Styrol (C6H5CH=CH2) ist eine vielseitige Chemikalie, die bei der Herstellung von Kunststoffen, Gummi und Harzen verwendet wird. Aufgrund seiner Eigenschaften bietet es ein breites Anwendungsspektrum in verschiedenen Branchen.
| IUPAC-Name | Ethenylbenzol |
| Molekularformel | C₆H₅CH=CH₂ |
| CAS-Nummer | 100-42-5 |
| Synonyme | Vinylbenzol, Phenylethylen, Zimt, Ethenylbenzol |
| InChI | InChI=1S/C8H8/c1-2-8-6-4-3-5-7-8/h2-7H,1H2 |
Eigenschaften der Styrolformel
Styrolformel
Die chemische Formel für Styrol lautet C₈H₈. Es besteht aus acht Kohlenstoffatomen und acht Wasserstoffatomen. Die Formel stellt die Anordnung der Atome in einem einzelnen Styrolmolekül dar.
Styrol-Molmasse
Die Molmasse von Vinylbenzol beträgt etwa 104,15 Gramm pro Mol. Sie wird berechnet, indem die Atommassen aller in einem Mol Vinylbenzolmolekülen vorhandenen Atome addiert werden.
Siedepunkt von Styrol
Der Siedepunkt von Vinylbenzol liegt bei etwa 145 Grad Celsius. Bei dieser Temperatur vollzieht Vinylbenzol einen Phasenwechsel von flüssig zu gasförmig. Der Siedepunkt ist ein wichtiges Merkmal, das die Flüchtigkeit eines Stoffes bestimmt.
Schmelzpunkt von Styrol
Styrol hat einen Schmelzpunkt von etwa -31 Grad Celsius. Dies ist die Temperatur, bei der festes Vinylbenzol in den flüssigen Zustand übergeht. Der Schmelzpunkt gibt Aufschluss über die physikalischen Eigenschaften des Stoffes und seine Fähigkeit, Phasenänderungen einzugehen.
Styroldichte g/ml
Die Dichte von Vinylbenzol beträgt etwa 0,91 Gramm pro Milliliter. Die Dichte gibt die Masse einer Substanz pro Volumeneinheit an. Die relativ geringe Dichte von Styrol trägt zu seiner Leichtigkeit und seinem Auftrieb bei.
Molekulargewicht von Styrol
Das Molekulargewicht von Vinylbenzol beträgt 104,15 Gramm pro Mol. Es ist die Summe der Atomgewichte aller Atome in einem Molekül. Das Molekulargewicht ist entscheidend für die Bestimmung der Menge einer Substanz bei chemischen Reaktionen.
Struktur aus Styrol
Die Struktur von Vinylbenzol besteht aus einem Benzolring, an den eine Vinylgruppe gebunden ist. Die Vinylgruppe, dargestellt durch -CH=CH₂, ist direkt an den Benzolring gebunden. Diese Struktur verleiht Vinylbenzol seine besonderen Eigenschaften.
Löslichkeit von Styrol
Styrol ist in Wasser schlecht löslich, löst sich jedoch gut in organischen Lösungsmitteln wie Benzol und Toluol. Seine Löslichkeit wird durch die Polarität des Lösungsmittels und die intermolekularen Kräfte zwischen Vinylbenzol und den Lösungsmittelmolekülen beeinflusst.
| Aussehen | Klare, farblose Flüssigkeit |
| Spezifisches Gewicht | 0,91 |
| Farbe | Farblos |
| Geruch | Süß, aromatisch |
| Molmasse | 104,15 g/Mol |
| Dichte | 0,91 g/ml |
| Fusionspunkt | -31°C |
| Siedepunkt | 145°C |
| Blitzpunkt | 32°C |
| Löslichkeit in Wasser | Schwach |
| Löslichkeit | Löslich in organischen Lösungsmitteln |
| Dampfdruck | 5,6 mmHg bei 25°C |
| Wasserdampfdichte | 3,6 (Luft = 1) |
| pKa | 11.24 |
| pH-Wert | Neutral |
Sicherheit und Gefahren von Styrol
Styrol birgt bestimmte Sicherheitsprobleme und Gefahren, die berücksichtigt werden müssen. Beim Umgang mit Vinylbenzol ist Vorsicht geboten. Direkter Kontakt mit Vinylbenzoldämpfen oder -flüssigkeiten kann zu Reizungen der Haut, Augen und Atemwege führen. Eine längere oder wiederholte Exposition kann schwerwiegendere gesundheitliche Auswirkungen haben. Styrol ist außerdem brennbar und kann mit Luft explosionsfähige Gemische bilden. Bei der Arbeit mit Vinylbenzol sollten ausreichende Belüftung und persönliche Schutzausrüstung verwendet werden. Darüber hinaus ist es wichtig, Sicherheitsprotokolle einzuhalten, wie z. B. die Lagerung von Vinylbenzol getrennt von inkompatiblen Substanzen und die Gewährleistung einer ordnungsgemäßen Abfallentsorgung, um Umweltrisiken zu minimieren.
