İzoftalik asit, boya ve vernik üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. İçeriğindeki kaplama malzemeleri yüksek teknik özelliklere sahiptir. Bu maddeyi kimya endüstrisinde elde etmenin ana yolu, katalizörlerin varlığında m-ksilenin oksidasyonudur.
Açıklama
İzoftalik asit, karboksilik asitler sınıfına ait organik bir bileşiktir. Bileşiminde 2 karboksil grubu -COOH vardır, yani bir dikarboksilik asittir. Bu maddenin diğer adı 1,3-benzendikarboksilik asittir. Tuzlarına ve esterlerine izoftalat denir.
Görünüşte sert, ateşe dayanıklı beyaz bir tozdur.
İzoftalik asit için ampirik formül: C8H6O4. Bu bileşiğin yapısal formülü aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.
Özellikler
Bu maddenin ana özellikleri aşağıdaki gibidir:
- moleküler ağırlık – 166, 14;
- erime noktası - 345-348 °C;
- topluyoğunluk – 0.8 g/ml;
- aerosol parlama noktası - 700 °С;
- çözünürlük: suda ve sulu alkali çözeltilerde iyi, soğuk CH₃COOH, metanol, propanol ve düşük alkollerde zayıf.
İzoftalik asit temas halinde insan cildini tahriş eder, bu nedenle onunla çalışırken güvenlik önlemleri alınmalıdır.
Diğer bileşiklerle etkileşim:
- alkalilerle reaksiyona girdiğinde tuzlar oluşturur;
- alkollerle ısıtıldığında esterler elde edilir;
- tiyonil klorür, karbonik asit diklorür ve asetil klorür ile reaksiyona girerek 130 °C'ye ısıtıldığında oC izoftalik asit izoftaloil klorüre dönüşür;
- oda sıcaklığında asetik asitte hidrojen ile C6H10(COOH)2'ye indirgenir (cis-heksahidroizoftalik asit);
- nitrik asit ile 30 °C'de nitratlanır (4 ve 5-nitro türevleri elde edilir) ve 200 °C'de dumanlı sülfürik asit ile sülfonlanır.
İzoftalik asit üretimi
Bu bileşiğin kimya endüstrisinde sentezi birkaç şekilde gerçekleştirilir:
- Metaksilenin asetik asit içeren hava ile oksidatif reaksiyonunda. İşlem 100-150 °C sıcaklıkta ve 14-27 atmosfer basınçta gerçekleşir. Katalizör olarak kob alt tuzları ve asetaldehit kullanılır.
- Meta-ksilen veya m-toluik asit oksitlenirken, 40 atm basınçta 200 °C'ye ısıtılır. ve konsantre nitrik asit varlığında.
- C12H18'nin (1, 3-diizopropilbenzen) hava ile oksidatif reaksiyonunda. Reaksiyon sıcaklığı 120-220°С, katalizörler - kob alt ve manganez tuzları.
- Sulu bir sodyum hidroksil çözeltisinde trimellitik asidin karboksil grubunu ayırma işleminde. Reaksiyon sıcaklığı 250 °С.
Sonuç olan ürün, asetik asitten veya sulu bir etanol çözeltisinden (laboratuvar koşullarında) kristalleştirme yoluyla saflaştırılır. C8H6O4 üretimi korozif ortamlarda gerçekleştiğinden, endüstriyel ekipman kimyasal olarak dirençli malzeme - titanyum.
Uygulama
İzoftalik asit esas olarak boya kaplamalarının (poliüretan, toz, alkid) ve ayrıca polyester reçinelerin imalatında kullanılır. Diğer uygulamalar aşağıdaki gibi malzemelerin üretimidir:
- termoplastik polimerler;
- gelcoats - jel benzeri dekoratif ve koruyucu kaplamalar;
- su bazlı polyester reçineler;
- GRP için polyester;
- melamin fırınlama emayeleri;
- plastik şişe ve kauçuk imalatı (komonomer olarak).
İzoftalik asit boyaları yüksek performans gösterir:
- iyi hava direnci;
- sertlik;
- yüksek sıcaklık dayanımı, yüksek termal deformasyon limiti;
- aşındırıcı ve kimyasaldayanıklılık;
- leke dayanıklı.
Emayeler aşağıdaki sektörlerde kullanılmaktadır:
- otomotiv endüstrisi;
- baskı;
- yapı malzemeleri;
- mobilya imalatı;
- bahçe ekipmanları imalatı;
- otomatların ve diğerlerinin üretimi.
