Maleik asit, C4H4O4 formülüne sahip organik bir bileşiktir. Polimerlerin, yapıştırıcıların ve gıda katkı maddelerinin üretiminde kullanılan beyaz kristalli bir katıdır.
| IUPAC Adı | 2,3-dihidroksibutandioik asit |
| Moleküler formül | C₄H₄O₄ |
| CAS numarası | 110-16-7 |
| Eş anlamlı | Cis-bütendioik asit, cis-1,2-etilendikarboksilik asit, toksik asit |
| InChI | InChI=1S/C4H4O4/c5-3(6)1-2-4(7)8/h1-2H,(H,5.6)(H,7.8) |
Maleik asidin özellikleri
Maleik Asit Formülü
Butendioik asitin formülü C4H4O4’tür. Dört karbon atomu, dört hidrojen atomu ve dört oksijen atomundan oluşur. Formül, bir butendioik asit molekülünde bulunan atomların tam sayısını ve türlerini temsil eder.
Maleik Asit Molar Kütlesi
Butendioik asidin molar kütlesi, formülündeki tüm atomların atomik kütlelerinin eklenmesiyle hesaplanır. Butendioik asitin molar kütlesi mol başına yaklaşık 116.07 gramdır. Bu değer, mol kavramını kullanarak belirli bir miktardaki bütendioik asit miktarını belirlemenizi sağlar.
Maleik asidin kaynama noktası
Butendioik asitin kaynama noktası yaklaşık 160 ila 162 santigrat derecedir. Bu sıcaklık, bütendioik asidin standart atmosferik basınç altında sıvı halden gaz durumuna geçtiği noktayı gösterir.
Maleik asit Erime noktası
Butendioik asidin erime noktası yaklaşık 139 ila 140 santigrat derecedir. Bu, bütendioik asidin katı halden sıvı hale geçtiği sıcaklık anlamına gelir. Bu özellik, butendioik asit içeren çeşitli uygulamalarda ve işlemlerde faydalı olabilir.
Maleik asit yoğunluğu g/mL
Butendioik asitin yoğunluğu mililitre başına yaklaşık 1,59 gramdır. Yoğunluk, bir maddenin birim hacim başına kütlesini ölçer. Butendioik asidin yoğunluğu, diğer maddelerle karışması veya onlardan ayrılması gibi farklı fiziksel ve kimyasal işlemlerdeki davranışını belirler.
Maleik Asit Molekül Ağırlığı
Butendioik asidin moleküler ağırlığı mol başına 116.07 gramdır. Butendioik asit molekülündeki tüm atomların atom ağırlıklarının toplamıdır. Molekül ağırlığı, bir çözeltideki bütendioik asitin konsantrasyonunun veya miktarının belirlenmesi gibi çeşitli hesaplamalarda önemlidir.
Maleik asidin yapısı
Butendioik asit, çift bağlı karbon-karbon (C=C) yapısına bağlı iki karboksil grubundan (COOH) oluşan bir yapıya sahiptir. Bu düzenleme bütendioik asitin karakteristik özelliklerini ve reaktivitesini verir. Yapı, kimyasal reaksiyonlardaki ve diğer bileşiklerle etkileşimlerdeki davranışını anlamada çok önemli bir rol oynar.
Maleik asidin çözünürlüğü
Butendioik asit suda çok çözünür ve 20 santigrat derecede litre başına yaklaşık 633 gram çözünürlüğe sahiptir. Bu yüksek çözünürlük, bütendioik asidi sulu çözeltilerde kolayca çözünür hale getirir ve polimerlerin ve farmasötiklerin üretimi gibi çeşitli uygulamalarda kullanılmasına olanak tanır.
