Στη βιομηχανία, η λήψη καπρολακτάμης από βενζόλιο θεωρείται η πιο πολλά υποσχόμενη μέθοδος. Ας εξετάσουμε λεπτομερέστερα τα χαρακτηριστικά αυτής της παραγωγής, καθώς και τα κύρια χαρακτηριστικά της ένωσης που προκύπτει.
Λειτουργίες σύνθεσης
Στην τεχνολογική αλυσίδα υπάρχει η υδρογόνωση του βενζολίου σε κυκλοαλκάνιο (με καταλύτη πλατίνας ή νικελίου-χρωμίου, θερμοκρασία 220°C). Το κυκλοεξάνιο που σχηματίζεται κατά την οξείδωση μετατρέπεται σε κυκλοεξανόνη στα 0,9-1,1 MPa, 140-160°C. Περαιτέρω, με αφυδρογόνωση σε καταλύτες χρωμίου-ψευδαργύρου (παρουσία αλκαλίου), μετατρέπεται σε οξίμη. Στο τελευταίο στάδιο, η οξίμη κυκλοεξανόνης υποβάλλεται σε επεξεργασία με ελαιούχο ή πυκνό θειικό οξύ, μετατρέποντάς το σε καπρολακτάμη (θερμοκρασία σύνθεσης - 60-120 ° C).
Δυνατότητες διαδικασίας
Σε ποιο ποσοστό λαμβάνεται η καπρολακτάμη με την περιγραφόμενη μέθοδο; Στην πραγματικότητα,η απόδοση του προϊόντος είναι 66-68 τοις εκατό. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο έχουν αναπτυχθεί άλλες τεχνολογίες παραγωγής. Ειδικότερα, η φωτοχημική σύνθεση, κατά την οποία το 86-88% απελευθερώνεται με φωτοχημική νιτροποίηση του κυκλοεξανίου σε καπρολακτάμη υπό την επίδραση της ακτινοβολίας UV.
Στη χημική βιομηχανία, η καπρολακτάμη παράγεται επίσης από τολουόλιο, οξειδώνοντάς την στους 165°C (σε καταλύτη πλατίνας), ακολουθούμενη από νιτροποίηση του προκύπτοντος κυκλοεξανίου καρβοξυλικού οξέος σε ακατέργαστη καπρολακτάμη.
Τι είναι η καπρολακτάμη που λαμβάνεται με μία από τις μεθόδους που αναφέρονται παραπάνω; Στην πραγματικότητα, είναι μια στερεή ουσία στην οποία υπάρχουν ακαθαρσίες. Αρχικά, πρέπει να καθαριστεί από αυτά χρησιμοποιώντας ρητίνες ανταλλαγής ιόντων και στη συνέχεια να αποσταχθεί. Ένα υποπροϊόν αυτής της παραγωγής είναι το θειικό αμμώνιο, ένα πολύτιμο ορυκτό λίπασμα.
Η στερεή καπρολακτάμη μεταφέρεται σε χάρτινες πολυστρωματικές σακούλες και το υγρό προϊόν μεταφέρεται σε ειδικές δεξαμενές με πρόσθετη θέρμανση. Επί του παρόντος, αυτό το συστατικό λαμβάνεται κυρίως από βενζόλιο, φαινόλη, τολουόλιο.
Βασικά χαρακτηριστικά
Τι κάνει να διαφέρει η καπρολακτάμη; Οι ιδιότητες αυτής της ετεροκυκλικής ένωσης αξίζουν ξεχωριστή εξέταση. Είναι μια λευκή κρυσταλλική ουσία με καλή διαλυτότητα σε νερό, αιθέρα, αλκοόλη, βενζόλιο. Η θέρμανση της παρουσία αμινών, αλκοόλης και νερού οδηγεί στον πολυμερισμό της καπρολακτάμης σε ρητίνη πολυαμιδίου. Αυτή η ουσία είναι η βάση για την κατασκευή του πολυμερούς. Έτσι, είναι η καπρολακτάμη που δρα ως μονομερές για τη διαδικασία. Τι είναι ο πολυμερισμός; Αυτός ο όρος σημαίνει τη διαδικασία λήψης ενός προϊόντος - capron από ένα μονομερές.
Εφαρμογές
Ποιος είναι ο κύριος σκοπός της εν λόγω παραγωγής; Γιατί παράγεται η καπρολακτάμη στη χημική βιομηχανία; Η εφαρμογή του είναι αρκετά διαφορετική. Είναι απαραίτητο για μεμβράνες πολυαμιδίου, μηχανικές πλάκες. Σε ελάχιστους όγκους χρησιμοποιείται στη σύνθεση λυσίνης και πολυουρεθάνης. Γιατί η καπρολακτάμη είναι τόσο δημοφιλής; Τι είναι? Αυτή η οργανική ένωση χρησιμοποιείται στη σύνθεση διαλυτών για χρώματα, καθώς και στη δημιουργία συνθετικού δέρματος, πλαστικοποιητών.
