Izoftalskābi plaši izmanto krāsu un laku ražošanā. Pārklājuma materiāliem ar tā saturu ir augstas tehniskās īpašības. Galvenais veids, kā iegūt šo vielu ķīmiskajā rūpniecībā, ir m-ksilola oksidēšana katalizatoru klātbūtnē.
Apraksts
Izoftalskābe ir organisks savienojums, kas pieder pie karbonskābju klases. Tā sastāvā ir 2 karboksilgrupas -COOH, tas ir, tā ir dikarbonskābe. Vēl viens šīs vielas nosaukums ir 1,3-benzoldikarbonskābe. Tā sāļus un esterus sauc par izoftalātiem.
Pēc izskata tas ir ciets, ugunsizturīgs b alts pulveris.
Empīriskā formula izoftalskābei: C8H6O4. Šī savienojuma strukturālā formula ir parādīta zemāk esošajā attēlā.
Properties
Šīs vielas galvenās īpašības ir šādas:
- molekulmasa – 166, 14;
- kušanas temperatūra - 345-348 °C;
- lielapjomablīvums – 0,8 g/ml;
- aerosola uzliesmošanas temperatūra - 700 °С;
- šķīdība: laba ūdenī un sārmu ūdens šķīdumos, slikta aukstā CH₃COOH, metanolā, propanolā un zemākajos spirtos.
Izoftalskābe saskarē kairina cilvēka ādu, tāpēc, strādājot ar to, jāievēro drošības pasākumi.
Mijiedarbība ar citiem savienojumiem:
- veido sāļus, reaģējot ar sārmiem;
- karsējot ar spirtiem, tiek iegūti esteri;
- reakcijā ar tionilhlorīdu, ogļskābes dihlorīdu un acetilhlorīdu, karsējot līdz 130 °C oC izoftalskābe pārvēršas izoftaloilhlorīdā;
- etiķskābē istabas temperatūrā to reducē ar ūdeņradi līdz C6H10(COOH)2 (cis-heksahidroizoftalskābe);
- nitrēts ar slāpekļskābi 30 °C (tiek iegūti 4 un 5-nitro atvasinājumi) un sulfonēts ar kūpošo sērskābi 200 °C temperatūrā.
Izoftalskābes ražošana
Šī savienojuma sintēze ķīmiskajā rūpniecībā tiek veikta vairākos veidos:
- Meksilola oksidatīvā reakcijā ar gaisu, iesaistot etiķskābi. Process notiek 100-150 °C temperatūrā un 14-27 atmosfēras spiedienā. Kā katalizatorus izmanto kob alta sāļus un acetaldehīdu.
- Oksidējot metaksilolu vai m-toluīnskābi, uzkarsēta līdz 200 °C, pie spiediena 40 atm. un koncentrētas slāpekļskābes klātbūtnē.
- C12H18 (1,3-diizopropilbenzols) oksidatīvajā reakcijā ar gaisu. Reakcijas temperatūra 120-220°С, katalizatori - kob alta un mangāna sāļi.
- Trimellītskābes karboksilgrupas atdalīšanas procesā nātrija hidroksilgrupas ūdens šķīdumā. Reakcijas temperatūra ir 250 °С.
Iegūto produktu attīra, kristalizējot no etiķskābes vai no etanola ūdens šķīduma (laboratorijas apstākļos). Tā kā C8H6O4 notiek korozīvā vidē, rūpnieciskās iekārtas tiek izgatavotas no ķīmiski izturīgs materiāls - titāns.
Pieteikums
Izoftalskābi galvenokārt izmanto krāsu pārklājumu (poliuretāna, pulvera, alkīda), kā arī poliestera sveķu ražošanā. Citi lietojumi ir tādu materiālu ražošana kā:
- termoplastiskie polimēri;
- gelcoats - želejveida dekoratīvie un aizsargpārklājumi;
- poliestera sveķi uz ūdens bāzes;
- poliesteri GRP;
- melamīna plīts emaljas;
- plastmasas pudeļu un gumijas (kā komonomēra) ražošana.
Izoftalskābes krāsas ir augstas veiktspējas:
- laba laikapstākļu izturība;
- cietība;
- augsta temperatūras izturība, augsta termiskās deformācijas robeža;
- kodīgs un ķīmisksizturība;
- izturīgs pret traipiem.
Emaljas izmanto šādās nozarēs:
- autorūpniecība;
- drukāšana;
- būvmateriāli;
- mēbeļu ražošana;
- dārza tehnikas ražošana;
- tirdzniecības automātu un citu ražošana.
