In de industrie wordt het verkrijgen van caprolactam uit benzeen als de meest veelbelovende methode beschouwd. Laten we de kenmerken van deze productie nader bekijken, evenals de belangrijkste kenmerken van de resulterende verbinding.
Synthesekenmerken
In de technologische keten is er de hydrogenering van benzeen tot cycloalkaan (met een platina- of nikkel-chroomkatalysator, temperatuur 220 °C). Het tijdens de oxidatie gevormde cyclohexaan wordt bij 0,9-1,1 MPa, 140-160°C omgezet in cyclohexanon. Verder wordt het door dehydrogenering op chroom-zinkkatalysatoren (in aanwezigheid van alkali) omgezet in oxim. In de laatste fase wordt cyclohexanonoxime behandeld met oleum of geconcentreerd zwavelzuur, waardoor het caprolactam wordt (synthesetemperatuur - 60-120 ° C).
Procesfuncties
In welk percentage wordt caprolactam verkregen met de beschreven methode? In werkelijkheid,de productopbrengst is 66-68 procent. Daarom zijn er andere productietechnologieën ontwikkeld. In het bijzonder fotochemische synthese, waarbij 86-88% vrijkomt door fotochemische nitrosering van cyclohexaan tot caprolactam onder invloed van UV-straling.
In de chemische industrie wordt caprolactam ook geproduceerd uit tolueen, dat wordt geoxideerd bij 165 °C (op een platinakatalysator), gevolgd door nitrosering van het resulterende carbonzuurcyclohexaan tot ruw caprolactam.
Wat wordt caprolactam verkregen met een van de hierboven genoemde methoden? In feite is het een vaste stof waarin onzuiverheden zitten. Eerst moet het van hen worden gereinigd met behulp van ionenuitwisselingsharsen en vervolgens worden gedestilleerd. Een bijproduct van deze productie is ammoniumsulfaat, een waardevolle minerale meststof.
Vast caprolactam wordt vervoerd in papieren meerlagige zakken en het vloeibare product wordt vervoerd in speciale tanks met extra verwarming. Momenteel wordt dit bestanddeel voornamelijk verkregen uit benzeen, fenol, tolueen.
Basisfuncties
Wat maakt caprolactam anders? De eigenschappen van deze heterocyclische verbinding verdienen een aparte beschouwing. Het is een witte kristallijne stof met een goede oplosbaarheid in water, ether, alcohol, benzeen. Verhitten in aanwezigheid van aminen, alcohol en water leidt tot de polymerisatie van caprolactam tot een polyamidehars. Het is deze stof die de basis vormt voor de vervaardiging van het polymeer. Het is dus caprolactam dat als monomeer voor het proces fungeert. Wat is polymerisatie? Deze term betekent het proces van het verkrijgen van een product - capron uit een monomeer.
Toepassingen
Wat is het hoofddoel van de betreffende productie? Waarom wordt caprolactam geproduceerd in de chemische industrie? De toepassing ervan is behoorlijk divers. Het is noodzakelijk voor polyamidefilms, technische platen. In minimale volumes wordt het gebruikt bij de synthese van lysine en polyurethaan. Waarom is caprolactam zo populair? Wat het is? Deze organische verbinding wordt gebruikt bij de synthese van oplosmiddelen voor verven, maar ook bij het maken van synthetisch leer, weekmakers.
Verbruik per branche
In welke moderne industrieën is caprolactam nodig? Wat is het - kapron? Deze vragen komen aan bod in het kader van de schoolopleiding organische chemie. Er is vraag naar deze producten in de auto-industrie. Maar desondanks worden de maximale volumes gebruikt voor de vervaardiging van polyamidevezels en -draden, evenals voor de vervaardiging van moderne technische kunststoffen (ongeveer 60% - voor vezels en draden, ongeveer 34% - voor de vervaardiging van technische kunststoffen). De overige grondstoffen worden gebruikt bij het maken van verpakkingsmaterialen, diverse producten voor de sanitaire sector.
Polyamidevezels zijn nodig voor de vervaardiging van textiel, industriële garens en tapijten. Het is dit product dat steeds populairder wordt op de markt voor polymere materialen.
Belangrijke punten
Er is ook vraag naar pubhars bij de vervaardiging van technische kunststoffen. Ze is een onderdeelvoor de productie van elementen van elektrische en elektronische apparatuur, evenals auto-onderdelen. Georiënteerde polyamide folie is een materiaal dat veel wordt gebruikt in de verpakkingsindustrie. Caprolactam wordt ook gebruikt bij de vervaardiging ervan.
Wat is lysine? Laten we wat meer in detail stilstaan bij deze stof. Lysine is een aminozuur dat een persoon nodig heeft voor het normaal functioneren van het lichaam. Het ontbreken van deze stof leidt tot een schending van het menselijke immuunsysteem, wat een negatieve invloed heeft op de gezondheid van het lichaam als geheel. De chemische synthese van lysine uit caprolactam via verschillende opeenvolgende stadia is een technologie waarmee het probleem van een tekort aan deze stof kan worden opgelost. Het gebruik van innovatieve technologieën maakt het mogelijk om het proces te versnellen en de kosten te verlagen.
Samenvatten
Van de producten die uit caprolactam kunnen worden verkregen, zijn polyamidevezels en harsen van bijzonder belang. Met name capron heeft momenteel ook de maximale prevalentie. Dit polymeer is onmisbaar in veel industriële gebieden. Het wordt gebruikt in machinebouw, chirurgische geneeskunde, chemische productie, instrumentenbouw. Het is van nylon dat hoogwaardige lijnen voor moderne parachutes, touwen, touwen, verschillende soorten visgerei, snaren voor muziekinstrumenten, kleding en speelgoed worden gemaakt.
Een groot aantal polymere materialen verkregen uit caprolactam verklaren de vraag naar dit materiaal op de wereldmarkt. Ja, sterktekaprondraden zijn tien keer meer dan zijde, 50 keer meer dan viscose. Voor de productie van polymeren worden alleen hoogwaardige grondstoffen gebruikt.
Daarom wordt in de moderne chemische industrie speciale aandacht besteed aan de voorlopige zuivering van caprolactam van extra onzuiverheden (stof, vocht). Anders is het moeilijk te rekenen op het verkrijgen van de gewenste kwaliteit capron.
In het afgelopen decennium is de productie van kunststoffen en synthetische harsen aanzienlijk toegenomen. Er zijn nieuwe materialen gemaakt op basis van caprolactam. Ook in de machinebouw en de bouw neemt de vraag naar deze verbindingen toe.
