Kaprolaktam (C₆H₁₁NO) adalah senyawa kimia yang digunakan dalam produksi nilon. Ini diperoleh melalui proses oksidasi sikloheksanon dan memainkan peran penting dalam industri tekstil.
| Nama IUPAC | Azepan-2-satu |
| Formula molekul | C₆H₁₁TIDAK |
| nomor CAS | 105-60-2 |
| Sinonim | Hexahydro-2H-azepine-2-one, laktam kaproat, sikloheksalanaktam |
| Di ChI | InChI=1S/C6H11NO/c8-6-4-2-1-3-5-7-6/h1-5H2,(H,7,8) |
Sifat kaprolaktam
Formula Kaprolaktam
Rumus kaprolaktam adalah C₆H₁₁NO. Terdiri dari enam atom karbon, sebelas atom hidrogen, satu atom nitrogen dan satu atom oksigen. Rumus ini mewakili susunan atom dalam molekul kaprolaktam.
Massa Molar Kaprolaktam
Massa molar laktam kaproat dihitung dengan menjumlahkan massa atom semua atom dalam rumusnya. Dalam kasus laktam kaproat (C₆H₁₁NO), massa molarnya kira-kira 113,16 gram per mol.
Titik didih kaprolaktam
Laktam kaproat memiliki titik didih sekitar 270 derajat Celcius. Ini adalah suhu di mana laktam kaproat mengalami transisi fase dari cair ke gas. Titik didih laktam kaproat menentukan volatilitasnya dan memainkan peran penting dalam proses industri yang melibatkan senyawa ini.
Titik Leleh Kaprolaktam
Titik leleh laktam kaproat kira-kira 68,5 derajat Celcius. Ini adalah suhu di mana laktam kaproat berubah dari padat menjadi cair. Titik lebur merupakan karakteristik penting yang mempengaruhi penanganan dan pengolahannya dalam berbagai aplikasi.
Kepadatan Kaprolaktam g/ml
Laktam kaproat memiliki kepadatan sekitar 1,03 gram per mililiter. Kepadatan adalah ukuran jumlah massa yang terkandung dalam volume tertentu. Kepadatan laktam kaproat merupakan sifat penting dalam menentukan perilakunya dalam berbagai larutan dan campuran.
Berat Molekul Kaprolaktam
Berat molekul laktam kaproat adalah sekitar 113,16 gram per mol. Ini adalah jumlah berat atom semua atom dalam molekul kaproat laktam. Berat molekul merupakan faktor penting dalam menghitung konsentrasi dan menentukan jumlah laktam kaproat yang dibutuhkan dalam berbagai proses kimia.
Struktur kaprolaktam
Laktam kaproat memiliki struktur cincin yang terdiri dari cincin beranggota enam dengan atom karbon dan nitrogen bergantian, serta gugus karbonil yang terikat. Struktur unik ini memberikan sifat khas pada laktam kaproat dan menjadikannya senyawa serbaguna untuk aplikasi dalam industri seperti tekstil dan plastik.
Kelarutan kaprolaktam
Laktam kaproat sulit larut dalam air, dengan kelarutan sekitar 2,5 gram per liter pada suhu kamar. Namun, ia lebih larut dalam pelarut organik seperti etanol dan aseton. Kelarutan laktam kaproat menentukan perilakunya ketika dicampur dengan zat lain dan berperan dalam berbagai proses pembuatan.
| Penampilan | Kristal tidak berwarna |
| Berat jenis | 1,03 gram/cm³ |
| Warna | Tanpa warna |
| Bau | Sedikit bau |
| Masa molar | 113,16 g/mol |
| Kepadatan | 1,03 gram/cm³ |
| Titik fusi | 68,5°C |
| Titik didih | 270°C |
| Titik kilat | 150°C |
| Kelarutan dalam air | 240 gram/L |
| Kelarutan | Larut dalam pelarut organik seperti etanol, aseton |
| Tekanan uap | 0,11 mmHg pada 25°C |
| Kepadatan uap | 3,92 (udara = 1) |
| pKa | 13.6 |
| pH | 5.0 – 7.0 |
Kaprolaktum Keamanan dan bahaya
Laktam kaproat menimbulkan beberapa risiko keamanan yang perlu dipertimbangkan. Penting untuk menangani laktam kaproat dengan hati-hati dan mengikuti tindakan pencegahan keselamatan yang tepat. Kontak dengan laktam kaproat dapat menyebabkan iritasi kulit dan mata, jadi sarung tangan dan kacamata pelindung harus dipakai. Menghirup uap laktam kaproat dapat menyebabkan iritasi pernafasan, sehingga diperlukan ventilasi yang memadai. Jika tertelan, perhatian medis segera diperlukan. Laktam kaproat mudah terbakar dan dapat mengeluarkan asap beracun saat dipanaskan. Oleh karena itu, harus disimpan jauh dari sumber api dan zat yang tidak kompatibel. Prosedur penanganan, penyimpanan dan pembuangan yang tepat harus diikuti untuk meminimalkan risiko yang terkait dengan laktam kaproat.
| Simbol bahaya | Mengiritasi |
| Deskripsi Keamanan | Dapat menyebabkan iritasi kulit dan mata. |
| Nomor identifikasi PBB | PBB 2920 |
| kode HS | 2933.79.90 |
| Kelas bahaya | 6.1 (Zat beracun) |
| Kelompok pengepakan | AKU AKU AKU |
| Toksisitas | Toksisitas sedang hingga rendah |
Metode sintesis kaprolaktum
Ada berbagai metode untuk mensintesis laktam kaproat.