| Gefahrensymbole | Flamme, Totenkopf und gekreuzte Knochen |
| Sicherheitsbeschreibung | Von Hitze und offenen Flammen fernhalten. In einem gut belüfteten Bereich verwenden. Tragen Sie Schutzkleidung und Handschuhe. Vermeiden Sie direkten Kontakt mit Augen und Haut. |
| Identifikatoren der Vereinten Nationen | UN2055 |
| HS-Code | 2902.50.00 |
| Gefahrenklasse | 3 |
| Verpackungsgruppe | II |
| Toxizität | Kann Reizungen hervorrufen und beim Verschlucken gesundheitsschädlich sein. |
Methoden zur Styrolsynthese
Verschiedene Methoden ermöglichen die Synthese von Vinylbenzol.
Eine häufig verwendete Methode zur Synthese von Vinylbenzol beinhaltet das Erhitzen von Ethylbenzol in Gegenwart eines Katalysators, üblicherweise eines Metalloxidkatalysators. Der Katalysator erleichtert die Entfernung von Wasserstoffatomen aus dem Ethylbenzolmolekül, was zur Bildung von Vinylbenzol führt.
Eine andere Methode zur Synthese von Vinylbenzol beinhaltet die Reaktion von Ethylbenzol mit einem Oxidationsmittel wie Luft oder molekularem Sauerstoff. Diese Reaktion findet bei hohen Temperaturen und in Gegenwart eines Katalysators statt, was die Abspaltung von Wasserstoffatomen und die Bildung von Vinylbenzol begünstigt.
Die Synthese von Vinylbenzol umfasst die Reaktion von Benzol und Ethylen in Gegenwart eines Katalysators wie Aluminiumchlorid. Der Katalysator erleichtert die Bildung des Vinylbenzolmoleküls durch die Kombination der Benzol- und Ethylenmoleküle.
Bei der Synthese von Vinylbenzol aus erneuerbaren Ressourcen wie Biomasse oder Abfall kommen Verfahren wie die Biomassevergasung mit anschließender katalytischer Umwandlung zum Einsatz.
Diese Synthesemethoden spielen eine entscheidende Rolle bei der Herstellung von Vinylbenzol, das in großem Umfang bei der Herstellung von Kunststoffen, Gummi und anderen Materialien verwendet wird. Es ist wichtig, eine effiziente und sichere Umsetzung dieser Prozesse sicherzustellen, um qualitativ hochwertiges Vinylbenzol zu erhalten und gleichzeitig die Auswirkungen auf die Umwelt zu minimieren.
Verwendung von Styrol
Vinylbenzol verfügt über vielseitige Eigenschaften, die es für viele Anwendungen in verschiedenen Branchen geeignet machen. Einige häufige Verwendungszwecke von Vinylbenzol sind:
- Kunststoffe: Vinylbenzol spielt eine entscheidende Rolle bei der Herstellung von Polystyrol, einem weit verbreiteten Kunststoff, der für seine hervorragende Wärmedämmung und Schlagfestigkeit bekannt ist. Industrien nutzen es bei der Herstellung von Verpackungsmaterialien, Einwegbesteck, Isolierplatten und Schaumstoffprodukten.
- Gummi: Vinylbenzol und Butadien bilden zusammen Vinylbenzol-Butadien-Kautschuk (SBR), einen synthetischen Kautschuk, der häufig bei der Herstellung von Reifen, Förderbändern, Dichtungen und Dichtungsmitteln verwendet wird. Seine Haltbarkeit und Abriebfestigkeit machen es zu einer bevorzugten Wahl.
- Harze: Vinylbenzol findet Anwendung bei der Herstellung verschiedener Harze, einschließlich ungesättigter Polyesterharze (UPR). Hersteller verwenden diese Harze häufig in glasfaserverstärkten Kunststoffen (FRP) zur Herstellung von Bootsrümpfen, Autoteilen und Baumaterialien.
- Kleb- und Dichtstoffe: Hersteller integrieren Copolymere auf Vinylbenzolbasis in Kleb- und Dichtstoffformulierungen. Diese Materialien bieten starke Klebeeigenschaften und eignen sich daher ideal für den Einsatz in der Bau-, Automobil- und Konsumgüterindustrie.
