Pentaeritritol é um composto orgânico versátil usado em diversas indústrias. É sintetizado a partir de formaldeído e acetaldeído, proporcionando alta estabilidade e funcionalidade em produtos como tintas e explosivos.
| Nome IUPAC | 2,2-Bis(hidroximetil)1,3-propanodiol |
| Fórmula molecular | C5H12O4 |
| Número CAS | 115-77-5 |
| Sinônimos | Pentaeritritol; PETP; Tetrametilolmetano, monopentaeritritol; 2,2-Bis(hidroximetil)-1,3-propanodiol |
| InChI | InChI=1S/C5H12O4/c6-1-5(2-7,3-8)4-9/h6-9H,1-4H2 |
Propriedades do pentaeritritol
Fórmula de pentaeritritol
A fórmula química do monopentaeritritol é C5H12O4. É um álcool polihídrico contendo cinco átomos de carbono, doze átomos de hidrogênio e quatro grupos hidroxila. A fórmula representa o arranjo preciso de seus átomos, contribuindo para suas propriedades e aplicações únicas.
Pentaeritritol Massa molar
A massa molar do monopentaeritritol é de aproximadamente 136,15 g/mol. Este valor é determinado somando as massas atômicas de todos os seus elementos constituintes, incluindo carbono, hidrogênio e oxigênio. A massa molar desempenha um papel crucial em vários cálculos químicos e estequiometria.
Ponto de ebulição do pentaeritritol
O monopentaeritritol tem um ponto de ebulição de cerca de 276 graus Celsius (529 graus Fahrenheit). A esta temperatura, o monopentaeritritol sofre uma transição de fase do estado líquido para o estado gasoso. O alto ponto de ebulição é importante em aplicações que envolvem altas temperaturas.
Ponto de fusão do pentaeritritol
O ponto de fusão do monopentaeritritol é de aproximadamente 260 graus Celsius (500 graus Fahrenheit). Esta é a temperatura na qual a forma sólida do monopentaeritritol se transforma em líquido. O ponto de fusão influencia seu manuseio e processamento em diversas indústrias.
Densidade de Pentaeritritol g/mL
O monopentaeritritol tem uma densidade de aproximadamente 1,396 g/mL a 20 graus Celsius (68 graus Fahrenheit). A medição da densidade quantifica a massa de monopentaeritritol por unidade de volume. Esta propriedade é essencial para determinar seus requisitos de embalagem, armazenamento e transporte.
Peso molecular do pentaeritritol
O peso molecular do monopentaeritritol, que é igual à sua massa molar, é de aproximadamente 136,15 g/mol. Este valor representa a massa total de uma única molécula de monopentaeritritol, combinando todos os seus átomos constituintes.
Estrutura do pentaeritritol
O monopentaeritritol possui uma estrutura molecular compacta e simétrica. Consiste em um átomo de carbono central ligado a quatro grupos hidroxila e um grupo metilol. Esta estrutura única contribui para a sua estabilidade e capacidade de formar múltiplas ligações químicas.
Solubilidade do pentaeritritol
O monopentaeritritol é pouco solúvel em água, mas se dissolve bem em vários solventes orgânicos, como etanol e acetona. Suas características de solubilidade são cruciais em aplicações como produção de tintas, vernizes e outras formulações químicas.
| Aparência | Pó cristalino branco |
| Gravidade Específica | 1.396g/mL |
| Cor | Incolor |
| Cheiro | Inodoro |
| Massa molar | 136,15 g/mol |
| Densidade | 1.396g/mL |
| Ponto de fusão | 260°C (500°F) |
| Ponto de ebulição | 276°C (529°F) |
| Ponto flash | Não aplicável |
| Solubilidade em Água | Ligeiramente solúvel |
| Solubilidade | Solúvel em solventes orgânicos como etanol e acetona |
| Pressão de vapor | Não disponível |
| Densidade do vapor | Não disponível |
| pKa | Não disponível |
| pH | Não aplicável |
Segurança e perigos do pentaeritritol
O monopentaeritritol apresenta riscos mínimos quando manuseado corretamente. É considerado não tóxico e é improvável que a exposição aguda cause danos significativos. No entanto, como qualquer produto químico, certas precauções devem ser tomadas. Evite a inalação de poeiras ou vapores, pois podem irritar o sistema respiratório. O contato com a pele deve ser minimizado e devem ser usadas luvas de proteção ao manusear a substância. Em caso de contato com os olhos, lave com água em abundância e consulte um enxaguatório se a irritação persistir. O pentaeritritol é geralmente estável, mas pode decompor-se sob condições extremas. Armazene-o em locais frescos e secos, longe de fontes de calor ou ignição para evitar possíveis danos.
| Símbolos de perigo | Nenhum |
| Descrição de segurança | Baixa toxicidade; manuseie com cuidado |
| Números de identificação da ONU | Não aplicável |
| Código SH | 29054200 |
| Classe de perigo | Não classificado como perigoso |
| Grupo de embalagem | Não aplicável |
| Toxicidade | Geralmente considerado não tóxico |
Observe que embora o monopentaeritritol seja geralmente considerado seguro, é essencial seguir as práticas de segurança padrão e manusear todos os produtos químicos com cuidado. Consulte sempre a ficha de dados de segurança específica e as instruções do fabricante para obter informações de segurança detalhadas.
