خلات الفينيل (C4H6O2) هو مركب كيميائي يستخدم في إنتاج المواد اللاصقة والطلاءات والبوليمرات. لديها العديد من التطبيقات بسبب تنوعها وخصائصها اللاصقة القوية.
| اسم الأيوباك | خلات الفينيل |
| الصيغة الجزيئية | C4H6O2 |
| CAS رقم | 108-05-4 |
| المرادفات | استر إيثينيل حمض الأسيتيك؛ إيثانوات الفينيل؛ إيثيلين إيثانوات |
| إنتشي | إنتشي = 1S/C4H6O2/c1-3-6-4(2)5/h3H,1H2,2H3 |
خصائص خلات الفينيل
صيغة خلات الفينيل
الصيغة الكيميائية لخلات الفينيل هي C4H6O2. وهو يمثل ترتيب الذرات في الجزيء، مما يشير إلى أن خلات الفينيل تتكون من أربع ذرات كربون (C)، وست ذرات هيدروجين (H)، وذرتين أكسجين (O). تساعدنا هذه الصيغة على فهم تركيبة وبنية خلات الفينيل.
خلات الفينيل الكتلة المولية
يتم حساب الكتلة المولية لإيثانوات الفينيل عن طريق إضافة الكتل الذرية لجميع العناصر المكونة له. مع أربع ذرات كربون (C) لها كتلة مولية 12.01 جم/مول، وست ذرات هيدروجين (H) لها كتلة مولية 1.01 جم/مول، وذرتي أكسجين (O) لها كتلة مولية 16.00 جم/مول، تبلغ الكتلة المولية لإيثانوات الفينيل حوالي 86.09 جم / مول.
نقطة غليان خلات الفينيل
تبلغ درجة غليان إيثانوات الفينيل حوالي 72.7 درجة مئوية (162.9 درجة فهرنهايت). تشير درجة الحرارة هذه إلى النقطة التي يتغير عندها إيثانوات الفينيل من حالته السائلة إلى الحالة الغازية تحت الضغط الجوي القياسي. تعتبر نقطة الغليان خاصية مهمة لمختلف العمليات والتطبيقات الصناعية.
نقطة انصهار خلات الفينيل
تبلغ نقطة انصهار إيثانوات الفينيل حوالي -93.5 درجة مئوية (-136.3 درجة فهرنهايت). تمثل درجة الحرارة هذه النقطة التي يتغير عندها إيثانوات الفينيل الصلب إلى شكله السائل. يعد فهم نقطة الانصهار أمرًا بالغ الأهمية للتعامل مع إيثانوات الفينيل ومعالجته في الصناعات المختلفة.
كثافة خلات الفينيل جم/مل
تبلغ كثافة إيثانوات الفينيل حوالي 0.933 جم / مل عند درجة الحرارة والضغط القياسيين. تقيس الكثافة الكتلة لكل وحدة حجم من المادة، مما يعطي فكرة عن مدى تماسكها أو تركيزها. تعد كثافة إيثانوات الفينيل مهمة لمختلف التطبيقات، بما في ذلك تركيب الطلاء والمواد اللاصقة.
خلات الفينيل الوزن الجزيئي
يبلغ الوزن الجزيئي لإيثانوات الفينيل، المحسوب عن طريق إضافة الأوزان الذرية لجميع عناصره، حوالي 86.09 جم/مول. يوفر الوزن الجزيئي معلومات حول كتلة الجزيء وهو أمر بالغ الأهمية لتحديد قياس العناصر الكيميائية ومعدلات التفاعل والخواص الكيميائية الأخرى.
هيكل من أسيتات الفينيل
يتكون هيكل إيثانوات الفينيل من مجموعة فينيل (-CH=CH2) مرتبطة بمجموعة أسيتات (-C(O)OCH3). يكشف هذا الهيكل عن ترتيب الذرات داخل الجزيء، مما يسهل فهم سلوكه الكيميائي وتفاعله.
ذوبان خلات الفينيل
إيثانوات الفينيل قابل للذوبان في العديد من المذيبات العضوية، مثل الإيثانول والأسيتون وأسيتات الإيثيل. يُظهر قابلية ذوبان محدودة في الماء بسبب قطبية مجموعة الأسيتات الخاصة به. تؤثر قابلية ذوبان إيثانوات الفينيل على استخدامه في العديد من التطبيقات، بما في ذلك تركيب الطلاءات والمواد اللاصقة.
