حمض الأكريليك هو سائل صافٍ ذو رائحة نفاذة قوية. يتم استخدامه في إنتاج مجموعة واسعة من المنتجات بما في ذلك المواد اللاصقة والطلاء والبلاستيك. يستخدم حمض الأكريليك أيضًا في صناعة البوليمرات فائقة الامتصاص المستخدمة في الحفاضات التي يمكن التخلص منها.
| اسم الأيوباك | حمض بروب-2-انويك |
| الصيغة الجزيئية | C3H4O2 |
| CAS رقم | 79-10-7 |
| المرادفات | 2-حمض البروبينويك، حمض الفينيلفورميك، حمض البروبين، حمض الإيثيلين كربوكسيل، حمض الأكروليك، محلول حمض الأكريليك، إلخ. |
| إنتشي | InChI=1S/C3H4O2/c1-2-3(4)5/h2H,1H2,(H,4.5) |
خصائص حمض الأكريليك
صيغة حمض الأكريليك
الصيغة الكيميائية لحمض الأكريليك هي C3H4O2. وهو سائل عديم اللون وله رائحة نفاذة قوية. حمض الأكريليك هو حمض كربوكسيلي غير مشبع وله رابطة مزدوجة بين ذرات الكربون الثانية والثالثة. تظهر الصيغة الكيميائية لحمض الأكريليك أنه يحتوي على ثلاث ذرات كربون، وأربع ذرات هيدروجين، وذرتين أكسجين.
الكتلة المولية لحمض الأكريليك
الكتلة المولية لحمض البروبين هي 72.06 جم / مول. وهو مركب خفيف الوزن نسبياً، مما يجعل من السهل نقله والتعامل معه. يتم حساب الكتلة المولية عن طريق إضافة الكتل الذرية للذرات المكونة لجزيء حمض البروبين.
نقطة غليان حمض الأكريليك
حمض البروبين لديه نقطة غليان تبلغ 141 درجة مئوية (286 درجة فهرنهايت). وهذا يعني أنه سوف يتبخر عند تسخينه إلى درجة الحرارة تلك. تتأثر نقطة الغليان بالقوى الجزيئية بين جزيئات حمض البروبين. يتمتع حمض البروبين بقوى جزيئية ضعيفة، وبالتالي فإن درجة غليانه منخفضة نسبيًا.
نقطة انصهار حمض الأكريليك
نقطة انصهار حمض البروبين هي -13.2 درجة مئوية (8.2 درجة فهرنهايت). وله نقطة انصهار منخفضة، مما يعني أن حمض البروبين موجود في صورة سائلة في درجة حرارة الغرفة. تتأثر نقطة انصهار حمض البروبين بقوة القوى الجزيئية بين الجزيئات.
كثافة حمض الأكريليك جم / مل
تبلغ كثافة حمض البروبين 1.051 جم / مل عند درجة حرارة الغرفة. وهذا يعني أن حمض البروبين أكثر كثافة من الماء. تتأثر كثافة حمض البروبين بكتلة الذرات المكونة لجزيء حمض البروبين.
الوزن الجزيئي لحمض الأكريليك
الوزن الجزيئي لحمض البروبين هو 72.06 جم / مول. الوزن الجزيئي لحمض البروبين هو مجموع الأوزان الذرية لجميع الذرات الموجودة في جزيء حمض البروبين. يتم استخدامه لحساب كمية حمض البروبين اللازمة للحصول على تركيز معين من المحلول.
هيكل حمض الاكريليك
يحتوي حمض البروبين على رابطة مزدوجة بين ذرات الكربون الثانية والثالثة، مما يمنحه بنية خطية. وهو حمض كربوكسيلي غير مشبع مع مجموعة الكربوكسيل في نهاية الجزيء. تتكون مجموعة الكربوكسيل من ذرة كربون مرتبطة بشكل مزدوج بذرة أكسجين وذرة واحدة مرتبطة بمجموعة هيدروكسيل.
