АКРИЛОВА КИСЛОТА
Акрилова кислота
Акрилова кислота (пропенова, етиленкарбонова кислота; CH₂=CH–COOH) — найпростіша ненасичена карбонова кислота, безбарвна рідина з різким запахом, сировина для виробництва акрилатів і поліакрилових полімерів.
Коротко
- Кипить за 141 °C, твердне близько 14 °C, густина ≈ 1,05 г/см³; змішується з водою, спиртами й ефірами.
- Через подвійний зв’язок легко полімеризується сама й разом з іншими мономерами.
- У промисловості її отримують двостадійним окисненням пропілену через акролеїн; щороку виробляють понад мільйон тонн.
- Солі й естери кислоти називають акрилатами; з них роблять пластмаси, фарби, клеї, суперабсорбенти для підгузків.
Сухий порошок у підгузку, що вбирає склянку води й перетворюється на гель, фарба для стін, клей у скотчі, засоби для очищення води — усе це родичі однієї невеликої молекули. Акрилова кислота має лише три атоми вуглецю, але подвійний зв’язок робить її однією з найважливіших сировин хімічної промисловості.
Будова і властивості
У молекулі CH₂=CH–COOH поєднано вінільну групу з подвійним зв’язком і карбоксильну групу. Тому акрилова кислота поводиться і як кислота, і як ненасичена сполука.
| Властивість | Значення |
|---|---|
| Вигляд | безбарвна рідина з різким запахом |
| Густина | ≈ 1,05 г/см³ |
| Температура кипіння | 141 °C |
| Температура плавлення | ≈ 14 °C |
| Розчинність | змішується з водою, спиртами, ефірами |
Характерні реакції:
- приєднує бромоводень проти правила Марковникова, утворюючи 3-бромпропанову кислоту (бром стає до крайнього атома вуглецю);
- м’яко окиснюється перманганатом калію до 2,3-дигідроксипропанової (гліцеринової) кислоти, а за жорсткого окиснення подвійний зв’язок розривається;
- утворює солі та естери — акрилати;
- легко полімеризується через розрив π-зв’язку.
Добування
Головний промисловий спосіб — двостадійне окиснення пропілену: спершу до акролеїну, потім до кислоти. Відомі й інші методи:
- окиснення акролеїну киснем за 250 °C;
- гідроліз акрилонітрилу;
- карбонілювання ацетилену чадним газом і водою в присутності тетракарбонілу нікелю — метод потребує високого тиску й порівняно дорогого ацетилену;
- дегідратація 3-гідроксипропанової кислоти, отриманої з етиленоксиду й ціановодню.
Застосування
Сама кислота й естери — метил-, етил-, бутил- і 2-етилгексилакрилат — полімеризуються або кополімеризуються з акриламідом, акрилонітрилом, стиролом, бутадієном. З отриманих полімерів роблять пластмаси, лаки й фарби, клеї, еластомери, полірувальні засоби для підлоги. Акрилову кислоту широко використовують у виробництві підгузків, у водоочищенні та текстильній промисловості. Її можна перетворити й на нетоксичну молочну кислоту.
Безпека
Акрилова кислота — їдка речовина. Вона сильно подразнює й роз’їдає шкіру та дихальні шляхи, а потрапляння в очі може спричинити тяжке й незворотне ушкодження. Тому на виробництві з нею працюють у засобах індивідуального захисту.
Походження назви
Слово «акриловий» з’явилося 1843 року. Так назвали хімічну похідну акролеїну — оліїстої речовини з різким запахом, яку тоді одержували з гліцерину. Від неї назва перейшла до кислоти, її солей і естерів, а згодом — до цілого класу полімерних матеріалів і побутового слова «акрил».
Запитання
Чи небезпечна акрилова кислота?
Так. Концентрована кислота сильно подразнює й обпікає шкіру та дихальні шляхи, а потрапляння в очі може спричинити тяжке й незворотне ушкодження. Працювати з нею слід у захисних окулярах, рукавичках і з вентиляцією. Самі полімери на її основі (наприклад, у фарбах) такої небезпеки не становлять.
Як акрилову кислоту отримують у промисловості?
Здебільшого двостадійним окисненням пропілену: на першій стадії утворюється акролеїн, на другій — кислота. Світове виробництво перевищує мільйон тонн на рік. Старіший спосіб — карбонілювання ацетилену — потребує високого тиску й дорожчої сировини.
Чим акрилова фарба пов’язана з акриловою кислотою?
Акрилова кислота та її естери (акрилати) полімеризуються й утворюють полімери та кополімери, які є основою багатьох фарб, лаків і покриттів. Звідси й назва «акрилові фарби».
Див. також
- Глутамінова кислота Людський організм синтезує її сам, тож вона належить до замінних амінокислот.
- Ароматичні вуглеводні Назва історична: перші такі сполуки добували із запашних природних смол і бальзамів.
- Азот Атомна маса — 14,007; молекула N₂ з потрійним зв’язком дуже міцна, тому за звичайних умов азот хімічно інертний.
- Розділ «Хімія» Хімічні елементи, органічна й неорганічна хімія, аналітичні методи, хіміки.
Джерела
Статтю написано редакцією словника за наведеними джерелами; дати й факти звірено між ними. Якщо джерела розходяться, це сказано в тексті.
Поруч у словнику
- АБСОРБЕР Абсорбер — апарат, найчастіше вертикальна колона, у якому компоненти газової суміші поглинаються рідиною (абсорбентом) на межі поділу фаз; основне обладнання для процесу абсорбції в хімічній, нафтогазовій промисловості, металургії та очищенні газів.
- АҐРЕҐАТНІ СТАНИ РЕЧОВИНИ Агрегатні стани речовини — стани однієї й тієї самої речовини, що істотно різняться фізичними властивостями, характером теплового руху й упорядкованістю частинок; класично виділяють тверде тіло, рідину, газ і плазму.
- АКАБОРІ Акаборі Сіро (赤堀四郎; 20 жовтня 1900 — 3 листопада 1992) — японський хімік-органік і біохімік, дослідник амінокислот і білків, засновник і перший директор Інституту білка при Осакському університеті, член Японської академії наук та іноземний член Академії наук СРСР.
- АКТИНІЙ Актиній (лат. Actinium, від грецького ἀκτίς — «промінь»; символ Ac) — радіоактивний хімічний елемент з атомним номером 89, сріблясто-білий м’який метал, перший у ряду актиноїдів, який отримав від нього свою назву.