| مظهر | سائل عديم اللون |
| جاذبية معينة | 0.933 جم/مل |
| لون | واضح |
| يشم | حلو فاكهي |
| الكتلة المولية | 86.09 جرام/مول |
| كثافة | 0.933 جم/مل |
| نقطة الانصهار | -93.5 درجة مئوية (-136.3 درجة فهرنهايت) |
| نقطة الغليان | 72.7 درجة مئوية (162.9 درجة فهرنهايت) |
| نقطة فلاش | -8.0 درجة مئوية (17.6 درجة فهرنهايت) |
| الذوبان في الماء | قابلة للامتزاج |
| الذوبان | قابل للذوبان في المذيبات العضوية |
| ضغط البخار | 63 ملم زئبق عند 20 درجة مئوية |
| كثافة بخار | 3.0 |
| pKa | 4.79 |
| الرقم الهيدروجيني | محايد (حوالي 7) |
السلامة ومخاطر خلات الفينيل
يحتوي إيثانوات الفينيل على اعتبارات ومخاطر معينة تتعلق بالسلامة. من المهم التعامل مع هذه المادة الكيميائية بعناية. قد يسبب إيثانوات الفينيل تهيجًا للجلد والعينين والجهاز التنفسي عن طريق التلامس أو الاستنشاق. التعرض لفترات طويلة أو متكررة قد يسبب آثارا صحية أكثر خطورة. وهو قابل للاشتعال ويمكن أن يشكل مخاليط متفجرة مع الهواء، مما يشكل خطر الحريق والانفجار. يجب استخدام التهوية الكافية ومعدات الحماية الشخصية عند العمل مع إيثانوات الفينيل. في حالة ابتلاعها، يلزم الحصول على عناية طبية فورية. من الضروري اتباع بروتوكولات السلامة المناسبة، مثل تخزين إيثانوات الفينيل في منطقة جيدة التهوية وبعيدًا عن المواد غير المتوافقة.
| رموز الخطر | قابلة للاشتعال، والمهيجات، والمخاطر الصحية |
| وصف الأمان | يسبب تهيج الجلد والعين. سائل وبخار شديد الاشتعال. قد يسبب تهيج الجهاز التنفسي. |
| أرقام تعريف الأمم المتحدة | الأمم المتحدة 1301 |
| رمز النظام المنسق | 2915.35.00 |
| فئة الخطر | 3 |
| مجموعة التعبئة | ثانيا |
| تسمم | سمية حادة، مهيجة |
طرق تصنيع خلات الفينيل
هناك طرق مختلفة لتجميع إيثانوات الفينيل.
تتضمن الطريقة الشائعة لتصنيع إيثانوات الفينيل تفاعل حمض الأسيتيك مع الإيثيلين في وجود محفز، مثل محفز البلاديوم، والأكسجين. تنتج هذه العملية، المعروفة باسم عملية واكر، إيثانوات الفينيل عندما يتفاعل حمض الأسيتيك مع الإيثيلين.
تتضمن طريقة أخرى أسترة حمض الأسيتيك باستخدام كحول الفينيل، الذي يتم الحصول عليه عن طريق التحلل المائي للأسيتيلين. يحدث هذا التفاعل عادةً باستخدام محفز حمضي.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن إنتاج إيثانوات الفينيل عن طريق كربونيل الإيثيلين. تتضمن هذه الطريقة تفاعل الإيثيلين مع أول أكسيد الكربون في وجود عامل حفاز، مثل مركب الروديوم. تخضع المركبات الوسيطة الناتجة لتفاعلات إضافية لإنتاج إيثانوات الفينيل.
تعتبر طرق التوليف هذه ذات أهمية صناعية كبيرة لأنها تمكن من إنتاج إيثانول الفينيل على نطاق واسع. ومن الأهمية بمكان التأكيد على الحاجة إلى مراقبة دقيقة لظروف التفاعل، واختيار المحفز الدقيق، وخطوات التنقية المناسبة لتحقيق إنتاجية عالية وجودة المنتج.
استخدامات خلات الفينيل
يلعب إيثانوات الفينيل دورًا حاسمًا في العديد من الصناعات نظرًا لخصائصه المتنوعة. يجد التطبيقات في المجالات التالية:
- المواد اللاصقة: يستخدم المصنعون إيثانوات الفينيل لصياغة مواد لاصقة ذات خصائص ترابط قوية في صناعات النجارة والتغليف والبناء.
- الطلاءات: يعمل إيثانوات الفينيل على تحسين الالتصاق والمرونة والمتانة في إنتاج الطلاءات مثل الدهانات والورنيشات.
- البوليمرات: يعمل إيثانوات الفينيل ككتلة بناء لتخليق البوليمرات القائمة على إيثانوات الفينيل مثل إيثانوات البولي فينيل (PVA) وكحول البولي فينيل (PVOH). تعتبر هذه البوليمرات مكونات أساسية للمواد اللاصقة والطلاءات والمنسوجات والأفلام.
