Pentaerythritol ist eine vielseitige organische Verbindung, die in verschiedenen Branchen eingesetzt wird. Es wird aus Formaldehyd und Acetaldehyd synthetisiert und sorgt für hohe Stabilität und Funktionalität in Produkten wie Farben und Sprengstoffen.
| IUPAC-Name | 2,2-Bis(hydroxymethyl)1,3-propandiol |
| Molekularformel | C5H12O4 |
| CAS-Nummer | 115-77-5 |
| Synonyme | Pentaerythrit; PETP; Tetramethylolmethan, Monopentaerythrit; 2,2-Bis(hydroxymethyl)-1,3-propandiol |
| InChI | InChI=1S/C5H12O4/c6-1-5(2-7,3-8)4-9/h6-9H,1-4H2 |
Eigenschaften von Pentaerythrit
Pentaerythrit-Formel
Die chemische Formel für Monopentaerythrit lautet C5H12O4. Es ist ein mehrwertiger Alkohol mit fünf Kohlenstoffatomen, zwölf Wasserstoffatomen und vier Hydroxylgruppen. Die Formel stellt die präzise Anordnung seiner Atome dar und trägt zu seinen einzigartigen Eigenschaften und Anwendungen bei.
Molmasse von Pentaerythrit
Die Molmasse von Monopentaerythrit beträgt etwa 136,15 g/mol. Dieser Wert wird durch Addition der Atommassen aller seiner Bestandteile, einschließlich Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff, bestimmt. Die Molmasse spielt bei verschiedenen chemischen Berechnungen und der Stöchiometrie eine entscheidende Rolle.
Siedepunkt von Pentaerythrit
Monopentaerythrit hat einen Siedepunkt von etwa 276 Grad Celsius (529 Grad Fahrenheit). Bei dieser Temperatur durchläuft Monopentaerythrit einen Phasenübergang vom flüssigen in den gasförmigen Zustand. Der hohe Siedepunkt ist bei Anwendungen mit hohen Temperaturen wichtig.
Schmelzpunkt von Pentaerythrit
Der Schmelzpunkt von Monopentaerythrit liegt bei etwa 260 Grad Celsius (500 Grad Fahrenheit). Dies ist die Temperatur, bei der sich die feste Form von Monopentaerythrit in eine Flüssigkeit verwandelt. Der Schmelzpunkt beeinflusst die Handhabung und Verarbeitung in verschiedenen Branchen.
Pentaerythrit-Dichte g/ml
Monopentaerythritol hat eine Dichte von etwa 1,396 g/ml bei 20 Grad Celsius (68 Grad Fahrenheit). Die Dichtemessung quantifiziert die Masse von Monopentaerythrit pro Volumeneinheit. Diese Eigenschaft ist für die Bestimmung der Verpackungs-, Lagerungs- und Transportanforderungen von wesentlicher Bedeutung.
Molekulargewicht von Pentaerythrit
Das Molekulargewicht von Monopentaerythrit, das mit seiner Molmasse übereinstimmt, beträgt etwa 136,15 g/mol. Dieser Wert stellt die Gesamtmasse eines einzelnen Monopentaerythritol-Moleküls dar, das alle seine Atombestandteile vereint.
Struktur von Pentaerythrit
Monopentaerythrit hat eine kompakte und symmetrische Molekülstruktur. Es besteht aus einem zentralen Kohlenstoffatom, das an vier Hydroxylgruppen und eine Methylolgruppe gebunden ist. Diese einzigartige Struktur trägt zu seiner Stabilität und seiner Fähigkeit zur Bildung mehrerer chemischer Bindungen bei.
