Капролактам (C₆H₁₁NO) — химическое соединение, используемое при производстве нейлона. Он получается в процессе окисления циклогексанона и играет решающую роль в текстильной промышленности.
| Название ИЮПАК | Азепан-2-один |
| Молекулярная формула | C₆H₁₁НО |
| Количество CAS | 105-60-2 |
| Синонимы | Гексагидро-2H-азепин-2-он, капроновый лактам, циклогексанлактам |
| ИнЧИ | ИнХI=1S/C6H11NO/c8-6-4-2-1-3-5-7-6/h1-5H2,(H,7,8) |
Свойства капролактама
Капролактам Формула
Формула капролактама: C₆H₁₁NO. Он состоит из шести атомов углерода, одиннадцати атомов водорода, одного атома азота и одного атома кислорода. Эта формула представляет расположение атомов в молекуле капролактама.
капролактам Молярная масса
Молярная масса капронового лактама рассчитывается путем сложения атомных масс всех атомов в его формуле. В случае капронового лактама (C₆H₁₁NO) молярная масса составляет примерно 113,16 грамм на моль.
Температура кипения капролактама
Капроновый лактам имеет температуру кипения около 270 градусов по Цельсию. Это температура, при которой капроновый лактам претерпевает фазовый переход из жидкости в газ. Температура кипения капронового лактама определяет его летучесть и играет важную роль в промышленных процессах с участием этого соединения.
Точка плавления капролактама
Температура плавления капронового лактама составляет примерно 68,5 градусов Цельсия. Это температура, при которой капроновый лактам переходит из твердого состояния в жидкое. Температура плавления является важной характеристикой, которая влияет на обращение с ним и обработку в различных приложениях.
Капролактам Плотность г/мл
Капроновый лактам имеет плотность примерно 1,03 грамма на миллилитр. Плотность – это мера количества массы, содержащейся в данном объеме. Плотность капронового лактама является важным свойством, определяющим его поведение в различных растворах и смесях.
Капролактам Молекулярный вес
Молекулярная масса капронового лактама составляет примерно 113,16 грамма на моль. Это сумма атомных весов всех атомов в молекуле капронового лактама. Молекулярный вес является решающим фактором при расчете концентрации и определении количества капронового лактама, необходимого в различных химических процессах.
Структура капролактама
Капроновый лактам имеет кольцевую структуру, состоящую из шестичленного кольца с чередующимися атомами углерода и азота, а также присоединенной карбонильной группы. Эта уникальная структура придает капроновому лактаму характерные свойства и делает его универсальным соединением для применения в таких отраслях, как текстильная и пластмассовая промышленность.
Растворимость капролактама
Капроновый лактам плохо растворяется в воде, его растворимость составляет примерно 2,5 грамма на литр при комнатной температуре. Однако он более растворим в органических растворителях, таких как этанол и ацетон. Растворимость капронового лактама определяет его поведение при смешивании с другими веществами и играет роль в различных производственных процессах.
| Появление | Бесцветные кристаллы |
| Удельный вес | 1,03 г/см³ |
| Цвет | Бесцветный |
| Запах | Легкий запах |
| Молярная масса | 113,16 г/моль |
| Плотность | 1,03 г/см³ |
| Точка плавления | 68,5°С |
| Точка кипения | 270°С |
| Мигающая точка | 150°С |
| Растворимость в воде | 240 г/л |
| Растворимость | Растворим в органических растворителях, таких как этанол, ацетон. |
| Давление газа | 0,11 мм рт.ст. при 25°C |
| Плотность пара | 3,92 (воздух = 1) |
| пКа | 13,6 |
| рН | 5,0 – 7,0 |
Капролактум Безопасность и опасности
Капроновый лактам представляет собой некоторые риски для безопасности, которые необходимо учитывать. Важно обращаться с капроновым лактамом осторожно и соблюдать надлежащие меры предосторожности. Контакт с капроновым лактамом может вызвать раздражение кожи и глаз, поэтому следует надевать защитные перчатки и очки. Вдыхание паров капронового лактама может вызвать раздражение дыхательных путей, поэтому необходима адекватная вентиляция. При проглатывании требуется немедленная медицинская помощь. Капроновый лактам горюч и при нагревании может выделять токсичные пары. Поэтому его следует хранить вдали от источников возгорания и несовместимых веществ. Чтобы свести к минимуму риски, связанные с капроновым лактамом, следует соблюдать надлежащие процедуры обращения, хранения и утилизации.
| Символы опасности | Раздражающий |
| Описание безопасности | Может вызвать раздражение кожи и глаз. |
| Идентификационные номера ООН | ООН 2920 |
| код ТН ВЭД | 2933.79.90 |
| Класс опасности | 6.1 (Токсичные вещества) |
| Группа упаковки | III |
| Токсичность | Умеренная или низкая токсичность |
Методы синтеза капролакта
Существуют различные методы синтеза капронового лактама.
