Lo stirene (C6H5CH=CH2) è una sostanza chimica versatile utilizzata nella produzione di plastica, gomma e resine. Grazie alle sue proprietà ha una vasta gamma di applicazioni in vari settori.
| Nome IUPAC | Etenilbenzene |
| Formula molecolare | C₆H₅CH=CH₂ |
| numero CAS | 100-42-5 |
| Sinonimi | Vinilbenzene, feniletilene, cannella, etenilbenzene |
| InChI | InChI=1S/C8H8/c1-2-8-6-4-3-5-7-8/h2-7H,1H2 |
Proprietà della formula dello stirene
Formula dello stirene
La formula chimica dello stirene è C₈H₈. È composto da otto atomi di carbonio e otto atomi di idrogeno. La formula rappresenta la disposizione degli atomi in una singola molecola di stirene.
Massa molare dello stirene
La massa molare del vinilbenzene è di circa 104,15 grammi per mole. Si calcola sommando le masse atomiche di tutti gli atomi presenti in una mole di molecole di vinilbenzene.
Punto di ebollizione dello stirene
Il punto di ebollizione del vinilbenzene è di circa 145 gradi Celsius. A questa temperatura il vinilbenzene subisce un cambiamento di fase da liquido a gassoso. Il punto di ebollizione è una caratteristica importante che determina la volatilità di una sostanza.
Punto di fusione dello stirene
Lo stirene ha un punto di fusione di circa -31 gradi Celsius. Questa è la temperatura alla quale il vinilbenzene solido passa allo stato liquido. Il punto di fusione fornisce informazioni sulle proprietà fisiche della sostanza e sulla sua capacità di subire cambiamenti di fase.
Densità dello stirene g/ml
La densità del vinilbenzene è di circa 0,91 grammi per millilitro. La densità rappresenta la massa di una sostanza per unità di volume. La densità relativamente bassa dello stirene contribuisce alla sua leggerezza e galleggiabilità.
Peso molecolare dello stirene
Il peso molecolare del vinilbenzene è 104,15 grammi per mole. È la somma dei pesi atomici di tutti gli atomi di una molecola. Il peso molecolare è fondamentale per determinare la quantità di una sostanza nelle reazioni chimiche.
Struttura in stirene
La struttura del vinilbenzene è costituita da un anello benzenico a cui è attaccato un gruppo vinilico. Il gruppo vinilico, rappresentato da -CH=CH₂, è direttamente legato all’anello benzenico. Questa struttura conferisce al vinilbenzene le sue proprietà distintive.
Solubilità dello stirene
Lo stirene è scarsamente solubile in acqua ma si dissolve bene in solventi organici come benzene e toluene. La sua solubilità è influenzata dalla polarità del solvente e dalle forze intermolecolari tra il vinilbenzene e le molecole del solvente.
| Aspetto | Liquido limpido e incolore |
| Peso specifico | 0,91 |
| Colore | Incolore |
| Odore | Dolce, aromatico |
| Massa molare | 104,15 g/mole |
| Densità | 0,91 g/ml |
| Punto di fusione | -31°C |
| Punto di ebollizione | 145°C |
| Punto flash | 32°C |
| solubilità in acqua | Debole |
| Solubilità | Solubile in solventi organici |
| Pressione del vapore | 5,6 mmHg a 25°C |
| Densità del vapore | 3,6 (aria = 1) |
| pKa | 11.24 |
| pH | Neutro |
Sicurezza e pericoli dello stirene
Lo stirene pone alcuni problemi di sicurezza e rischi che devono essere considerati. È importante maneggiare il vinilbenzene con cautela. L’esposizione diretta ai vapori o ai liquidi di vinilbenzene può irritare la pelle, gli occhi e il sistema respiratorio. L’esposizione prolungata o ripetuta può causare effetti più gravi sulla salute. Anche lo stirene è infiammabile e può formare miscele esplosive con l’aria. Quando si lavora con il vinilbenzene è necessario utilizzare una ventilazione adeguata e dispositivi di protezione individuale. Inoltre, è essenziale seguire protocolli di sicurezza, come conservare il vinilbenzene lontano da sostanze incompatibili e garantire un adeguato smaltimento dei rifiuti per ridurre al minimo i rischi ambientali.
