Apakah acrylonitrile? Analisis komprehensif mengenai sifat, penggunaan dan kaedah pengeluaran acrylonitrile

Acrylonitrile (Acrylonitrile), formula kimia adalah C. H. N, adalah bahan mentah kimia organik yang penting dan banyak digunakan dalam banyak bidang industri. Ia mempunyai kedudukan penting dalam industri kimia, petrokimia dan bahan sintetik. Artikel ini akan menganalisis secara mendalam sifat asas, penggunaan utama dan kaedah pengeluarannya acrylonitrile untuk membantu pembaca memahami kepentingan bahan kimia ini dengan lebih baik.

Sifat asas acrylonitrile

Acrylonitrile adalah cecair yang tidak berwarna, mudah terbakar dengan bau yang kuat. Molekulnya mengandungi dua bahagian: kumpulan sianida (-CN) dan kumpulan propylene (-CH = CH), yang menjadikannya lebih reaktif. Akronitril dapat bertindak balas dengan pelbagai bahan kimia, seperti bertindak balas dengan hidrogen di bawah tindakan pemangkin untuk menghasilkan akrilamina, atau membentuk poliakrilonitril (PAN) melalui tindak balas polimerisasi. Akronitril mempunyai kelarutan yang rendah terhadap air, tetapi lebih larut dalam pelarut organik seperti alkohol dan eter.

Sifat fizikal acrylonitrile:

• Titik didih: 77.3 ° C
• Titik lebur:-83.4 ° C
• Ketumpatan: 0.805g/cm ³(25 ° C)
• Berat molekul: 53.06g/mol

Ciri-ciri fizikal ini menjadikan acrylonitrile memerlukan perhatian khusus semasa penyimpanan, pengangkutan dan pemprosesan, terutama untuk mengelakkan suhu tinggi dan dekat dengan sumber api.

Kegunaan utama acrylonitrile

1. Pengeluaran Polimer

Salah satu penggunaan acrylonitrile yang paling penting ialah pengeluaran poliacrylonitrile (PAN), bahan serat sintetik yang penting. Polyacrylonitrile banyak digunakan dalam pembuatan serat tahan suhu tinggi, tempat duduk kereta, permaidani, kain pelindung matahari luar, dll. Polyacrylonitrile juga dapat digunakan sebagai bahan pendahuluan serat karbon untuk pengeluaran bahan berprestasi tinggi dalam industri aeroangkasa, automotif dan lain-lain.

2. Pengantara kimia

Acrylonitrile juga digunakan sebagai perantaraan untuk pengeluaran pelbagai bahan kimia. Ia memainkan peranan penting dalam penyediaan bahan kimia seperti akrilik, natrium sianida, asid akrilik dan asid amino. Sebagai contoh, acrylonitrile bertindak balas dengan amonia dan hidrogen untuk mensintesis acrylamide. Acrylamide digunakan lebih lanjut dalam pembuatan asid akrilik dan digunakan secara meluas dalam pelapis, pelekat, bahan tambahan tekstil dan produk lain.

3. Pelarut dan racun perosak

Dalam bidang pertanian, acrylonitrile digunakan sebagai bahan mentah untuk pengeluaran racun perosak dan racun herba tertentu. Akronitril digunakan secara meluas sebagai pelarut dalam proses pengeluaran pelapis, dakwat dan getah sintetik, dan mempunyai kemampuan pembubaran dan kestabilan kimia yang baik.

Kaedah pengeluaran acrylonitrile

1. Kaedah pengoksidaan ammonia

Pada masa ini, kaedah pengeluaran utama acrylonitrile adalah kaedah pengoksidaan ammonia, yang biasanya menggunakan reaksi pengoksidaan propilena dan ammonia di bawah tindakan pemangkin untuk menghasilkan acrylonitrile. Proses tindak balas adalah seperti berikut:

[C3H6 NH3 O2 \ xrightharrow {pemangkin} C3H3N 3H_2O]

Kaedah ini mempunyai daya maju ekonomi dan perindustrian yang tinggi, sehingga menjadi jalan utama pengeluaran acrylonitrile global.

2. Kaedah karbonil

Sebagai tambahan kepada kaedah pengoksidaan amonia, acrylonitrile juga dapat dihasilkan dengan kaedah karbonil, yang merupakan reaksi propilena dan hidrogen sianida untuk menghasilkan acrylonitrile. Walaupun penggunaan kaedah ini agak terhad, ia masih mempunyai kelebihan tertentu dalam beberapa keadaan khas, terutama dalam pengeluaran akrilonitril dengan kemurnian tinggi.

3. Kaedah sianida propilena

Kaedah sianida propilena adalah proses lain untuk menghasilkan acrylonitrile, terutamanya melalui reaksi propilena dan hidrogen sianida dalam keadaan tertentu untuk menghasilkan acrylonitrile. Walaupun kaedah ini kurang digunakan, ia masih boleh digunakan untuk pengeluaran komersil di bawah keadaan tertentu.

Isu keselamatan dan persekitaran acrylonitrile

Walaupun acrylonitrile mempunyai nilai aplikasi yang luas, ia juga mempunyai masalah keselamatan dan persekitaran tertentu. Acrylonitrile adalah bahan kimia yang mudah terbakar dan mudah menguap. Pengendalian yang tidak betul boleh menyebabkan kebakaran atau keracunan. Oleh itu, dalam prosedur penggunaan dan penyimpanan, peraturan keselamatan mesti dipatuhi dengan ketat.

Pencemaran alam sekitar acrylonitrile juga perlu diberi perhatian. Sejumlah gas buangan dan air sisa boleh dihasilkan semasa proses pengeluaran, yang mengandungi acrylonitrile dan produk sampingan yang berkaitan. Oleh itu, pembinaan dan operasi kemudahan perlindungan alam sekitar, terutama di kilang pengeluaran acrylonitrile, sangat penting.

Ringkasan

Sebagai bahan mentah kimia organik yang penting, acrylonitrile banyak digunakan dalam tekstil, kimia, kenderaan dan industri lain. Ia bukan sahaja menguasai pengeluaran polimer, tetapi juga memainkan peranan penting dalam bahan kimia sintetik. Memahami sifat asas, penggunaan dan kaedah pengeluaran acrylonitrile akan membantu kita memahami potensi dan cabaran besar bahan kimia ini dengan lebih baik. Dengan peningkatan pengeluaran dan penggunaan acrylonitrile, bagaimana memastikan keselamatan dan perlindungan alam sekitarnya masih menjadi masalah mendesak untuk diselesaikan.

Melalui analisis artikel ini, saya yakin anda mempunyai pemahaman yang lebih komprehensif mengenai "apa itu acrylonitrile". Sekiranya anda mempunyai lebih banyak pertanyaan mengenai aplikasi atau proses pengeluaran acrylonitrile, sila teruskan perbincangan lebih lanjut.