ذوبان حمض الاكريليك
حمض البروبين قابل للذوبان في الماء والعديد من المذيبات العضوية. تزداد قابلية ذوبان حمض البروبين في الماء مع زيادة درجة الحرارة. كما أنه قابل للذوبان في الإيثانول والميثانول والأسيتون والكلوروفورم. تتأثر قابلية ذوبان حمض البروبين بقطبية المذيب والقوى الجزيئية بين الجزيئات.
| مظهر | سائل واضح عديم اللون |
| جاذبية معينة | 1.051 جم/مل عند 25 درجة مئوية |
| لون | عديم اللون |
| يشم | رائحة قوية ونفاذة |
| الكتلة المولية | 72.06 جم/مول |
| كثافة | 1.051 جم/مل عند 25 درجة مئوية |
| نقطة الانصهار | -13.2 درجة مئوية |
| نقطة الغليان | 141 درجة مئوية |
| نقطة فلاش | 51 درجة مئوية |
| الذوبان في الماء | قابلة للامتزاج |
| الذوبان | قابل للذوبان في الإيثانول والميثانول والأسيتون والكلوروفورم |
| ضغط البخار | 8.8 ملم زئبق عند 25 درجة مئوية |
| كثافة بخار | 2.45 (الهواء = 1) |
| pKa | 4.25 |
| الرقم الهيدروجيني | 2.8 (0.1 مليون محلول) |
سلامة ومخاطر حمض الأكريليك
يشكل حمض البروبين العديد من مخاطر السلامة ويجب التعامل معه بحذر. وهو سائل شديد التآكل وقابل للاشتعال، والتعرض له يمكن أن يسبب تهيج الجلد والعينين والجهاز التنفسي. استنشاق أبخرة حمض البروبين يمكن أن يسبب أيضًا مشاكل في الجهاز التنفسي. ومن المعروف أيضًا أن حمض البروبين يتفاعل بعنف مع العوامل المؤكسدة القوية والقواعد القوية وعوامل الاختزال. يجب ارتداء معدات الحماية المناسبة، مثل القفازات والنظارات الواقية وأجهزة التنفس، عند التعامل مع حمض البروبين. في حالة التعرض العرضي أو الابتلاع، يجب طلب العناية الطبية الفورية. وينبغي أيضًا اتباع ممارسات التخزين والتعامل المناسبة لتقليل مخاطر الحوادث.
| رموز الخطر | تآكل، قابلة للاشتعال |
| وصف الأمان | يُحفظ بعيدًا عن الحرارة/الشرر/اللهب المكشوف/الأسطح الساخنة. ارتداء القفازات الواقية / الملابس الواقية / حماية العين / حماية الوجه. إذا كان على الجلد (أو الشعر): قم بإزالة جميع الملابس الملوثة على الفور. شطف الجلد بالماء/الدش. في حالة الاستنشاق: أخرج الضحية إلى الهواء النقي وابقها في وضع مريح للتنفس. إذا كان في العينين: اشطفيه بحذر بالماء لعدة دقائق. إزالة العدسات اللاصقة، إذا كانت موجودة وسهلة للقيام. استمر في الشطف. اتصل بمركز/طبيب السموم إذا شعرت بتوعك. |
| أرقام تعريف الأمم المتحدة | UN2218 |
| رمز النظام المنسق | 2916.11.00 |
| فئة الخطر | 8 |
| مجموعة التعبئة | ثانيا |
| تسمم | الجرعة المميتة 50 (عن طريق الفم، للفئران): 360 ملغم/كغم؛ التركيز المميت 50 (الاستنشاق، الفئران): 260 جزء في المليون/4 ساعات |
طرق تصنيع حمض الأكريليك
هناك عدة طرق لتصنيع حمض البروبين، لكن الطريقة الأكثر شيوعًا تتضمن أكسدة البروبيلين باستخدام عملية تحفيزية. تنتج هذه الطريقة حمض البروبين بدرجة نقاء وإنتاجية عالية.
تتضمن العملية استخدام محفز أكسيد الفلز المختلط لأكسدة البروبيلين وتحويله إلى الأكرولين. تتضمن العملية استخدام محفز مثل موليبدات البزموت أو الفضة لأكسدة الأكرولين إلى حمض البروبين. ينتج التفاعل حرارة يستخدمها النظام للحفاظ على درجة الحرارة المطلوبة للتفاعل. تفصل العملية حمض البروبين عن خليط التفاعل عن طريق التقطير.
هناك طريقة أخرى لتصنيع حمض البروبين تتضمن كربونيل الميثانول باستخدام أول أكسيد الكربون ومحفز الروديوم. تنتج هذه الطريقة خليطًا من حمض البروبين والأحماض الكربوكسيلية الأخرى، والتي يمكن فصلها عن طريق التقطير أو تقنيات الفصل الأخرى.