Распространенным методом является перегруппировка Бекмана. В этом процессе сильная кислота, такая как серная кислота , реагирует с оксимом циклогексанона и образует капроновый лактам. Реакция протекает через образование промежуточного продукта, который реорганизуется с образованием капронового лактама.
Другой метод включает каталитическое гидрирование фенола. Фенол сначала преобразуется в циклогексанон в результате ряда реакций. Сильная кислота, такая как серная кислота , реагирует с оксимом циклогексанона с образованием капронового лактама.
В двухстадийном процессе циклогексан может синтезировать капроновый лактам. Первый этап включает окисление циклогексана с получением циклогексанола, за которым следует окисление циклогексанола с получением циклогексанона. Аммиак перерабатывает циклогексанон в условиях высокой температуры и давления, в результате чего образуется капроновый лактам.
При окислении циклогексана образуется адипиновая кислота, из которой синтезируется капроновый лактам. Адипиновая кислота сначала превращается в соответствующий ей диамид, который затем циклизуется с образованием капронового лактама.
Эти синтетические методы подчеркивают универсальность производства капронового лактама, позволяя использовать различное сырье и пути реакции. Выбор метода синтеза зависит от таких факторов, как стоимость, доступность сырья и желаемая чистота конечного продукта.
Использование капролактума
Капроновый лактам находит различное применение в разных отраслях. Вот некоторые из его применений:
- Производство нейлона: капроновый лактам, ключевое сырье, вносит значительный вклад в производство нейлона-6, который находит множество применений в текстиле, коврах и промышленных волокнах.
- Конструкционные пластики: капроновый лактам играет решающую роль в производстве высокоэффективных инженерных пластиков, таких как нейлоновые смолы, которые применяются в автомобильных компонентах, электрических разъемах и потребительских товарах.
- Пленки и покрытия: Капроновый лактам играет решающую роль в производстве пленок и покрытий, обеспечивающих долговечность и стойкость к истиранию. Промышленность использует эти пленки в упаковке, защитных покрытиях и ламинатах.
- Синтетические волокна: капроновый лактам способствует производству синтетических волокон, отличных от нейлона, таких как волокна полиуретана и эластана, используемые в текстиле, спортивной одежде и купальниках.
- Клеи и герметики: капроновый лактам позволяет создавать клеи и герметики, обеспечивающие прочные клеящие свойства и гибкость.
- Покрытия проводов и кабелей: Капроновый лактам покрывает провода и кабели, обеспечивая защиту от влаги, химикатов и истирания.
- Промышленное применение: Капроновый лактам используется в различных отраслях промышленности, в том числе в качестве растворителя красителей, пигментов и фармацевтических промежуточных продуктов.
- Сельскохозяйственная промышленность: капроновый лактам стабилизирует пестициды и гербициды, обеспечивая их эффективность и продлевая срок годности.
- Добавки и модификаторы: Капроновый лактам улучшает такие свойства, как огнестойкость, ударопрочность и термостабильность, выступая в качестве добавки или модификатора в различных отраслях промышленности.
- Исследования и разработки: капроновый лактам служит сырьем для химического синтеза, что позволяет разрабатывать новые соединения и материалы.
Эти разнообразные применения подчеркивают важность капронового лактама в нескольких секторах, подчеркивая его универсальность и широкую полезность.
Вопросы:
Вопрос: Что такое капролактам?
Ответ: Капроновый лактам — химическое соединение, используемое при производстве нейлона и других синтетических волокон, а также при производстве различных пластмасс и покрытий.
Вопрос: Как мне избавиться от капролактама?
Ответ: Капроновый лактам следует утилизировать в соответствии с местными правилами, обычно через уполномоченные предприятия по утилизации опасных отходов или методами, рекомендованными природоохранными агентствами.
Вопрос: Является ли капролактам регулируемым загрязнителем воздуха?
Ответ: Нет, капроновый лактам, как правило, не регулируется как загрязнитель воздуха, но выбросы от его производства или промышленных процессов все равно должны контролироваться в рамках применимых экологических норм.
Вопрос: Является ли капролактам ПАУ?
Ответ: Нет, капроновый лактам не считается опасным загрязнителем воздуха (HAP), как это определено Агентством по охране окружающей среды США (EPA) или другими регулирующими органами.
Вопрос: Встречаются ли капролактамы в природе?
Ответ: Нет, капроновые лактамы являются синтетическими соединениями и не встречаются в природе.
Вопрос: Используется ли капролактам при производстве полиэфирных волокон?
О: Нет, капроновый лактам не используется при производстве полиэфирных волокон. В основном он используется при производстве нейлона и других синтетических волокон.
Вопрос: Является ли капролактам легковоспламеняющимся?
Ответ: Да, капроновый лактам легко воспламеняется и может воспламениться при воздействии пламени или источника воспламенения.
Вопрос: Выделяет ли капролактам отходящий газ?
Ответ: Капроновый лактам может выделять летучие органические соединения (ЛОС) и выбросы в ходе его производства и некоторых промышленных процессов, которыми необходимо управлять и контролировать, чтобы минимизировать воздействие на окружающую среду.