Pentaerythritol is een veelzijdige organische verbinding die in verschillende industrieën wordt gebruikt. Het wordt gesynthetiseerd uit formaldehyde en aceetaldehyde en zorgt voor een hoge stabiliteit en functionaliteit in producten zoals verven en explosieven.
| IUPAC-naam | 2,2-Bis(hydroxymethyl)1,3-propaandiol |
| Moleculaire formule | C5H12O4 |
| CAS-nummer | 115-77-5 |
| Synoniemen | Pentaerythritol; PETP; Tetramethylolmethaan, monopentaerythritol; 2,2-Bis(hydroxymethyl)-1,3-propaandiol |
| InChi | InChI=1S/C5H12O4/c6-1-5(2-7,3-8)4-9/h6-9H,1-4H2 |
Eigenschappen van pentaerythritol
Pentaerythritol-formule
De chemische formule voor monopentaerythritol is C5H12O4. Het is een polyhydrische alcohol die vijf koolstofatomen, twaalf waterstofatomen en vier hydroxylgroepen bevat. De formule vertegenwoordigt de precieze rangschikking van de atomen en draagt bij aan de unieke eigenschappen en toepassingen ervan.
Pentaerythritol molaire massa
De molaire massa van monopentaerythritol is ongeveer 136,15 g/mol. Deze waarde wordt bepaald door de atoommassa’s van alle samenstellende elementen op te tellen, inclusief koolstof, waterstof en zuurstof. Molaire massa speelt een cruciale rol bij verschillende chemische berekeningen en stoichiometrie.
Pentaerythritol Kookpunt
Monopentaerythritol heeft een kookpunt van ongeveer 276 graden Celsius (529 graden Fahrenheit). Bij deze temperatuur ondergaat monopentaerythritol een faseovergang van zijn vloeibare toestand naar een gasvormige toestand. Het hoge kookpunt is belangrijk bij toepassingen met hoge temperaturen.
Smeltpunt van pentaerythritol
Het smeltpunt van monopentaerythritol is ongeveer 260 graden Celsius (500 graden Fahrenheit). Dit is de temperatuur waarbij de vaste vorm van monopentaerythritol vloeibaar wordt. Het smeltpunt beïnvloedt de behandeling en verwerking ervan in verschillende industrieën.
Pentaerythritol Dichtheid g/ml
Monopentaerythritol heeft een dichtheid van ongeveer 1,396 g/ml bij 20 graden Celsius (68 graden Fahrenheit). De dichtheidsmeting kwantificeert de massa monopentaerythritol per volume-eenheid. Deze eigenschap is essentieel bij het bepalen van de vereisten voor verpakking, opslag en transport.
Pentaerythritol Moleculair gewicht
Het molecuulgewicht van monopentaerythritol, dat hetzelfde is als de molaire massa, bedraagt ongeveer 136,15 g/mol. Deze waarde vertegenwoordigt de totale massa van een enkel monopentaerythritolmolecuul, waarbij alle samenstellende atomen worden gecombineerd.
Structuur van pentaerythritol
Monopentaerythritol heeft een compacte en symmetrische moleculaire structuur. Het bestaat uit een centraal koolstofatoom gebonden aan vier hydroxylgroepen en een methylolgroep. Deze unieke structuur draagt bij aan de stabiliteit en het vermogen om meerdere chemische bindingen te vormen.
Oplosbaarheid van pentaerythritol
Monopentaerythritol is slecht oplosbaar in water, maar lost goed op in verschillende organische oplosmiddelen zoals ethanol en aceton. De oplosbaarheidseigenschappen ervan zijn cruciaal bij toepassingen zoals de productie van verven, vernissen en andere chemische formuleringen.
| Verschijning | Wit kristallijn poeder |
| Soortelijk gewicht | 1.396 g/ml |
| Kleur | Kleurloos |
| Geur | Geurloos |
| Molaire massa | 136,15 g/mol |
| Dikte | 1.396 g/ml |
| Fusie punt | 260°C (500°F) |
| Kookpunt | 276°C (529°F) |
| Flitspunt | Niet toepasbaar |
| oplosbaarheid in water | Enigszins oplosbaar |
| Oplosbaarheid | Oplosbaar in organische oplosmiddelen zoals ethanol en aceton |
| Dampdruk | Niet beschikbaar |
| Dampdichtheid | Niet beschikbaar |
| pKa | Niet beschikbaar |
| pH | Niet toepasbaar |
Veiligheid en gevaren van pentaerythritol
Monopentaerythritol brengt minimale risico’s met zich mee als het op de juiste manier wordt behandeld. Het wordt als niet-toxisch beschouwd en het is onwaarschijnlijk dat acute blootstelling aanzienlijke schade zal veroorzaken. Zoals bij elke chemische stof moeten echter bepaalde voorzorgsmaatregelen worden genomen. Vermijd inademing van stof of dampen, aangezien deze de luchtwegen kunnen irriteren. Huidcontact moet tot een minimum worden beperkt en er moeten beschermende handschoenen worden gedragen bij het hanteren van de stof. In geval van contact met de ogen, met veel water en een arts raadplegen als de irritatie aanhoudt. Pentaerythritol is over het algemeen stabiel, maar kan onder extreme omstandigheden ontleden. Bewaar het op een koele, droge plaats, uit de buurt van hitte- of ontstekingsbronnen, om mogelijke schade te voorkomen.
| Gevarensymbolen | Geen |
| Beveiligingsbeschrijving | Lage toxiciteit; breekbaar |
| VN-identificatienummers | Niet toepasbaar |
| HS-code | 29054200 |
| Gevarenklasse | Niet geclassificeerd als gevaarlijk |
| Verpakkingsgroep | Niet toepasbaar |
| Toxiciteit | Over het algemeen als niet-giftig beschouwd |
Houd er rekening mee dat, hoewel monopentaerythritol over het algemeen als veilig wordt beschouwd, het essentieel is om de standaardveiligheidspraktijken te volgen en zorgvuldig met alle chemicaliën om te gaan. Raadpleeg altijd het specifieke veiligheidsinformatieblad en de instructies van de fabrikant voor gedetailleerde veiligheidsinformatie.