Löslichkeit von Pentaerythrit
Monopentaerythritol ist in Wasser schlecht löslich, löst sich jedoch gut in verschiedenen organischen Lösungsmitteln wie Ethanol und Aceton. Seine Löslichkeitseigenschaften sind bei Anwendungen wie der Herstellung von Farben, Lacken und anderen chemischen Formulierungen von entscheidender Bedeutung.
| Aussehen | weißes kristallines Pulver |
| Spezifisches Gewicht | 1.396 g/ml |
| Farbe | Farblos |
| Geruch | Geruchlos |
| Molmasse | 136,15 g/Mol |
| Dichte | 1.396 g/ml |
| Fusionspunkt | 260 °C (500 °F) |
| Siedepunkt | 276 °C (529 °F) |
| Blitzpunkt | Unzutreffend |
| Löslichkeit in Wasser | Schwach löslich |
| Löslichkeit | Löslich in organischen Lösungsmitteln wie Ethanol und Aceton |
| Dampfdruck | Nicht verfügbar |
| Wasserdampfdichte | Nicht verfügbar |
| pKa | Nicht verfügbar |
| pH-Wert | Unzutreffend |
Sicherheit und Gefahren von Pentaerythrit
Monopentaerythrit birgt bei korrekter Handhabung nur minimale Risiken. Es gilt als ungiftig und es ist unwahrscheinlich, dass eine akute Exposition zu nennenswerten Schäden führt. Allerdings müssen wie bei jeder Chemikalie bestimmte Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden. Vermeiden Sie das Einatmen von Stäuben oder Dämpfen, da diese die Atemwege reizen können. Der Hautkontakt sollte minimiert werden und beim Umgang mit dem Stoff sollten Schutzhandschuhe getragen werden. Bei Kontakt mit den Augen reichlich Wasser ausspülen und bei anhaltender Reizung einen Arzt konsultieren. Pentaerythritol ist im Allgemeinen stabil, kann sich jedoch unter extremen Bedingungen zersetzen. Lagern Sie es an einem kühlen, trockenen Ort, entfernt von Wärme- oder Zündquellen, um mögliche Schäden zu vermeiden.
| Gefahrensymbole | Keiner |
| Sicherheitsbeschreibung | Geringe Toxizität; mit Vorsicht behandeln |
| UN-Identifikationsnummern | Unzutreffend |
| HS-Code | 29054200 |
| Gefahrenklasse | Nicht als gefährlich eingestuft |
| Verpackungsgruppe | Unzutreffend |
| Toxizität | Gilt allgemein als ungiftig |
Bitte beachten Sie, dass Monopentaerythrit zwar allgemein als sicher gilt, es jedoch unbedingt erforderlich ist, die üblichen Sicherheitspraktiken zu befolgen und mit allen Chemikalien vorsichtig umzugehen. Detaillierte Sicherheitsinformationen finden Sie immer im spezifischen Sicherheitsdatenblatt und in den Anweisungen des Herstellers.
Pentaerythritol-Synthesemethoden
Zwei Hauptmethoden zur Synthese von Monopentaerythrit sind die Formaldehyd – Acetaldehyd- und Acetylenprozesse .
Beim Formaldehyd-Acetaldehyd-Verfahren erleichtert der basische Katalysator die Reaktion zwischen Formaldehyd und Acetaldehyd. Formaldehyd wird zunächst einer Aldolkondensation unterzogen, um 3-Hydroxybutanal zu erzeugen. Anschließend reagiert dieses Zwischenprodukt mit zusätzlichem Formaldehyd, was zur Bildung von Monopentaerythrit führt. Bediener kontrollieren die Temperatur- und Druckbedingungen während des gesamten Prozesses, um die Ausbeute zu optimieren.
Beim Acetylenverfahren ermöglicht der Quecksilberchlorid-Katalysator die Reaktion zwischen gasförmigem Acetylen und Formaldehyd. Der Prozess umfasst mehrere Schritte, einschließlich der Hydratisierung von Acetylen zur Erzeugung von Acetaldehyd und der anschließenden Aldolkondensation mit Formaldehyd. Weitere chemische Umwandlungen führen zur Bildung von Monopentaerythrit.
Beide Prozesse erfordern eine präzise Kontrolle der Reaktionsbedingungen und effiziente Reinigungsschritte, um hohe Ausbeuten an Monopentaerythrit zu erzielen. Diese Synthesemethoden sind von industrieller Bedeutung, da Monopentaerythrit ein wesentliches Element für verschiedene Anwendungen bei der Herstellung von Harzen, Farben, Sprengstoffen und Schmierstoffen ist.
