Le pentaérythritol est un composé organique polyvalent utilisé dans diverses industries. Il est synthétisé à partir de formaldéhyde et d’acétaldéhyde, offrant une stabilité et une fonctionnalité élevées dans des produits tels que les peintures et les explosifs.
| Nom UICPA | 2,2-Bis(hydroxyméthyl)1,3-propanediol |
| Formule moléculaire | C5H12O4 |
| Numero CAS | 115-77-5 |
| Synonymes | Pentaérythritol; PETP ; Tétraméthylolméthane, monopentaérythritol ; 2,2-Bis(hydroxyméthyl)-1,3-propanediol |
| InChI | InChI=1S/C5H12O4/c6-1-5(2-7,3-8)4-9/h6-9H,1-4H2 |
Propriétés du pentaérythritol
Formule pentaérythritol
La formule chimique du monopentaérythritol est C5H12O4. C’est un alcool polyhydrique contenant cinq atomes de carbone, douze atomes d’hydrogène et quatre groupes hydroxyle. La formule représente la disposition précise de ses atomes, contribuant à ses propriétés et applications uniques.
Pentaérythritol Masse molaire
La masse molaire du monopentaérythritol est d’environ 136,15 g/mol. Cette valeur est déterminée en additionnant les masses atomiques de tous ses éléments constitutifs, notamment le carbone, l’hydrogène et l’oxygène. La masse molaire joue un rôle crucial dans divers calculs chimiques et stœchiométrie.
Pentaérythritol Point d’ébullition
Le monopentaérythritol a un point d’ébullition d’environ 276 degrés Celsius (529 degrés Fahrenheit). A cette température, le monopentaérythritol subit une transition de phase de son état liquide à un état gazeux. Le point d’ébullition élevé est important dans les applications impliquant des températures élevées.
Pentaérythritol Point de fusion
Le point de fusion du monopentaérythritol est d’environ 260 degrés Celsius (500 degrés Fahrenheit). C’est la température à laquelle la forme solide du monopentaérythritol se transforme en liquide. Le point de fusion influence sa manipulation et sa transformation dans diverses industries.
Pentaérythritol Densité g/mL
Le monopentaérythritol présente une densité d’environ 1,396 g/mL à 20 degrés Celsius (68 degrés Fahrenheit). La mesure de la densité quantifie la masse de monopentaérythritol par unité de volume. Cette propriété est essentielle pour déterminer ses exigences en matière d’emballage, de stockage et de transport.
Pentaérythritol Poids moléculaire
Le poids moléculaire du monopentaérythritol, qui est identique à sa masse molaire, est d’environ 136,15 g/mol. Cette valeur représente la masse totale d’une seule molécule de monopentaérythritol, combinant tous ses atomes constitutifs.
Structure du pentaérythritol
Le monopentaérythritol a une structure moléculaire compacte et symétrique. Il se compose d’un atome de carbone central lié à quatre groupes hydroxyle et à un groupe méthylol. Cette structure unique contribue à sa stabilité et à sa capacité à former de multiples liaisons chimiques.
Solubilité du pentaérythritol
Le monopentaérythritol est peu soluble dans l’eau mais se dissout bien dans divers solvants organiques comme l’éthanol et l’acétone. Ses caractéristiques de solubilité sont cruciales dans des applications telles que la production de peintures, vernis et autres formulations chimiques.
| Apparence | Poudre cristalline blanche |
| Gravité spécifique | 1,396 g/mL |
| Couleur | Incolore |
| Odeur | Inodore |
| Masse molaire | 136,15 g/mole |
| Densité | 1,396 g/mL |
| Point de fusion | 260°C (500°F) |
| Point d’ébullition | 276°C (529°F) |
| Point d’éclair | N’est pas applicable |
| Solubilité dans l’eau | Légèrement soluble |
| Solubilité | Soluble dans les solvants organiques comme l’éthanol et l’acétone |
| La pression de vapeur | Pas disponible |
| Densité de vapeur | Pas disponible |
| pKa | Pas disponible |
| pH | N’est pas applicable |
Sécurité et dangers du pentaérythritol
Le monopentaérythritol présente des risques minimes lorsqu’il est manipulé correctement. Il est considéré comme non toxique et il est peu probable qu’une exposition aiguë cause des dommages importants. Cependant, comme tout produit chimique, certaines précautions doivent être prises. Évitez l’inhalation de poussières ou de vapeurs, car elles peuvent irriter le système respiratoire. Le contact avec la peau doit être minimisé et des gants de protection doivent être portés lors de la manipulation de la substance. En cas de contact avec les yeux, rincer abondamment à l’eau et consulter un médecin si l’irritation persiste. Le pentaérythritol est généralement stable mais peut se décomposer dans des conditions extrêmes. Conservez-le dans des endroits frais et secs, à l’écart des sources de chaleur ou d’ignition pour éviter tout danger potentiel.
| Symboles de danger | Aucun |
| Description de la sécurité | Faible toxicité ; manipuler avec soin |
| Numéros d’identification de l’ONU | N’est pas applicable |
| Code SH | 29054200 |
| Classe de danger | Non classé comme dangereux |
| Groupe d’emballage | N’est pas applicable |
| Toxicité | Généralement considéré comme non toxique |
Veuillez noter que même si le monopentaérythritol est généralement considéré comme sûr, il est essentiel de suivre les pratiques de sécurité standard et de manipuler tous les produits chimiques avec soin. Reportez-vous toujours à la fiche de données de sécurité spécifique et aux directives du fabricant pour obtenir des informations de sécurité détaillées.