- Farben und Beschichtungen: Vinylbenzol ist ein Zusatzstoff in Farben und Beschichtungen, der deren Haltbarkeit, Glanz und Beständigkeit gegenüber Chemikalien und Witterungseinflüssen verbessert.
- Textilien: Vinylbenzol trägt aktiv zur Produktion synthetischer Fasern bei, einschließlich Styrol-Acrylnitril-Fasern (SAN), die in Textilien, Teppichen und Polstern Anwendung finden.
- Elektronik: Harze auf Styrolbasis sind für elektronische Anwendungen von entscheidender Bedeutung, einschließlich der Einkapselung elektronischer Komponenten und der Herstellung von Leiterplatten (PCBs).
- Medizinische Geräte: Biokompatibilität und einfache Verarbeitung machen Vinylbenzol zu einem wertvollen Bestandteil bei der Herstellung medizinischer Geräte wie Spritzen, Katheter und Reagenzgläser.
Die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten von Styrol verdeutlichen seine Bedeutung in verschiedenen Branchen und fördern die Entwicklung innovativer und funktioneller Produkte.
Fragen:
F: Wo kann ich Styrolplatten kaufen?
A: Vinylbenzolplatten können aus verschiedenen Quellen bezogen werden, beispielsweise in Kunststoffgeschäften, Online-Händlern oder örtlichen Baumärkten.
F: Was ist Styrol?
A: Vinylbenzol ist eine vielseitige chemische Verbindung, die bei der Herstellung von Kunststoffen, Gummi, Harzen und verschiedenen anderen Materialien verwendet wird.
F: Was ist Styrolglas?
A: Vinylbenzolglas, auch Acrylglas oder Plexiglas genannt, ist eine transparente Kunststoffplatte aus Styrolpolymeren. Es ist leicht und bietet eine hohe Schlagfestigkeit.
F: Was ist Styrol-Kunststoff?
A: Vinylbenzol-Kunststoff bezieht sich auf eine breite Palette von Kunststoffmaterialien, deren chemische Struktur Styrolmonomere enthält. Aufgrund ihrer gewünschten Eigenschaften finden diese Kunststoffe vielfältige Anwendungsmöglichkeiten.
F: Wie wird Styrol hergestellt?
A: Vinylbenzol wird im Allgemeinen durch Dehydrierung von Ethylbenzol oder oxidative Dehydrierung von Ethylbenzol unter Verwendung spezifischer Katalysatoren und Bedingungen hergestellt.
F: Welcher Teil eines Sprinklers enthält Styrol?
A: Vinylbenzol kann im Körper oder Gehäuse eines Sprinklers gefunden werden, der häufig aus einem Kunststoffmaterial auf Styrolbasis besteht.
F: Ist Styrol eine Chemikalie?
A: Ja, Vinylbenzol ist eine chemische Verbindung, die zur Familie der organischen Verbindungen gehört.
F: Ist Styrol besser als Glas?
A: Vinylbenzol ist ein leichter, schlagfester Kunststoff und bietet Vorteile wie Haltbarkeit und Sicherheit, weist jedoch möglicherweise nicht die gleiche optische Klarheit wie Glas auf.
F: Ist Styrol planar?
A: Ja, Vinylbenzol hat aufgrund der Anwesenheit einer Doppelbindung zwischen den Kohlenstoffatomen der Vinylgruppe eine planare Struktur.
F: Ist Styrol wasserlöslich?
A: Vinylbenzol hat eine geringe Wasserlöslichkeit, was bedeutet, dass es sich nicht leicht in Wasser löst, sich aber in begrenztem Maße vermischen kann.
F: Ist Styrol aromatisch?
A: Ja, Vinylbenzol gilt aufgrund des Vorhandenseins eines Benzolrings in seiner Struktur als aromatische Verbindung.
F: Ist Styrol ein Thermoplast?
A: Ja, Vinylbenzol wird als thermoplastisches Material eingestuft, was bedeutet, dass es mehrmals geschmolzen und umgeformt werden kann, ohne dass es zu einer chemischen Zersetzung kommt.
F: Welcher Kohlenstoff im Styrol wird zu einem freien Radikal?
A: Das Kohlenstoffatom neben der Vinylgruppe in Vinylbenzol (der Beta-Kohlenstoff) ist dasjenige, das freie Radikalreaktionen eingehen kann.
F: Werden Nitromere Styrol schmelzen?
A: Nitromors ist ein Abbeizmittel, das Kunststoffe auf Styrolbasis angreifen kann. Daher ist Vorsicht geboten, um mögliche Schäden zu vermeiden.