asam tereftalat Dari Wikipedia , ensiklopedia bebas Langsung ke : navigasi, cari asam tereftalat Nama lain [sembunyikan ] Benzene - 1 ,4- asam dikarboksilat asam para - Ftalat TPA PTA BDC identifier Nomor CAS 100-21-0 Ya ChemSpider 7208 Ya Chebi Chebi : 15702 Ya RTECS nomor WZ0875000 Gambar Jmol - 3D Gambar 1 SMILES [ menunjukkan ] inchi [ menunjukkan ] properti Rumus molekul C8H6O4 Massa molar 166,13 g / mol Kristal putih atau bubuk Penampilan Densitas 1,522 g / cm ³ titik lebur 300 ° C dalam tabung tertutup ( menyublim pada 402 ° C ( 675 K ) di udara ) titik didih menyublim Kelarutan dalam air 0,0017 g/100 mL pada 25 ° C Kelarutan polar pelarut organik dasar air Keasaman ( pKa ) 3.51 , 4.82 [ 1 ] struktur Momen dipol nol bahaya MSDS MSDS eksternal Klasifikasi EU tidak terdaftar senyawa terkait Asam karboksilat terkait asam ftalat asam isoftalat asam benzoat asam p - toluat Senyawa Terkait p - Xylene
polyethylene terephthalate dimetil tereftalat Halaman Data Tambahan struktur dan Sifat n , εr , dll termodinamika perilaku Tahap Data Padat, cair , gas Spektral UV data, IR , NMR , MS Ya ( memverifikasi ) ( apa : Ya / ) Kecuali dinyatakan sebaliknya , data diberikan untuk bahan dalam keadaan standar ( 25 ° C , 100 kPa ) Sangkalan dan referensi Asam tereftalat adalah senyawa organik dengan rumus C6H4( COOH ) 2 . asam tereftalat ini adalah komoditas kimia , umumnya digunakan sebagai prekursor PET poliester , digunakan juga untuk membuat pakaian dan botol plastik . 1 Sejarah 2 Kelarutan 3 Produksi 3.1 Proses Amoco 3.2 Cooxidation 3.3 oksidasi Multistage 3,4 Henkel Proses ( Process Raecke ) 3.5 Alternatif dan teknologi masa lalu 4 Aplikasi 5 Tren Pasar 6 Biaya 7 Keracunan 8 Referensi 9 Pranala luar dan bacaan lebih lanjut 10 Lampiran 11 Lihat juga sejarah Pentingnya asam tereftalat disadari setelah Perang Dunia II . Perusahaan pertama untuk mengkomersilkan penggunaan serat yang terbuat dari poli etilena tereftalat adalah Imperial Chemical Industries di Inggris pada tahun 1949 dan oleh Dupont di AS pada tahun 1953 . Serat terbuat dari dimetil tereftalat dengan transesterifikasi dengan etilena glikol . Asam tereftalat diproduksi oleh oksidasi p - xilena dengan asam nitrat encer . Jenis oksidasi melibatkan penggunaan udara di tahap oksidasi awal untuk meminimalkan konsumsi asam nitrat dan kesulitan dalam pemurnian . Pertumbuhan industri tekstil menyebabkan peningkatan permintaan dari TPA . Di tahun 60-an semua asam tereftalat yang dihasilkan dikonversi menjadi ester dimetil nya, karena TPA dan dpt dicairkan dan sulit untuk memurnikan . Saat ini TPA diproduksi oleh oksidasi p - xilena .