Méthodes de synthèse du pentaérythritol
Deux méthodes principales de synthèse du monopentaérythritol sont les procédés formaldéhyde – acétaldéhyde et acétylène .
Dans le procédé formaldéhyde-acétaldéhyde, le catalyseur basique facilite la réaction entre le formaldéhyde et l’acétaldéhyde. Initialement, le formaldéhyde subit une condensation aldolique pour produire du 3-hydroxybutanal. Par la suite, cet intermédiaire réagit avec du formaldéhyde supplémentaire, entraînant la formation de monopentaérythritol. Les opérateurs contrôlent les conditions de température et de pression tout au long du processus pour optimiser le rendement.
Dans le procédé à l’acétylène, le catalyseur au chlorure mercurique permet la réaction entre l’acétylène gazeux et le formaldéhyde. Le processus implique plusieurs étapes, dont l’hydratation de l’acétylène pour générer de l’acétaldéhyde, suivie d’une condensation aldolique avec du formaldéhyde. D’autres transformations chimiques conduisent à la production de monopentaérythritol.
Les deux procédés nécessitent un contrôle précis des conditions de réaction et des étapes de purification efficaces pour obtenir des rendements élevés en monopentaérythritol. Ces méthodes de synthèse ont une importance industrielle, car le monopentaérythritol constitue un élément essentiel pour diverses applications dans la fabrication de résines, de peintures, d’explosifs et de lubrifiants.
Utilisations du pentaérythritol
Le monopentaérythritol trouve diverses applications dans tous les secteurs en raison de ses propriétés uniques et de sa polyvalence. Voici ses utilisations :
- Résines alkydes : Le monopentaérythritol joue un rôle crucial dans la production de résines alkydes, largement utilisées dans les peintures, les revêtements et les vernis.
- Explosifs : les fabricants l’utilisent comme ingrédient essentiel dans la production de matériaux explosifs, tels que le PETN (tétranitrate de monopentaérythritol).
- Lubrifiants synthétiques : les esters à base de monopentaérythritol fonctionnent comme des lubrifiants haute performance dans les applications automobiles et industrielles.
- Mousses de polyuréthane : les industries l’utilisent comme agent de réticulation pour produire des mousses de polyuréthane rigides dotées d’excellentes propriétés isolantes.
- Encres : Le monopentaérythritol est utilisé dans la production d’encres d’imprimerie destinées à l’emballage et à la publication.
- Plastifiants : Il sert de plastifiant dans la fabrication du plastique, améliorant la flexibilité et la durabilité.
- Additif de revêtement : les fabricants ajoutent du monopentaérythritol aux revêtements et aux adhésifs pour améliorer les propriétés filmogènes et l’adhérence.
- Production de fibres synthétiques : elle joue un rôle déterminant dans la production de fibres synthétiques comme les polyesters.
- Additifs pour carburant : les esters de monopentaérythritol agissent comme additifs pour carburant, améliorant l’efficacité de la combustion et réduisant les émissions.
- Médecine : les applications médicales utilisent des dérivés du monopentaérythritol comme agents de contraste pour l’imagerie.
La vaste gamme d’applications démontre l’importance du monopentaérythritol dans diverses industries, ce qui en fait un composé précieux pour la technologie moderne et la vie quotidienne.
Des questions:
Q : À quoi sert le pentaérythritol ?
R : Le monopentaérythritol est utilisé dans les résines alkydes, les explosifs, les lubrifiants synthétiques, les mousses de polyuréthane, les encres, les plastifiants, etc.
Q : Qu’est-ce que le tétranitrate de pentaérythritol ?
R : Le tétranitrate de monopentaérythritol (PETN) est un composé explosif couramment utilisé dans les détonateurs et les applications militaires.
Q : Qu’est-ce que le pentaérythritol ?
R : Le monopentaérythritol est un alcool polyhydrique de formule chimique C5H12O4, largement utilisé dans diverses industries.
Q : Quel est le point de fusion du tétranitrate de pentaérythritol ?
R : Le point de fusion du tétranitrate de monopentaérythritol est d’environ 141-142°C.
Q : Quel est le mécanisme de synthèse du pentaérythritol ?
R : Le monopentaérythritol peut être synthétisé par des procédés formaldéhyde-acétaldéhyde ou acétylène impliquant des réactions contrôlées et des catalyseurs.
Q : Quels sont les éléments qui composent le tétranitrate de pentaérythritol ?
R : Le tétranitrate de monopentaérythritol est composé d’atomes de carbone, d’hydrogène, d’oxygène et d’azote.
Q : Qu’est-ce que le tétranitrate de pentaérythritol ?
R : Le tétranitrate de monopentaérythritol (PETN) est un composé organique explosif utilisé dans diverses applications militaires et commerciales.
Q : Comment synthétiser le maléimide de pentaérythritol ?
R : Le maléimide de monopentaérythritol peut être synthétisé en faisant réagir le pentaérythritol avec l’anhydride maléique dans des conditions contrôlées.