| Dış görünüş | Beyaz kristal katı |
| Spesifik yer çekimi | 1,59 gr/ml |
| Renk | Renksiz |
| Koku | Kokusuz |
| Molar kütle | 116,07 gr/mol |
| Yoğunluk | 1,59 gr/ml |
| Füzyon noktası | 139-140°C |
| Kaynama noktası | 160-162°C |
| Flaş noktası | Uygulanamaz |
| sudaki çözünürlük | Çok çözünür |
| çözünürlük | Su ve alkol gibi polar çözücülerde yüksek oranda çözünür. |
| Buhar basıncı | Müsait değil |
| Buhar yoğunluğu | Müsait değil |
| pKa | 1.92 |
| pH | ~1-2 |
Maleik Asitin Güvenliği ve Tehlikeleri
Butendioik asidin belirli güvenlik hususları ve tehlikeleri vardır. Temas veya solunması halinde ciltte, gözlerde ve solunum sisteminde tahrişe neden olabilir. Butendioik asitle çalışırken eldiven ve gözlük gibi koruyucu ekipman kullanılması tavsiye edilir. Kazara yutulması durumunda derhal tıbbi yardıma başvurulmalıdır. Butendioik asit de yanıcıdır ve açık aleve veya yüksek sıcaklıklara maruz kalmamasına dikkat edilmelidir. Buhar birikimini önlemek için iyi havalandırma çok önemlidir. Butendioik asidi güvenli, iyi havalandırılan bir alanda, uyumsuz maddelerden uzakta saklamak önemlidir. Butendioik asitle çalışırken uygun güvenlik uygulamalarının takip edilmesi önemlidir.
| Tehlike sembolleri | Aşındırıcı (C) |
| Güvenlik Açıklaması | – Cilt ve gözlerle temasından kaçının, – İyi havalandırılmış bir alanda kullanın, – Eldiven ve koruyucu gözlük kullanın, – Güvenli, iyi havalandırılmış bir alanda saklayın. |
| Birleşmiş Milletler tanımlayıcıları | UN3265 |
| HS kodu | 2917.11.00 |
| Tehlike sınıfı | 8 (Aşındırıcı) |
| Paketleme grubu | III |
| Toksisite | Ciltte, gözlerde ve solunum sisteminde tahrişe neden olabilir. Yutulduğunda zararlı. |
Asit sentez yöntemleri
Çeşitli yöntemler butendioik asitin sentezine izin verir. Popüler bir yaklaşım, maleik anhidrürün , bir katalizör varlığında potasyum permanganat veya hidrojen peroksit gibi oksitleyici bir maddeyle oksitlenmesidir. Reaksiyon, ürün olarak bütendioik asit verir.
Diğer bir yöntem ise maleik anhidriti suyla reaksiyona sokarak hidrolize etmek ve bu sayede bütendioik asit oluşumuna yol açmaktır. İstenilen koşullara ve reaksiyon hızına bağlı olarak bu reaksiyon asidik veya alkali koşullar altında gerçekleşebilir.
Bütan veya benzenin katalitik oksidasyonu, vanadyum pentoksit gibi bir katalizör kullanılarak hava veya oksijenle oksitlenerek butendioik asit üretir. Ortaya çıkan reaksiyon karışımı, bütendioik asidi izole etmek için başka saflaştırma adımlarına tabi tutulur.
Ek olarak, mikroorganizmalar butendioik asidi sentezlemek için belirli karbonhidratları fermente edebilir. Bu biyolojik yöntem, metabolik bir yan ürün olarak bütendioik asit üreten spesifik bakteri veya mantarların kullanımını içerir.
Bu sentez yöntemlerinin her birinin reaksiyon koşulları, ölçeklenebilirlik ve çevresel etkiye ilişkin avantajları ve hususları vardır. Yöntemin seçimi, istenen verim, saflık gereklilikleri ve sürecin genel fizibilitesi gibi faktörlere bağlıdır.
Maleik Asitin Kullanım Alanları
Butendioik asit, çok yönlü özelliklerinden dolayı çeşitli uygulamalar bulur. İşte bazı kullanımları:
- Polimer üretimi: Polyesterler ve alkid reçineleri gibi polimerlerin üretiminde öncü olarak bütendioik asit kullanılır ve bu malzemelere dayanıklılık ve esneklik gibi arzu edilen özellikler kazandırılır.
