Il pentaeritritolo è un composto organico versatile utilizzato in vari settori. È sintetizzato da formaldeide e acetaldeide, fornendo elevata stabilità e funzionalità a prodotti come vernici ed esplosivi.
| Nome IUPAC | 2,2-Bis(idrossimetil)1,3-propandiolo |
| Formula molecolare | C5H12O4 |
| numero CAS | 115-77-5 |
| Sinonimi | Pentaeritritolo; PETP; Tetrametilolmetano, monopentaeritritolo; 2,2-Bis(idrossimetil)-1,3-propandiolo |
| InChI | InChI=1S/C5H12O4/c6-1-5(2-7,3-8)4-9/h6-9H,1-4H2 |
Proprietà del pentaeritritolo
Formula pentaeritritolo
La formula chimica del monopentaeritritolo è C5H12O4. È un alcol polivalente contenente cinque atomi di carbonio, dodici atomi di idrogeno e quattro gruppi idrossilici. La formula rappresenta la disposizione precisa dei suoi atomi, contribuendo alle sue proprietà e applicazioni uniche.
Massa molare del pentaeritritolo
La massa molare del monopentaeritritolo è di circa 136,15 g/mol. Questo valore viene determinato sommando le masse atomiche di tutti i suoi elementi costitutivi, inclusi carbonio, idrogeno e ossigeno. La massa molare gioca un ruolo cruciale in vari calcoli chimici e nella stechiometria.
Pentaeritritolo Punto di ebollizione
Il monopentaeritritolo ha un punto di ebollizione di circa 276 gradi Celsius (529 gradi Fahrenheit). A questa temperatura il monopentaeritritolo subisce una transizione di fase dallo stato liquido allo stato gassoso. L’alto punto di ebollizione è importante nelle applicazioni che comportano alte temperature.
Punto di fusione del pentaeritritolo
Il punto di fusione del monopentaeritritolo è di circa 260 gradi Celsius (500 gradi Fahrenheit). Questa è la temperatura alla quale la forma solida del monopentaeritritolo si trasforma in un liquido. Il punto di fusione influenza la sua manipolazione e lavorazione in vari settori.
Pentaeritritolo Densità g/mL
Il monopentaeritritolo ha una densità di circa 1,396 g/ml a 20 gradi Celsius (68 gradi Fahrenheit). La misurazione della densità quantifica la massa di monopentaeritritolo per unità di volume. Questa proprietà è essenziale per determinare i requisiti di imballaggio, stoccaggio e trasporto.
Peso molecolare del pentaeritritolo
Il peso molecolare del monopentaeritritolo, che è uguale alla sua massa molare, è di circa 136,15 g/mol. Questo valore rappresenta la massa totale di una singola molecola di monopentaeritritolo, combinando tutti i suoi atomi costituenti.
Struttura del pentaeritritolo
Il monopentaeritritolo ha una struttura molecolare compatta e simmetrica. È costituito da un atomo di carbonio centrale legato a quattro gruppi idrossilici e un gruppo metilolico. Questa struttura unica contribuisce alla sua stabilità e alla sua capacità di formare molteplici legami chimici.
Solubilità del pentaeritritolo
Il monopentaeritritolo è scarsamente solubile in acqua ma si dissolve bene in vari solventi organici come etanolo e acetone. Le sue caratteristiche di solubilità sono cruciali in applicazioni come la produzione di pitture, vernici e altre formulazioni chimiche.
| Aspetto | Polvere cristallina bianca |
| Peso specifico | 1.396 g/ml |
| Colore | Incolore |
| Odore | Inodore |
| Massa molare | 136,15 g/mole |
| Densità | 1.396 g/ml |
| Punto di fusione | 260°C (500°F) |
| Punto di ebollizione | 276°C (529°F) |
| Punto flash | Non applicabile |
| solubilità in acqua | Leggermente solubile |
| Solubilità | Solubile in solventi organici come etanolo e acetone |
| Pressione del vapore | Non disponibile |
| Densità del vapore | Non disponibile |
| pKa | Non disponibile |
| pH | Non applicabile |
Sicurezza e pericoli del pentaeritritolo
Il monopentaeritritolo presenta rischi minimi se maneggiato correttamente. È considerato non tossico ed è improbabile che l’esposizione acuta causi danni significativi. Tuttavia, come ogni sostanza chimica, è necessario adottare alcune precauzioni. Evitare l’inalazione di polveri o vapori poiché potrebbero irritare le vie respiratorie. Il contatto con la pelle deve essere ridotto al minimo e si devono indossare guanti protettivi durante la manipolazione della sostanza. In caso di contatto con gli occhi, sciacquare abbondantemente con acqua e consultare un medico se l’irritazione persiste. Il pentaeritritolo è generalmente stabile ma può decomporsi in condizioni estreme. Conservarlo in luoghi freschi e asciutti, lontano da fonti di calore o accensione per evitare potenziali danni.
| Simboli di pericolo | Nessuno |
| Descrizione della sicurezza | Bassa tossicità; maneggiare con cura |
| Numeri di identificazione delle Nazioni Unite | Non applicabile |
| Codice SA | 29054200 |
| Classe di pericolo | Non classificato come pericoloso |
| Gruppo di imballaggio | Non applicabile |
| Tossicità | Generalmente considerato non tossico |
Tieni presente che, sebbene il monopentaeritritolo sia generalmente considerato sicuro, è essenziale seguire le pratiche di sicurezza standard e maneggiare tutte le sostanze chimiche con cura. Fare sempre riferimento alla specifica scheda dati di sicurezza e alle istruzioni del produttore per informazioni dettagliate sulla sicurezza.