Metode yang umum adalah penataan ulang Beckmann. Dalam proses ini, asam kuat, seperti asam sulfat , bereaksi dengan sikloheksanon oksim dan menghasilkan laktam kaproat. Reaksi berlangsung melalui pembentukan zat antara yang direorganisasi menjadi laktam kaproat.
Metode lain melibatkan hidrogenasi katalitik fenol. Fenol pertama-tama diubah menjadi sikloheksanon melalui serangkaian reaksi. Asam kuat, seperti asam sulfat , bereaksi dengan sikloheksanon oksim menghasilkan laktam kaproat.
Dalam proses dua langkah, sikloheksana dapat mensintesis laktam kaproat. Langkah pertama melibatkan oksidasi sikloheksana untuk menghasilkan sikloheksanol, diikuti dengan oksidasi sikloheksanol untuk menghasilkan sikloheksanon. Amonia memproses sikloheksanon pada kondisi suhu dan tekanan tinggi, menghasilkan pembentukan laktam kaproat.
Oksidasi sikloheksana menghasilkan asam adipat, yang mensintesis laktam kaproat. Asam adipat pertama-tama diubah menjadi diamida yang sesuai, yang kemudian disiklisasi untuk menghasilkan laktam kaproat.
Metode sintetik ini menyoroti keserbagunaan produksi laktam kaproat, yang memungkinkan penggunaan bahan baku dan jalur reaksi yang berbeda. Pilihan metode sintesis bergantung pada faktor-faktor seperti biaya, ketersediaan bahan mentah, dan kemurnian produk akhir yang diinginkan.
Kegunaan kaprolaktum
Laktam kaproat memiliki beragam aplikasi di berbagai sektor. Berikut beberapa kegunaannya:
- Produksi nilon: Laktam kaproat, bahan baku utama, memberikan kontribusi signifikan terhadap produksi nilon-6, yang memiliki banyak aplikasi dalam tekstil, karpet, dan serat industri.
- Plastik rekayasa: Laktam kaproat berperan penting dalam pembuatan plastik rekayasa berkinerja tinggi, seperti resin nilon, yang dapat digunakan pada komponen otomotif, konektor listrik, dan barang konsumsi.
- Film dan Pelapis: Laktam kaproat memainkan peran penting dalam produksi film dan pelapis yang memberikan daya tahan dan ketahanan abrasi. Industri menggunakan film-film ini dalam kemasan, pelapis pelindung dan laminasi.
- Serat sintetis: Laktam kaproat berkontribusi terhadap produksi serat sintetis selain nilon, seperti serat elastane poliuretan yang digunakan dalam tekstil, pakaian olahraga, dan pakaian renang.
- Perekat dan Sealant: Laktam kaproat memungkinkan formulasi perekat dan sealant, memberikan sifat ikatan yang kuat dan fleksibilitas.
- Pelapis Kawat dan Kabel: Laktam kaproat melapisi kabel dan kabel untuk memberikan perlindungan terhadap kelembapan, bahan kimia, dan abrasi.
- Aplikasi Industri: Laktam kaproat digunakan dalam berbagai aplikasi industri, termasuk sebagai pelarut pewarna, pigmen, dan zat antara farmasi.
- Industri pertanian: laktam kaproat menstabilkan pestisida dan herbisida, memastikan efektivitasnya dan memperpanjang umur simpannya.
- Aditif dan pengubah: Laktam kaproat meningkatkan sifat-sifat seperti tahan api, tahan benturan, dan stabilitas termal, berfungsi sebagai aditif atau pengubah di berbagai industri.
- Penelitian dan pengembangan: Laktam kaproat berfungsi sebagai bahan baku sintesis kimia, memungkinkan pengembangan senyawa dan bahan baru.
Penerapan yang beragam ini menyoroti pentingnya laktam kaproat di beberapa sektor, menyoroti keserbagunaan dan kegunaannya yang luas.
Pertanyaan:
T: Apa itu kaprolaktam?
A: Laktam kaproat adalah senyawa kimia yang digunakan dalam produksi nilon dan serat sintetis lainnya, serta dalam pembuatan berbagai plastik dan pelapis.
T: Bagaimana cara menghilangkan kaprolaktam?
J: Laktam kaproat harus dibuang sesuai dengan peraturan setempat, biasanya melalui fasilitas pembuangan limbah berbahaya resmi atau metode yang direkomendasikan oleh lembaga lingkungan hidup.
T: Apakah kaprolaktam merupakan polutan udara yang diatur?
J: Tidak, laktam kaproat secara umum tidak diatur sebagai polutan udara, namun emisi dari produksi atau proses industrinya tetap harus dikelola sesuai dengan peraturan lingkungan hidup yang berlaku.
T: Apakah kaprolaktam merupakan PAH?
J: Tidak, laktam kaproat tidak dianggap sebagai polutan udara berbahaya (HAP) sebagaimana ditetapkan oleh Badan Perlindungan Lingkungan AS (EPA) atau badan pengatur lainnya.
T: Apakah kaprolaktam terbentuk secara alami?
J: Tidak, laktam kaproat adalah senyawa sintetis dan tidak terbentuk secara alami.
T: Apakah kaprolaktam digunakan dalam pembuatan serat poliester?
J: Tidak, laktam kaproat tidak digunakan dalam pembuatan serat poliester. Hal ini terutama digunakan dalam produksi nilon dan serat sintetis lainnya.
T: Apakah kaprolaktam mudah terbakar?
J: Ya, laktam kaproat mudah terbakar dan dapat terbakar jika terkena api atau sumber penyulutan.
T: Apakah kaprolaktam mengeluarkan gas?
J: Laktam kaproat dapat melepaskan senyawa organik yang mudah menguap (VOC) dan emisi selama produksi dan proses industri tertentu, yang harus dikelola dan dikendalikan untuk meminimalkan dampak terhadap lingkungan.