Introducció
L'acrilonitril és un compost químic que s'utilitza àmpliament en la fabricació de productes quotidians, com ara roba, catifes, peces de cotxes i molt més. Aquest producte químic versàtil és un component vital de molts processos industrials, però d'on prové? De què està fet l'acrilonitril? En aquest article, explorarem els orígens de l'acrilonitril, les seves propietats i els seus usos a la societat actual.
Què és l'acrilonitril?
L'acrilonitril, també conegut com a cianur de vinil, és un líquid incolor i volàtil amb una olor picant. Aquest compost orgànic s'utilitza en la producció de molts materials sintètics com ara plàstics, fibres i resines. També s'utilitza com a material de partida per a la producció de molts altres productes químics, com ara l'acrilamida, l'adiponitril i la química fina.
Producció d'acrilonitril
L'acrilonitril es produeix industrialment mitjançant diversos mètodes, un dels quals és el procés SOHIO, desenvolupat per Standard Oil d'Ohio. Aquest procés implica la reacció de propilè, amoníac i oxigen sobre un catalitzador per produir acrilonitril. Aquest mètode encara es fa servir avui dia, però hi ha mètodes més nous que s'han desenvolupat, com el procés INEOS, que utilitza etilè i cianur d'hidrogen com a materials de partida.
Materials de partida
L'acrilonitril està fet principalment de propilè i amoníac. El propilè és un gas incolor que és un subproducte de la refinació del petroli i el processament del gas natural. S'utilitza habitualment en la producció de plàstic, cautxú i productes químics com l'àcid acrílic, el polipropilè i l'acrilonitril.
L'amoníac és un gas incolor que s'utilitza habitualment en la fabricació de fertilitzants, colorants i explosius. També s'utilitza en la producció d'acrilonitril per la seva capacitat de reaccionar amb el propilè per formar acrilonitril.
Mecanisme de reacció
La producció d'acrilonitril implica un mecanisme de reacció complex que comença amb la reacció de propilè i amoníac. La reacció té lloc sobre un catalitzador a altes temperatures i pressions per formar 3-metilpiridina, que després s'oxida a 3-cianopiridina. Aquest compost s'oxida més a acrilonitril.
Propietats de l'acrilonitril
L'acrilonitril té diverses propietats úniques que el converteixen en una substància química valuosa per a aplicacions industrials. Té un punt d'ebullició de 77 graus, un punt de fusió de -83 graus i una densitat de 0,81 g/cm³. És un líquid altament inflamable que pot formar vapors explosius quan s'exposa a l'aire. L'acrilonitril també és soluble en aigua, etanol i acetona.
Una de les propietats més significatives de l'acrilonitril és la seva capacitat de polimeritzar. Això significa que es pot utilitzar com a element bàsic per a la producció de molts tipus diferents de polímers, com l'acrilonitril-butadiè-estirè (ABS). L'ABS és un polímer termoplàstic que s'utilitza en la producció de peces d'automòbils, tancaments elèctrics i molt més.
Usos de l'acrilonitril
L'acrilonitril s'utilitza en la producció de molts productes quotidians. Les seves capacitats de polimerització el converteixen en un element bàsic per a molts tipus diferents de polímers. Els polímers d'acrilonitril s'utilitzen en la producció de fibres tèxtils, com ara l'acrílic, el modacrílic i el vinaló.
L'acrilonitril també s'utilitza en la producció de cautxú sintètic, com ara el cautxú de nitril. Aquest tipus de cautxú és resistent a l'oli, el combustible i altres productes químics, el que el converteix en un material valuós per al seu ús en aplicacions d'automoció i industrials.
En la producció de plàstics, l'acrilonitril s'utilitza com a co-monòmer amb altres materials com l'estirè i el butadiè per formar ABS, que s'utilitza per a la producció de peces d'automòbils, carcasses electròniques i molt més.
Riscos per a la salut
L'acrilonitril és una substància química tòxica que pot ser perjudicial per a la salut humana. L'exposició a l'acrilonitril pot causar problemes respiratoris, irritació de la pell i danys al sistema nerviós. L'exposició a llarg termini a l'acrilonitril s'ha relacionat amb un augment del risc de càncer. L'Administració de seguretat i salut laboral (OSHA) ha establert límits a la quantitat d'acrilonitril que pot estar present al lloc de treball per protegir els treballadors de l'exposició.
Conclusió
L'acrilonitril és un producte químic industrial important que s'utilitza en la producció de molts productes quotidians. Està fet principalment de propilè i amoníac i es produeix per diversos mètodes diferents. L'acrilonitril té diverses propietats úniques que el converteixen en un element de construcció valuós per a la producció de polímers com l'ABS, fibres tèxtils i cautxús sintètics. Tanmateix, l'exposició a l'acrilonitril pot ser perjudicial per a la salut humana i s'han de prendre precaucions per protegir els treballadors en entorns industrials.