| Simboli di pericolo | Fiamma, teschio e ossa incrociate |
| Descrizione della sicurezza | Tenere lontano da fonti di calore e fiamme libere. Utilizzare in un’area ben ventilata. Indossare indumenti e guanti protettivi. Evitare il contatto diretto con gli occhi e la pelle. |
| Identificatori delle Nazioni Unite | ONU2055 |
| Codice SA | 2902.50.00 |
| Classe di pericolo | 3 |
| Gruppo di imballaggio | II |
| Tossicità | Può provocare irritazione e può essere nocivo in caso di ingestione. |
Metodi di sintesi dello stirene
Vari metodi consentono la sintesi del vinilbenzene.
Un metodo comunemente usato per sintetizzare il vinilbenzene prevede il riscaldamento dell’etilbenzene in presenza di un catalizzatore, solitamente un catalizzatore di ossido metallico. Il catalizzatore facilita la rimozione degli atomi di idrogeno dalla molecola di etilbenzene, con conseguente formazione di vinilbenzene.
Un altro metodo per sintetizzare il vinilbenzene prevede la reazione dell’etilbenzene con un agente ossidante, come l’aria o l’ossigeno molecolare. Questa reazione avviene ad alte temperature e in presenza di un catalizzatore, favorendo l’eliminazione degli atomi di idrogeno e la formazione di vinilbenzene.
La sintesi del vinilbenzene prevede la reazione di benzene ed etilene in presenza di un catalizzatore, come il cloruro di alluminio. Il catalizzatore facilita la formazione della molecola di vinilbenzene combinando le molecole di benzene ed etilene.
La sintesi del vinilbenzene da risorse rinnovabili, come biomassa o rifiuti, prevede l’uso di processi come la gassificazione della biomassa seguita dalla conversione catalitica.
Questi metodi di sintesi svolgono un ruolo cruciale nella produzione di vinilbenzene, ampiamente utilizzato nella produzione di plastica, gomma e altri materiali. È importante garantire un’implementazione efficiente e sicura di questi processi per ottenere vinilbenzene di alta qualità riducendo al minimo l’impatto ambientale.
Usi dello stirene
Il vinilbenzene ha proprietà versatili che lo rendono adatto a molte applicazioni in vari settori. Alcuni usi comuni del vinilbenzene includono:
- Materie plastiche: il vinilbenzene svolge un ruolo cruciale nella produzione del polistirene, una plastica ampiamente utilizzata nota per il suo eccellente isolamento termico e resistenza agli urti. Le industrie lo utilizzano nella produzione di materiali da imballaggio, posate usa e getta, pannelli isolanti e prodotti in schiuma.
- Gomma: vinilbenzene e butadiene si combinano per formare la gomma vinilbenzene-butadiene (SBR), una gomma sintetica ampiamente utilizzata nella produzione di pneumatici, nastri trasportatori, guarnizioni e sigillanti. La sua durabilità e resistenza all’abrasione lo rendono una scelta preferita.
- Resine: il vinilbenzene trova applicazione nella produzione di varie resine, comprese le resine poliestere insature (UPR). I produttori utilizzano ampiamente queste resine nella plastica rinforzata con fibra di vetro (FRP) per produrre scafi di barche, parti di automobili e materiali da costruzione.
- Adesivi e sigillanti: i produttori incorporano copolimeri a base di vinilbenzene nelle formulazioni di adesivi e sigillanti. Questi materiali offrono forti proprietà di adesione, che li rendono ideali per l’uso nei settori dell’edilizia, automobilistico e dei beni di consumo.
