيد الفينيل هي أموكسيد البروبيلين . تتضمن هذه العملية تفاعل البروبيلين مع الأمونيا والهواء باستخدام محفز. يحدث التفاعل عند درجات حرارة وضغوط عالية وينتج خليط من سيانيد الفينيل وسيانيد الهيدروجين والماء. وتتضمن العملية فصل وتنقية الخليط للحصول على سيانيد الفينيل النقي.
هناك طريقة أخرى لإنتاج سيانيد الفينيل وهي أكسدة البروبيلين مع سيانيد الهيدروجين. تنتج هذه العملية خليطًا من سيانيد الفينيل والأسيتونيتريل، والذي يمكن فصله عن طريق التقطير. السمية العالية لسيانيد الهيدروجين تجعل استخدام هذه الطريقة أقل شيوعًا.
يمكن أيضًا تصنيع سيانيد الفينيل عن طريق أموكسيد الإيثيلين ، لكن هذه الطريقة أقل كفاءة من عملية البروبيلين. تتضمن العملية استخدام محفز للتفاعل مع الإيثيلين والأمونيا والهواء، مما يؤدي إلى إنتاج سيانيد الفينيل والماء.
استخدامات مادة الأكريلونيتريل
لسيانيد الفينيل استخدامات متعددة في العديد من الصناعات، بما في ذلك:
- إنتاج الألياف الاصطناعية: يعتبر سيانيد الفينيل مادة خام أساسية لإنتاج الألياف الاصطناعية مثل ألياف الأكريليك والموداكريليك والكربون.
- صناعة البلاستيك: يتم إنتاج المواد البلاستيكية مثل ABS (فينيل سيانيد-بوتادين-ستايرين)، المستخدمة على نطاق واسع في صناعات السيارات والإلكترونيات، باستخدام سيانيد الفينيل.
- إنتاج مطاط النتريل: يستخدم المنتجون سيانيد الفينيل كعنصر مهم في صناعة مطاط النتريل، وهي مادة متعددة الاستخدامات تستخدم في تطبيقات مختلفة مثل القفازات والجوانات والخراطيم.
- تصنيع الراتنج والمواد اللاصقة: يستخدم المصنعون سيانيد الفينيل لإنتاج الراتنجات والمواد اللاصقة لمجموعة متنوعة من الأغراض، بما في ذلك الطلاءات والشرائح والمواد المركبة.
- الوسطيات الكيميائية: يعمل سيانيد الفينيل كوسيط كيميائي لإنتاج مواد كيميائية مختلفة، مثل أديبونيتريل، وأكريلاميد، وميثفينيل سيانيد.
- المواد الكيميائية الزراعية: العديد من المواد الكيميائية الزراعية، بما في ذلك مبيدات الأعشاب والمبيدات الحشرية ومبيدات الفطريات، تستخدم سيانيد الفينيل كمادة خام في إنتاجها.
أسئلة:
س: ما عدد روابط باي الموجودة في جزيء الأكريلونيتريل؟
ج: هناك رابطتان باي في جزيء سيانيد الفينيل.
س: أين يتم تصنيع مادة الأكريلونيتريل؟
ج: يتم إنتاج سيانيد الفينيل في المقام الأول عن طريق أموكسيد البروبيلين، وهي عملية تتم في المنشآت الصناعية.
س: ما هي منتجات الأظافر الاصطناعية المصنوعة من مادة أكريلونتريل بوتادين ستايرين؟
ج: أكريلونتريل بوتادين ستايرين (ABS) هو مادة شائعة الاستخدام في إنتاج أطراف وتراكبات الأظافر الاصطناعية.
س: ما عدد روابط باي الموجودة في جزيء الأكريلونيتريل؟
ج: هناك رابطتان باي في جزيء سيانيد الفينيل.
س: ما هي الألياف التي تعتبر بوليمر أكريلونيتريل؟
ج: ألياف الأكريليك عبارة عن بوليمر سيانيد الفينيل ويستخدم بشكل شائع في إنتاج الملابس والمنسوجات.
س: ما هو أكريلونتريل بوتادين ستايرين؟
ج: أكريلونتريل بوتادين ستايرين (ABS) هو بوليمر لدن بالحرارة يستخدم عادة في إنتاج منتجات مختلفة مثل الألعاب وقطع غيار السيارات والأجهزة المنزلية.