Изофтал қышқылы лак және бояу өндірісінде кеңінен қолданылады. Құрамы бар жабын материалдары жоғары техникалық сипаттамаларға ие. Бұл затты химия өнеркәсібінде алудың негізгі жолы катализаторлардың қатысуымен m-ксилолдың тотығуы болып табылады.
Сипаттамасы
Изофтал қышқылы – карбон қышқылдарының класына жататын органикалық қосылыс. Оның құрамында 2 карбоксил тобы бар -COOH, яғни ол дикарбон қышқылы. Бұл заттың басқа атауы - 1,3-бензолдикарбон қышқылы. Оның тұздары мен күрделі эфирлері изофталаттар деп аталады.
Сыртқы түрі бойынша бұл қатты, отқа төзімді ақ ұнтақ.
Изофтал қышқылының эмпирикалық формуласы: C8H6O4. Бұл қосылыстың құрылымдық формуласы төмендегі суретте көрсетілген.
Сипаттар
Бұл заттың негізгі қасиеттері келесідей:
- молекулярлық салмағы – 166, 14;
- балқу температурасы - 345-348 °C;
- жаппайтығыздығы – 0,8 г/мл;
- аэрозольдің тұтану температурасы - 700 °С;
- ерігіштігі: суда және сулы сілті ерітінділерінде жақсы, суық CH₃COOH, метанол, пропанол және төменгі спирттерде нашар.
Изофтал қышқылы жанасқанда адам терісін тітіркендіреді, сондықтан онымен жұмыс істегенде қауіпсіздік шараларын сақтау керек.
Басқа қосылыстармен әрекеттесу:
- сілтілермен әрекеттескенде тұздар түзеді;
- спирттермен қыздырғанда күрделі эфирлер алынады;
- тионилхлоридпен, көмірқышқылды дихлоридпен және ацетилхлоридпен реакцияда 130°-қа дейін қыздырғанда oC изофтал қышқылы изофталоилхлоридке айналады;
- бөлме температурасында сірке қышқылында сутегі C6H10(COOH)2 дейін тотықсызданады. (цис-гексагидроизофтал қышқылы);
- 30 °C температурада азот қышқылымен нитрленген (4 және 5-нитро туындылары алынады) және 200 °C температурада күкірт қышқылымен сульфондалған.
Изофтал қышқылын өндіру
Бұл қосылыстың химия өнеркәсібінде синтезі бірнеше жолмен жүзеге асырылады:
- Сірке қышқылының қатысуымен метаксилолдың ауамен тотығу реакциясында. Процесс 100-150 °С температурада және 14-27 атмосфера қысымында жүреді. Катализатор ретінде кобальт тұздары мен сірке альдегиді пайдаланылады.
- Метаксилолды немесе м-толуин қышқылын тотықтырғанда, 200 °C дейін қыздырылады, 40 атм қысымда. және концентрлі азот қышқылының қатысуымен.
- C12H18 (1, 3-диизопропилбензол) ауамен тотығу реакциясында. Реакция температурасы 120-220°С, катализаторлар – кобальт пен марганец тұздары.
- Натрий гидроксилінің сулы ерітіндісіндегі тримеллит қышқылының карбоксил тобын бөлу процесінде. Реакция температурасы 250 °С.
Алынған өнім сірке қышқылынан немесе этанолдың судағы ерітіндісінен (зертханалық жағдайларда) кристалдану арқылы тазартылады. C8H6O4 өндірісі коррозиялық ортада өтетіндіктен, өнеркәсіптік жабдық мыналардан жасалған. химиялық төзімді материал - титан.
Қолданба
Изофтал қышқылы негізінен бояу жабындарын (полиуретан, ұнтақ, алкид), сонымен қатар полиэфирлі шайырларды өндіру үшін қолданылады. Басқа қолданбалар мыналар сияқты материалдарды өндіру болып табылады:
- термопластикалық полимерлер;
- гелькоттар - гель тәрізді сәндік және қорғаныс жабындары;
- су негізіндегі полиэфирлі шайырлар;
- GRP үшін полиэстер;
- меламинді пешке арналған эмальдар;
- пластикалық бөтелкелер мен резеңке өндірісі (комономер ретінде).
Изофтал қышқылының бояулары жоғары өнімділікке ие:
- ауа-райына жақсы төзімділік;
- қаттылық;
- жоғары температураға төзімділік, жоғары термиялық деформация шегі;
- коррозиялық және химиялықтөзімділік;
- даққа төзімді.
Эмальдар келесі салаларда қолданылады:
- автомобиль өнеркәсібі;
- басып шығару;
- құрылыс материалдары;
- жиһаз өндірісі;
- бақша жабдықтарын өндіру;
- автоматтар және басқалар өндірісі.