- المنسوجات: تستخدم صناعة النسيج إيثانوات الفينيل لإنتاج ألياف الفينيل، والتي توفر مزيدًا من المتانة والقوة للملابس والمفروشات والسجاد.
- المستحلبات: يستخدم المصنعون إيثانوات الفينيل كعامل استحلاب لإنتاج بوليمرات مستحلبة مستقرة وموزعة جيدًا تستخدم على نطاق واسع في الدهانات والطلاءات والمواد اللاصقة.
- صناعة الورق: يعمل إيثانوات الفينيل على تحسين نعومة السطح وقابلية الطباعة ومقاومة الرطوبة للطلاءات الورقية.
- إنتاج الأفلام: يلعب إيثانوات الفينيل دورًا حاسمًا في صناعة الأفلام لتطبيقات التعبئة والتغليف، مما يوفر المرونة والشفافية وخصائص الختم الحراري.
- الراتنجات: تساهم راتنجات إيثانول الفينيل في إنتاج الشرائح والرغاوي والمطاط الصناعي، مما يحسن القوة والمرونة.
- المواد الرابطة: تستخدم صناعات مختلفة إيثانوات الفينيل كمادة رابطة في منتجات مثل الأحبار والسيراميك والألياف الزجاجية، مما يوفر التماسك والالتصاق.
- المستحضرات الصيدلانية: يجد إيثانوات الفينيل تطبيقات في صناعة المستحضرات الصيدلانية لتركيب أدوية الإطلاق الخاضعة للرقابة وكسواغ في أغلفة الأقراص.
الطبيعة المتنوعة لإيثانوات الفينيل تجعله مركبًا قيمًا في مختلف الصناعات، ويساهم بشكل فعال في تطوير العديد من المنتجات اليومية.
أسئلة:
س: ما هو المونومر المستخدم لتكوين البولي (أسيتات الفينيل)، وهو بوليمر يستخدم في الدهانات والمواد اللاصقة؟
ج: المونومر المستخدم لتكوين البولي (أسيتات الفينيل) هو إيثانوات الفينيل نفسه.
س: ما هو الغرض من تحليل البولي (خلات فينيل الإيثيلين)؟
ج: يساعد تحليل البولي (إيثيلين فينيل إيثانوات) في تحديد تركيبه وخصائصه ومدى ملاءمته لمختلف التطبيقات مثل التغليف والأفلام المرنة.
س: ما هو الفرق بين الأسيتات والفينيل الصلب الشفاف؟
ج: الإيثانوات عبارة عن طبقة شفافة مصنوعة من السليلوز، في حين أن الفينيل الصلب الشفاف عبارة عن مادة بلاستيكية حرارية شفافة أكثر صلابة ومتانة.
س: ما هي استخدامات البوليمرات المشتركة لخلات الفينيل؟
ج: تُستخدم البوليمرات المشتركة لإيثانول الفينيل في مجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك المواد اللاصقة والطلاءات والمنسوجات والأفلام، مما يوفر خصائص وأداء محسنًا.
س: كيف يتم تصنيع خلات فينيل الإيثيلين؟
ج: يتم تصنيع إيثيلين فينيل إيثانوات عن طريق بلمرة مشتركة للإيثيلين ومونومرات إيثيلين فينيل تحت ظروف خاضعة للرقابة باستخدام محفزات مناسبة.
س: كيف يتم إنتاج خلات فينيل الإيثيلين؟
ج: يمكن إنتاج إيثانوات فينيل الإيثيلين عن طريق البلمرة المشتركة لمونومرات الإيثيلين وإيثانوات الفينيل في وجود محفزات، عادةً عن طريق طرق البلمرة ذات الضغط العالي أو المنخفض.
س: هل يمكن استخدام خلات الفينيل كمواد رابطة في المنسوجات؟
ج: نعم، يمكن استخدام إيثانوات الفينيل كمواد رابطة في المنسوجات لتحسين تماسك الألياف والتصاقها أثناء إنتاج القماش.
س: ما هو استخدام خلات الفينيل؟
ج: يستخدم إيثانوات الفينيل في إنتاج المواد اللاصقة والطلاءات والبوليمرات والمنسوجات والأفلام ومختلف التطبيقات الأخرى بسبب خصائصه المتنوعة.
س: هل تحتوي خلات الفينيل على المركبات العضوية المتطايرة؟
ج: نعم، يعتبر إيثانوات الفينيل مركبًا عضويًا متطايرًا (VOC) نظرًا لقدرته على التبخر والمساهمة في تلوث الهواء.
س: هل خلات الفينيل مذيب؟
ج: لا يستخدم إيثانوات الفينيل نفسه عادة كمذيب، ولكنه قد يكون أحد مكونات مخاليط المذيبات أو تركيبات لتطبيقات محددة.