Metodi di sintesi del pentaeritritolo
Due metodi principali per sintetizzare il monopentaeritritolo sono i processi formaldeide – acetaldeide e acetilene .
Nel processo formaldeide-acetaldeide, il catalizzatore basico facilita la reazione tra formaldeide e acetaldeide. Inizialmente, la formaldeide subisce la condensazione aldolica per produrre 3-idrossibutanale. Successivamente, questo intermedio reagisce con ulteriore formaldeide, dando luogo alla formazione di monopentaeritritolo. Gli operatori controllano le condizioni di temperatura e pressione durante tutto il processo per ottimizzare la resa.
Nel processo dell’acetilene, il catalizzatore del cloruro di mercurio consente la reazione tra acetilene gassoso e formaldeide. Il processo prevede diverse fasi, inclusa l’idratazione dell’acetilene per generare acetaldeide, seguita dalla condensazione aldolica con formaldeide. Ulteriori trasformazioni chimiche portano alla produzione di monopentaeritritolo.
Entrambi i processi richiedono un controllo preciso delle condizioni di reazione e fasi di purificazione efficienti per ottenere rese elevate di monopentaeritritolo. Questi metodi di sintesi sono di importanza industriale perché il monopentaeritritolo è un elemento essenziale per varie applicazioni nella produzione di resine, vernici, esplosivi e lubrificanti.
Usi del pentaeritritolo
Il monopentaeritritolo trova varie applicazioni in tutti i settori grazie alle sue proprietà uniche e alla sua versatilità. Ecco i suoi usi:
- Resine alchidiche: il monopentaeritritolo svolge un ruolo cruciale nella produzione di resine alchidiche, ampiamente utilizzate in pitture, rivestimenti e vernici.
- Esplosivi: i produttori lo utilizzano come ingrediente essenziale nella produzione di materiali esplosivi, come il PETN (monopentaeritritolo tetranitrato).
- Lubrificanti sintetici: gli esteri a base di monopentaeritritolo funzionano come lubrificanti ad alte prestazioni nelle applicazioni automobilistiche e industriali.
- Schiume poliuretaniche: le industrie lo utilizzano come agente reticolante per produrre schiume poliuretaniche rigide con eccellenti proprietà isolanti.
- Inchiostri: il monopentaeritritolo viene utilizzato nella produzione di inchiostri da stampa per l’imballaggio e l’editoria.
- Plastificanti: serve come plastificante nella produzione di plastica, migliorando flessibilità e durata.
- Additivo di rivestimento: i produttori aggiungono monopentaeritritolo ai rivestimenti e agli adesivi per migliorare le proprietà di formazione del film e l’adesione.
- Produzione di fibre sintetiche: svolge un ruolo determinante nella produzione di fibre sintetiche come i poliesteri.
- Additivi per carburanti: gli esteri del monopentaeritritolo agiscono come additivi per carburanti, migliorando l’efficienza della combustione e riducendo le emissioni.
- Medicina: le applicazioni mediche utilizzano derivati del monopentaeritritolo come agenti di contrasto per l’imaging.
L’ampia gamma di applicazioni dimostra l’importanza del monopentaeritritolo in vari settori, rendendolo un composto prezioso per la tecnologia moderna e la vita di tutti i giorni.
Domande:
D: A cosa serve il pentaeritritolo?
R: Il monopentaeritritolo viene utilizzato nelle resine alchidiche, negli esplosivi, nei lubrificanti sintetici, nelle schiume poliuretaniche, negli inchiostri, nei plastificanti, ecc.
D: Cos’è il pentaeritritolo tetranitrato?
R: Il monopentaeritritolo tetranitrato (PETN) è un composto esplosivo comunemente utilizzato nei detonatori e nelle applicazioni militari.
D: Cos’è il pentaeritritolo?
R: Il monopentaeritritolo è un alcol polivalente con la formula chimica C5H12O4, ampiamente utilizzato in vari settori.
D: Qual è il punto di fusione del pentaeritritolo tetranitrato?
R: Il punto di fusione del monopentaeritritolo tetranitrato è di circa 141-142°C.
D: Qual è il meccanismo della sintesi del pentaeritritolo?
R: Il monopentaeritritolo può essere sintetizzato mediante processi formaldeide-acetaldeide o acetilene che coinvolgono reazioni controllate e catalizzatori.
D: Quali elementi compongono il pentaeritritolo tetranitrato?
R: Il monopentaeritritolo tetranitrato è composto da atomi di carbonio, idrogeno, ossigeno e azoto.
D: Cos’è il pentaeritritolo tetranitrato?
R: Il monopentaeritritolo tetranitrato (PETN) è un composto organico esplosivo utilizzato in varie applicazioni militari e commerciali.
D: Come sintetizzare il pentaeritritolo maleimide?
R: Il monopentaeritritolo maleimide può essere sintetizzato facendo reagire il pentaeritritolo con l’anidride maleica in condizioni controllate.