- Yapışkan formülasyonu: Yapışkan formülasyonlar, bağlanma yeteneklerini geliştirmek için butendioik asit içerir, böylece farklı yüzeyler arasında yapışmayı destekler. Bu, inşaat ve otomotiv gibi sektörlerde faydalı olmasını sağlar.
- Yiyecek ve İçecek Endüstrisi: Yiyecek ve içecek endüstrisinde bütendioik asit, asitleştirici ve lezzet arttırıcı olarak görev yapar ve şekerler, alkolsüz içecekler ve meyve suları gibi çeşitli ürünlere ekşi bir tat katar.
- Tekstil Endüstrisi: Tekstil endüstrisi, boyama ve terbiye işlemlerinde butendioik asit kullanır ve burada boya egaliz maddesi olarak görev yaparak kumaşlarda eşit renk dağılımı sağlar.
- Farmasötik uygulamalar: Butendioik asit, farmasötik endüstrisinde aktif farmasötik bileşenlerin (API) sentezi için ve ilaç formülasyonlarında pH ayarlayıcı olarak uygulama alanı bulur.
- Su Arıtma: Butendioik asit, su arıtma süreçlerinde kireç ve korozyonu kontrol ederek borularda ve ekipmanlarda mineral birikintilerinin oluşmasını önler.
- Kozmetik ve Kişisel Bakım Ürünleri: Butendioik asit pH’ı düzenler ve kozmetik ve kişisel bakım ürünlerinde şelatlayıcı bir madde olarak görev yapar, formülasyonları stabilize eder ve etkinliklerini artırır.
- Tarımsal Uygulamalar: Butendioik asit türevleri tarımda bitki büyüme düzenleyicileri ve herbisitler olarak işlev görür, yabani ot büyümesinin kontrol edilmesine ve ürün veriminin arttırılmasına yardımcı olur.
Butendioik asidin çeşitli uygulama yelpazesi, çeşitli endüstrilerdeki önemini vurgulayarak çok sayıda ürün ve prosesin geliştirilmesine katkıda bulunur.
Sorular:
S: Maleik asit C4H4O4’ün her molekülünde kaç tane iyonlaşabilen H atomu vardır?
C: Her butendioik asit molekülünde iyonlaşabilen iki H atomu vardır.
S: Maleik asidin dipol momenti var mı?
C: Evet, butendioik asidin yapısında polar bağların bulunması nedeniyle dipol momenti vardır.
S: Glioksil, maleik asit ve akontik asidin moleküler formülleri nelerdir?
A: Moleküler formüller şunlardır: glioksil (C2H2O2), butendioik asit (C4H4O4), akontik asit (C6H6O6).
S: Brom ile maleik asit mi yoksa fumarik asit mi daha reaktiftir?
C: Butendioik asit, brom ile fumarik asitten daha reaktiftir.
S: Reaksiyon nötr suda gerçekleştirilirse maleik asitin izomerizasyonu meydana gelir mi?
C: Hayır, bütendioik asidin izomerizasyonu nötr suda meydana gelmez.
S: Maleik asit için pKa1 ve pKa2 değerleriniz ne kadar birbirine yakındı?
C: Butendioik asidin pKa1 değeri yaklaşık 1,92, pKa2 değeri ise yaklaşık 6,07’dir.
S: Maleik asit nasıl çözülür?
C: Butendioik asit, oda sıcaklığında tamamen eriyene kadar karıştırılarak suda çözülebilir.
Soru: Maleik asit ne zaman bulundu?
C: Bütendioik asit, 1834 yılında Alman kimyager August Wilhelm von Hofmann tarafından keşfedildi.
S: Etanol malik asitle nasıl reaksiyona girerek maleik asit oluşturur?
C: Etanol, sülfürik asit gibi bir dehidrasyon maddesinin varlığında malik asitle reaksiyona girerek bütendioik asit oluşturur.
S: Maleik asit, HCl ile karıştırılıp ısıtıldığında fumarik asit oluşturur mu?
C: Evet, butendioik asit, HCl ile karıştırılıp ısıtıldığında fumarik asit oluşturmak üzere izomerizasyon reaksiyonuna girer.