Pentaerythritol-synthesemethoden
Twee belangrijke methoden voor het synthetiseren van monopentaerythritol zijn de formaldehyde – aceetaldehyde- en acetyleenprocessen .
Bij het formaldehyde-aceetaldehyde-proces vergemakkelijkt de basische katalysator de reactie tussen formaldehyde en aceetaldehyde. Aanvankelijk ondergaat formaldehyde aldolcondensatie om 3-hydroxybutanal te produceren. Vervolgens reageert dit tussenproduct met extra formaldehyde, wat resulteert in de vorming van monopentaerythritol. Operators controleren de temperatuur- en drukomstandigheden gedurende het hele proces om de opbrengst te optimaliseren.
Bij het acetyleenproces maakt de kwikchloride-katalysator de reactie tussen gasvormig acetyleen en formaldehyde mogelijk. Het proces omvat verschillende stappen, waaronder de hydratatie van acetyleen om aceetaldehyde te genereren, gevolgd door aldolcondensatie met formaldehyde. Verdere chemische transformaties leiden tot de productie van monopentaerythritol.
Beide processen vereisen nauwkeurige controle van de reactieomstandigheden en efficiënte zuiveringsstappen om hoge opbrengsten aan monopentaerythritol te bereiken. Deze synthesemethoden zijn van industrieel belang omdat monopentaerythritol een essentieel element is voor verschillende toepassingen bij de vervaardiging van harsen, verven, explosieven en smeermiddelen.
Gebruik van Pentaerythritol
Monopentaerythritol vindt verschillende toepassingen in verschillende industrieën vanwege zijn unieke eigenschappen en veelzijdigheid. Hier zijn de toepassingen:
- Alkydharsen: Monopentaerythritol speelt een cruciale rol bij de productie van alkydharsen, die veel worden gebruikt in verven, coatings en vernissen.
- Explosieven: Fabrikanten gebruiken het als een essentieel ingrediënt bij de productie van explosieve materialen, zoals PETN (monopentaerythritoltetranitraat).
- Synthetische smeermiddelen: Esters op basis van monopentaerythritol functioneren als hoogwaardige smeermiddelen in automobiel- en industriële toepassingen.
- Polyurethaanschuimen: Industrieën gebruiken het als verknopingsmiddel om harde polyurethaanschuimen met uitstekende isolerende eigenschappen te produceren.
- Inkten: Monopentaerythritol wordt gebruikt bij de productie van drukinkten voor verpakkingen en uitgeverijen.
- Weekmakers: Het dient als weekmaker bij de productie van plastic, waardoor de flexibiliteit en duurzaamheid worden verbeterd.
- Coatingadditief: Fabrikanten voegen monopentaerythritol toe aan coatings en lijmen om de filmvormende eigenschappen en hechting te verbeteren.
- Productie van synthetische vezels: het speelt een bepalende rol bij de productie van synthetische vezels zoals polyesters.
- Brandstofadditieven: Monopentaerythritolesters werken als brandstofadditieven, verbeteren de verbrandingsefficiëntie en verminderen de uitstoot.
- Geneeskunde: Medische toepassingen gebruiken monopentaerythritolderivaten als contrastmiddelen voor beeldvorming.
Het brede scala aan toepassingen toont het belang van monopentaerythritol in verschillende industrieën aan, waardoor het een waardevolle verbinding is voor de moderne technologie en het dagelijks leven.
Vragen:
Vraag: Waar wordt pentaerythritol voor gebruikt?
A: Monopentaerythritol wordt gebruikt in alkydharsen, explosieven, synthetische smeermiddelen, polyurethaanschuimen, inkten, weekmakers, enz.
Vraag: Wat is pentaerythritoltetranitraat?
A: Monopentaerythritoltetranitraat (PETN) is een explosieve verbinding die vaak wordt gebruikt in ontstekers en militaire toepassingen.
Vraag: Wat is pentaerythritol?
A: Monopentaerythritol is een polyhydrische alcohol met de chemische formule C5H12O4, die veel wordt gebruikt in verschillende industrieën.
Vraag: Wat is het smeltpunt van pentaerythritoltetranitraat?
A: Het smeltpunt van monopentaerythritoltetranitraat is ongeveer 141-142°C.
Vraag: Wat is het mechanisme van pentaerythritolsynthese?
A: Monopentaerythritol kan worden gesynthetiseerd door middel van formaldehyde-aceetaldehyde- of acetyleenprocessen waarbij gecontroleerde reacties en katalysatoren betrokken zijn.
Vraag: Uit welke elementen bestaat pentaerythritoltetranitraat?
A: Monopentaerythritoltetranitraat bestaat uit koolstof-, waterstof-, zuurstof- en stikstofatomen.
Vraag: Wat is pentaerythritoltetranitraat?
A: Monopentaerythritoltetranitraat (PETN) is een explosieve organische verbinding die wordt gebruikt in verschillende militaire en commerciële toepassingen.
Vraag: Hoe pentaerythritolmaleïmide synthetiseren?
A: Monopentaerythritol-maleïmide kan worden gesynthetiseerd door pentaerythritol onder gecontroleerde omstandigheden te laten reageren met maleïnezuuranhydride.