Κατανάλωση κατά κλάδο
Σε ποιες σύγχρονες βιομηχανίες χρειάζεται η καπρολακτάμη; Τι είναι αυτό - καπρόν; Οι ερωτήσεις αυτές εξετάζονται στο πλαίσιο του σχολικού μαθήματος της οργανικής χημείας. Υπάρχει ζήτηση για αυτά τα προϊόντα στην αυτοκινητοβιομηχανία. Ωστόσο, παρά το γεγονός αυτό, οι μέγιστοι όγκοι του χρησιμοποιούνται για την κατασκευή ινών και νημάτων πολυαμιδίου, καθώς και για την κατασκευή σύγχρονων πλαστικών μηχανικής (περίπου 60% - για ίνες και νήματα, περίπου 34% - για την κατασκευή πλαστικών μηχανικής). Οι υπόλοιπες πρώτες ύλες χρησιμοποιούνται στη δημιουργία υλικών συσκευασίας, διαφόρων προϊόντων για τον υγειονομικό τομέα.
Οι ίνες πολυαμιδίου χρειάζονται για την κατασκευή κλωστοϋφαντουργικών προϊόντων, βιομηχανικών νημάτων, χαλιών. Είναι αυτό το προϊόν που γίνεται όλο και πιο δημοφιλές στην αγορά πολυμερών υλικών.
Σημαντικά σημεία
Η ρητίνη Pub είναι επίσης περιζήτητη στην κατασκευή πλαστικών μηχανικής. Είναι συστατικόγια την παραγωγή στοιχείων ηλεκτρικού και ηλεκτρονικού εξοπλισμού, καθώς και ανταλλακτικών αυτοκινήτων. Το προσανατολισμένο φιλμ πολυαμιδίου είναι ένα υλικό που χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία συσκευασίας. Η καπρολακτάμη χρησιμοποιείται επίσης στην παρασκευή της.
Τι είναι η λυσίνη; Ας σταθούμε σε αυτήν την ουσία λίγο πιο αναλυτικά. Η λυσίνη είναι ένα αμινοξύ που χρειάζεται ένα άτομο για τη φυσιολογική λειτουργία του σώματος. Η έλλειψη αυτής της ουσίας οδηγεί σε παραβίαση του ανθρώπινου ανοσοποιητικού συστήματος, το οποίο επηρεάζει αρνητικά την υγεία του σώματος στο σύνολό του. Η χημική σύνθεση της λυσίνης από την καπρολακτάμη σε διάφορα διαδοχικά στάδια είναι μια τεχνολογία που επιτρέπει την επίλυση του προβλήματος της ανεπάρκειας αυτής της ουσίας. Η χρήση καινοτόμων τεχνολογιών καθιστά δυνατή την επιτάχυνση της διαδικασίας και τη μείωση του κόστους της.
Σύνοψη
Μεταξύ εκείνων των προϊόντων που μπορούν να ληφθούν από την καπρολακτάμη, οι ίνες πολυαμιδίου και οι ρητίνες παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον. Συγκεκριμένα, το capron έχει επίσης τον μέγιστο επιπολασμό αυτή τη στιγμή. Αυτό το πολυμερές είναι απαραίτητο σε πολλές βιομηχανικές περιοχές. Χρησιμοποιείται στη μηχανολογία, τη χειρουργική ιατρική, τη χημική παραγωγή, την κατασκευή οργάνων. Από νάιλον κατασκευάζονται γραμμές υψηλής ποιότητας για σύγχρονα αλεξίπτωτα, σχοινιά, σχοινιά, διάφορα είδη ψαρέματος, χορδές για μουσικά όργανα, ρούχα και παιχνίδια.
Ένας τεράστιος αριθμός πολυμερών υλικών που λαμβάνονται από την καπρολακτάμη εξηγούν τη ζήτηση για αυτό το υλικό στην παγκόσμια αγορά. Ναι, δύναμηΤα νήματα καπρόν είναι δέκα φορές περισσότερα από το μετάξι, 50 φορές περισσότερα από τη βισκόζη. Για την παραγωγή πολυμερών χρησιμοποιούνται μόνο πρώτες ύλες υψηλής ποιότητας.
Γι' αυτό δίνεται ιδιαίτερη προσοχή στη σύγχρονη χημική βιομηχανία στον προκαταρκτικό καθαρισμό της καπρολακτάμης από πρόσθετες ακαθαρσίες (σκόνη, υγρασία). Διαφορετικά, είναι δύσκολο να υπολογίζετε ότι θα αποκτήσετε την επιθυμητή ποιότητα capron.
Την τελευταία δεκαετία, η παραγωγή πλαστικών και συνθετικών ρητινών έχει αυξηθεί σημαντικά. Υπάρχουν νέα υλικά που δημιουργούνται με βάση την καπρολακτάμη. Η ζήτηση για αυτές τις ενώσεις στη μηχανολογία και τις κατασκευές αυξάνεται επίσης.