يمكن للتحلل المائي للأكريلونيتريل أن ينتج حمض البروبين، الذي يحصل عليه المصنعون من البروبيلين من خلال الأموكسيد. ومع ذلك، فإن التعقيد والتكلفة العالية لهذه العملية تجعلها طريقة أقل استخدامًا.
استخدامات حمض الأكريليك
لحمض البروبين عدة استخدامات في مختلف الصناعات، وذلك بفضل خصائصه الفريدة وطبيعته المتنوعة. فيما يلي بعض الاستخدامات الشائعة لحمض البروبين:
- تصنيع البوليمرات فائقة الامتصاص (SAP) المستخدمة في الحفاضات ومنتجات النظافة النسائية وغيرها من المنتجات الماصة.
- يقوم المصنعون بإنتاج ميثيل أكريلات وإيثيل أكريلات، والتي تستخدم في إنتاج الطلاءات والمواد اللاصقة والبلاستيك.
- تستخدم الصناعات المختلفة حمض البولي بروبيلين ومشتقاته كمكثفات ومشتتات ومستحلبات، حيث يتم إنتاجها كوحدات بناء.
- يتطلب إنتاج المنسوجات والسجاد المعتمد على ألياف الأكريليت استخدام المواد الخام.
- كمونومر مشارك في إنتاج البوليمرات المختلفة، مثل البولي كربوكسيلات وراتنجات الأكريليك.
- تستخدم الطلاءات القابلة للمعالجة بالأشعة فوق البنفسجية، والتي تجد تطبيقات في الطلاء الخشبي وطلاءات السيارات وأحبار الطباعة، مواد مخففة تفاعلية. تلعب هذه المخففات دورًا حاسمًا في التركيب الكيميائي للطلاءات وتسمح لها بالشفاء تحت ضوء الأشعة فوق البنفسجية.
- كمانع للتآكل في سوائل تشغيل المعادن ومواد التشحيم وأنظمة مياه التبريد.
- كمادة خام في إنتاج المواد الكيميائية المتخصصة، مثل الأكريلاميد والأكرولين.
- إن النطاق الواسع لتطبيقات حمض البروبين يسلط الضوء على أهميته في الصناعة الحديثة وتعدد استخداماته في مختلف المجالات.
أسئلة:
س: كيفية تحضير مشتت حمض الإيثيلين والأكريليك؟
ج: يمكن تحضير مشتت حمض بروبين الإيثيلين عن طريق بلمرة مستحلب لمونومرات الإيثيلين وحمض البروبين باستخدام مادة خافضة للتوتر السطحي، يليها التثبيت والتجفيف.
س: كيفية إجراء التقطير الفراغي لحمض الأكريليك؟
ج: يمكن إجراء التقطير الفراغي لحمض البروبين عن طريق تسخين حمض البروبين إلى نقطة الغليان تحت ضغط مخفض لإزالة الشوائب والحصول على حمض البروبين النقي.
س: ما هو حمض الأكريليك؟
ج: حمض البروبين مركب عضوي سائل عديم اللون، له الصيغة الكيميائية C3H4O2. وهو مونومر مهم يستخدم في إنتاج البوليمرات المختلفة.
س: ما هو استخدام حمض الأكريليك؟
ج: يستخدم حمض البروبين في إنتاج البوليمرات فائقة الامتصاص واسترات الأكريليك وحمض البولي بروبيلين وألياف الأكريليت والمواد الكيميائية المتخصصة الأخرى.
س: ما هي استجابة الرقم الهيدروجيني لجيل حمض الأكريليك بعد التعرض للعدلات والبلاعم؟
ج: تعتمد استجابة الرقم الهيدروجيني لجيل حمض البروبين بعد التعرض للعدلات والبلاعم على تركيز الجل وصياغته، فضلاً عن الظروف الفسيولوجية للبيئة.
س: هل حمض الأكريليك كاره للماء أم محب للماء؟
ج: حمض البروبين محب للماء، مما يعني أنه قابل للذوبان في الماء ويمكن أن يشكل روابط هيدروجينية مع جزيئات الماء.
س: هل حمض الأكريليك هو نفسه الأكريليك؟
ج: حمض البروبين ليس مثل الأكريليك. الأكريليك هو نوع من البلاستيك مصنوع من بوليمرات ميثاكريلات الميثيل، في حين أن حمض البروبين هو مونومر يستخدم في إنتاج البوليمرات المختلفة والمواد الكيميائية المتخصصة.