Métodos de síntese de pentaeritritol
Dois métodos principais de síntese de monopentaeritritol são os processos formaldeído – acetaldeído e acetileno .
No processo formaldeído-acetaldeído, o catalisador básico facilita a reação entre formaldeído e acetaldeído. Inicialmente, o formaldeído sofre condensação aldólica para produzir 3-hidroxibutanal. Posteriormente, este intermediário reage com formaldeído adicional, resultando na formação de monopentaeritritol. Os operadores controlam as condições de temperatura e pressão durante todo o processo para otimizar o rendimento.
No processo de acetileno, o catalisador de cloreto mercúrico permite a reação entre o acetileno gasoso e o formaldeído. O processo envolve várias etapas, incluindo a hidratação do acetileno para gerar acetaldeído, seguida pela condensação do aldólico com formaldeído. Outras transformações químicas levam à produção de monopentaeritritol.
Ambos os processos requerem controle preciso das condições de reação e etapas de purificação eficientes para alcançar altos rendimentos de monopentaeritritol. Esses métodos de síntese são de importância industrial porque o monopentaeritritol é um elemento essencial para diversas aplicações na fabricação de resinas, tintas, explosivos e lubrificantes.
Usos do pentaeritritol
O monopentaeritritol encontra diversas aplicações em todos os setores devido às suas propriedades e versatilidade únicas. Aqui estão seus usos:
- Resinas Alquídicas: O monopentaeritritol desempenha um papel crucial na produção de resinas alquídicas, que são amplamente utilizadas em tintas, revestimentos e vernizes.
- Explosivos: Os fabricantes o utilizam como ingrediente essencial na produção de materiais explosivos, como o PETN (tetranitrato de monopentaeritritol).
- Lubrificantes sintéticos: Os ésteres à base de monopentaeritritol funcionam como lubrificantes de alto desempenho em aplicações automotivas e industriais.
- Espumas de poliuretano: As indústrias utilizam-no como agente de reticulação para produzir espumas rígidas de poliuretano com excelentes propriedades isolantes.
- Tintas: O monopentaeritritol é utilizado na produção de tintas de impressão para embalagens e publicações.
- Plastificantes: Serve como plastificante na fabricação de plásticos, melhorando flexibilidade e durabilidade.
- Aditivo de revestimento: Os fabricantes adicionam monopentaeritritol a revestimentos e adesivos para melhorar as propriedades de formação de filme e a adesão.
- Produção de fibras sintéticas: desempenha papel determinante na produção de fibras sintéticas como os poliésteres.
- Aditivos de Combustível: Os ésteres de monopentaeritritol atuam como aditivos de combustível, melhorando a eficiência da combustão e reduzindo as emissões.
- Medicina: As aplicações médicas usam derivados de monopentaeritritol como agentes de contraste para imagens.
A ampla gama de aplicações demonstra a importância do monopentaeritritol em diversas indústrias, tornando-o um composto valioso para a tecnologia moderna e para a vida cotidiana.
Questões:
P: Para que é usado o pentaeritritol?
R: O monopentaeritritol é usado em resinas alquídicas, explosivos, lubrificantes sintéticos, espumas de poliuretano, tintas, plastificantes, etc.
P: O que é tetranitrato de pentaeritritol?
R: O tetranitrato de monopentaeritritol (PETN) é um composto explosivo comumente usado em detonadores e aplicações militares.
P: O que é pentaeritritol?
R: Monopentaeritritol é um álcool polihídrico com fórmula química C5H12O4, amplamente utilizado em diversas indústrias.
P: Qual é o ponto de fusão do tetranitrato de pentaeritritol?
R: O ponto de fusão do tetranitrato de monopentaeritritol é aproximadamente 141-142°C.
P: Qual é o mecanismo de síntese do pentaeritritol?
R: O monopentaeritritol pode ser sintetizado por processos de formaldeído-acetaldeído ou acetileno envolvendo reações controladas e catalisadores.
P: Quais elementos constituem o tetranitrato de pentaeritritol?
R: O tetranitrato de monopentaeritritol é composto de átomos de carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio.
P: O que é tetranitrato de pentaeritritol?
R: O tetranitrato de monopentaeritritol (PETN) é um composto orgânico explosivo usado em diversas aplicações militares e comerciais.
P: Como sintetizar pentaeritritol maleimida?
R: A maleimida de monopentaeritritol pode ser sintetizada pela reação do pentaeritritol com anidrido maleico sob condições controladas.