Verwendungsmöglichkeiten von Pentaerythrit
Monopentaerythritol findet aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften und Vielseitigkeit branchenübergreifend vielfältige Anwendung. Hier sind seine Verwendungsmöglichkeiten:
- Alkydharze: Monopentaerythrit spielt eine entscheidende Rolle bei der Herstellung von Alkydharzen, die häufig in Farben, Beschichtungen und Lacken verwendet werden.
- Sprengstoffe: Hersteller verwenden es als wesentlichen Bestandteil bei der Herstellung von Sprengstoffen wie PETN (Monopentaerythritoltetranitrat).
- Synthetische Schmierstoffe: Monopentaerythrit-basierte Ester fungieren als Hochleistungsschmierstoffe in Automobil- und Industrieanwendungen.
- Polyurethanschäume: Die Industrie verwendet es als Vernetzungsmittel zur Herstellung von Polyurethan-Hartschaumstoffen mit hervorragenden Isoliereigenschaften.
- Tinten: Monopentaerythritol wird bei der Herstellung von Druckfarben für Verpackungen und Veröffentlichungen verwendet.
- Weichmacher: Es dient als Weichmacher bei der Herstellung von Kunststoff und verbessert die Flexibilität und Haltbarkeit.
- Beschichtungsadditiv: Hersteller fügen Beschichtungen und Klebstoffen Monopentaerythrit hinzu, um die Filmbildungseigenschaften und die Haftung zu verbessern.
- Herstellung synthetischer Fasern: Sie spielt eine entscheidende Rolle bei der Herstellung synthetischer Fasern wie Polyester.
- Kraftstoffadditive: Monopentaerythritester wirken als Kraftstoffadditive, verbessern die Verbrennungseffizienz und reduzieren die Emissionen.
- Medizin: Medizinische Anwendungen nutzen Monopentaerythritol-Derivate als Kontrastmittel für die Bildgebung.
Das breite Anwendungsspektrum zeigt die Bedeutung von Monopentaerythrit in verschiedenen Branchen und macht es zu einer wertvollen Verbindung für moderne Technik und Alltag.
Fragen:
F: Wofür wird Pentaerythrit verwendet?
A: Monopentaerythrit wird in Alkydharzen, Sprengstoffen, synthetischen Schmiermitteln, Polyurethanschäumen, Tinten, Weichmachern usw. verwendet.
F: Was ist Pentaerythritoltetranitrat?
A: Monopentaerythritoltetranitrat (PETN) ist eine Sprengstoffverbindung, die häufig in Zündern und militärischen Anwendungen verwendet wird.
F: Was ist Pentaerythrit?
A: Monopentaerythritol ist ein mehrwertiger Alkohol mit der chemischen Formel C5H12O4, der in verschiedenen Branchen weit verbreitet ist.
F: Wie hoch ist der Schmelzpunkt von Pentaerythritoltetranitrat?
A: Der Schmelzpunkt von Monopentaerythritoltetranitrat liegt bei etwa 141–142 °C.
F: Was ist der Mechanismus der Pentaerythrit-Synthese?
A: Monopentaerythritol kann durch Formaldehyd-Acetaldehyd- oder Acetylenverfahren synthetisiert werden, die kontrollierte Reaktionen und Katalysatoren beinhalten.
F: Aus welchen Elementen besteht Pentaerythritoltetranitrat?
A: Monopentaerythritoltetranitrat besteht aus Kohlenstoff-, Wasserstoff-, Sauerstoff- und Stickstoffatomen.
F: Was ist Pentaerythritoltetranitrat?
A: Monopentaerythritoltetranitrat (PETN) ist eine explosive organische Verbindung, die in verschiedenen militärischen und kommerziellen Anwendungen verwendet wird.
F: Wie wird Pentaerythritmaleimid synthetisiert?
A: Monopentaerythritolmaleimid kann durch Reaktion von Pentaerythritol mit Maleinsäureanhydrid unter kontrollierten Bedingungen synthetisiert werden.