- Vernici e rivestimenti: il vinilbenzene è un additivo nelle vernici e nei rivestimenti, che ne migliora la durata, la lucentezza e la resistenza agli agenti chimici e agli agenti atmosferici.
- Tessili: il vinilbenzene contribuisce attivamente alla produzione di fibre sintetiche, comprese le fibre di stirene-acrilonitrile (SAN), che trovano applicazioni nei tessuti, nei tappeti e nella tappezzeria.
- Elettronica: le resine a base di stirene sono fondamentali nelle applicazioni elettroniche, compreso l’incapsulamento di componenti elettronici e la produzione di circuiti stampati (PCB).
- Dispositivi medici: la biocompatibilità e la facilità di lavorazione rendono il vinilbenzene un componente prezioso nella produzione di dispositivi medici come siringhe, cateteri e provette.
Le diverse applicazioni dello stirene dimostrano la sua importanza in vari settori, promuovendo lo sviluppo di prodotti innovativi e funzionali.
Domande:
D: Dove posso acquistare i fogli di stirene?
R: I fogli di vinilbenzene possono essere acquistati da una varietà di fonti come negozi di forniture di plastica, rivenditori online o negozi di ferramenta locali.
D: Cos’è lo stirene?
R: Il vinilbenzene è un composto chimico versatile utilizzato nella produzione di plastica, gomma, resine e vari altri materiali.
D: Cos’è il vetro stirene?
R: Il vetro vinilbenzenico, noto anche come vetro acrilico o plexiglass, è un foglio di plastica trasparente realizzato con polimeri di stirene. È leggero e offre un’elevata resistenza agli urti.
D: Cos’è la plastica stirene?
R: La plastica vinilbenzenica si riferisce a un’ampia gamma di materiali plastici che contengono monomeri di stirene nella loro struttura chimica. Queste plastiche hanno diverse applicazioni a causa delle proprietà desiderate.
D: Come viene prodotto lo stirene?
R: Il vinilbenzene viene generalmente prodotto mediante deidrogenazione dell’etilbenzene o deidrogenazione ossidativa dell’etilbenzene, utilizzando catalizzatori e condizioni specifici.
D: Quale parte di un irrigatore contiene stirene?
R: Il vinilbenzene si trova nel corpo o nell’alloggiamento di un irrigatore, che spesso è costituito da un materiale plastico a base di stirene.
D: Lo stirene è una sostanza chimica?
R: Sì, il vinilbenzene è un composto chimico appartenente alla famiglia dei composti organici.
D: Lo stirene è migliore del vetro?
R: Il vinilbenzene, essendo una plastica leggera e resistente agli urti, offre vantaggi quali durata e sicurezza, ma potrebbe non avere la stessa chiarezza ottica del vetro.
D: Lo stirene è planare?
R: Sì, il vinilbenzene ha una struttura planare dovuta alla presenza di un doppio legame tra gli atomi di carbonio del gruppo vinilico.
D: Lo stirene è solubile in acqua?
R: Il vinilbenzene ha una bassa solubilità in acqua, il che significa che non si dissolve facilmente in acqua ma può mescolarsi in misura limitata.
D: Lo stirene è aromatico?
R: Sì, il vinilbenzene è considerato un composto aromatico a causa della presenza di un anello benzenico nella sua struttura.
D: Lo stirene è un materiale termoplastico?
R: Sì, il vinilbenzene è classificato come materiale termoplastico, il che significa che può essere fuso e rimodellato più volte senza subire degradazione chimica.
D: Quale carbonio nello stirene diventerà un radicale libero?
R: L’atomo di carbonio adiacente al gruppo vinilico nel vinilbenzene (il carbonio beta) è quello che può subire reazioni dei radicali liberi.
D: I nitromeri scioglieranno lo stirene?
R: Nitromors è uno sverniciante che può intaccare la plastica a base di stirene. Occorre quindi prestare attenzione per evitare potenziali danni.