kelarutan Asam tereftalat kurang larut dalam air dan alkohol , akibatnya sampai sekitar tahun 1970 asam tereftalat yang dimurnikan seperti ester dimetil . Menyublim bila dipanaskan . Kelarutan Asam tereftalat g/100g Solvent : Pelarut 25 ° C 120 ° C 160 ° C 200 ° C 240 ° C Metanol 0,1-2,9 15 Air 0,0019 0,08 0,38 1,7 9,0 Acetic Acid 0,035 0,3 0,75 1,8 4,5 Asam format 0,5 ---Sulfat Asam 2 ---Dimetil formamida 6.7 ---Dimethyl sulfoxide 20 ---Tekanan uap Asam tereftalat : Temp ( ° C ) Tekanan ( kPa ) 303 1.3 353 13.3 370 26,7 387 53.3 404 101.3 Spesifikasi Polimer Asam tereftalat kelas : Spesifikasi Properti Test Metode Asam Nomor 675 ± 2mgKOH / g Filtrasi Ash 15 ppm ( max ) Pirolisis Jumlah logam yang signifikan ( Mo , Cr , Ni , Co , Fe , Ti , Mg ) Serapan Atom 10ppm 4 - formil asam benzoat 25ppm ( max ) Polarografi Moisture % berat 0,5 ( max ) Karl fisther 5 % dimetil formamida solusi warna ( ALPHA ) 10 ( max ) Kalorimetri produksi Amoco Proses Dalam proses Amoco , asam tereftalat diproduksi oleh oksidasi p - xilena oleh oksigen di udara : Tereftalat - asam Proses ini menggunakan katalis kobalt-mangan bromida . Sumber bromida dapat NaBr , HBr atau tetrabromoethane mana fungsi bromin sebagai sumber regeneratif radikal bebas . Dalam proses ini , asam asetat adalah pelarut dan oksigen dari udara terkompresi adalah oksidan . Kombinasi asam asetat brom dan ditemukan untuk menjadi sangat korosif dan karenanya peralatan yang dilapisi dengan titanium . Campuran pakan yang mengandung p - xilena , asam , sistem katalis asetat bersama dengan udara terkompresi diumpankan ke reaktor . Oksidasi metil berlangsung dalam dua langkah di mana p -xilena diubah menjadi asam p - toulic (TA ) dan tidak diinginkan produk 4 - carboxyaldehyde bersama dengan TA mentah . Hal ini lanjut dimurnikan
untuk memperoleh TA dengan penghapusan 4 - carboxyaldehyde menggunakan kristalisasi , sentrifugasi dan penyaringan . 98 % dari p - xilena bereaksi untuk memberikan lebih dari 95 % mol TPA dan kerugian pelarut relatif rendah dan karenanya Amoco Proses ini diikuti oleh industri . Reaksi ini berlangsung melalui perantara asam p - toluat yang kemudian dioksidasi menjadi asam tereftalat . Dalam asam p - toluat , penonaktifan dari metil oleh penarik elektron gugus asam karboksilat membuat metil sepersepuluh sebagai reaktif seperti xilena sendiri , membuat oksidasi kedua jauh lebih sulit . [ 2 ] Proses komersial menggunakan asam asetat sebagai pelarut dan katalis terdiri dari garam kobalt dan mangan , dengan promotor bromida. Hasil ini hampir kuantitatif . Pengotor yang paling bermasalah adalah asam 4 - formylbenzoic ( umumnya dikenal di lapangan sebagai 4 - carboxybenzaldehyde atau 4 - CBA ) , yang dihapus oleh hidrogenasi larutan panas. Solusi ini kemudian didinginkan secara bertahap mengkristal asam tereftalat yang sangat murni. Meskipun hasil dioptimalkan lebih besar dari 95 % dengan kemurnian yang sangat baik , sintesis telah terbukti memiliki kekurangan . Karena temperatur reaksi yang tinggi , sekitar 5 % dari asam asetat pelarut hilang oleh dekomposisi atau ' terbakar ' . Pembakaran pelarut merupakan faktor ekonomi yang signifikan dalam proses oksidasi . Selain itu, penurunan produk dengan dekarboksilasi asam benzoat adalah umum . Suhu yang tinggi mengurangi kelarutan oksigen dalam sistem kelaparan sudah oksigen. Oksigen murni tidak dapat digunakan dalam sistem tradisional karena bahaya campuran organik - O2 mudah terbakar. Udara atmosfir dapat digunakan di tempatnya , tetapi sekali bereaksi perlu dibersihkan dari racun dan depleters ozon seperti metilbromida sebelum dibebaskan . Selain itu, sifat korosif bromida pada suhu tinggi memerlukan reaksi dijalankan dalam reaktor titanium mahal . [ 3 ] [ 4 ] Cooxidation Teknik cooxidation menggunakan zat bantu yang bersamaan teroksidasi menjadi H2O2 yang meningkatkan aktivitas katalis oksidasi . Senyawa teroksidasi : asetaldehida ( proses Toray , Jepang ) , Paraldehid ( Eastmann , USA ) metil etil keton p - xilena , Paraldehid dan kobalt soln asetat masuk di kepala kolom gelembung . Oksidasi terjadi pada 100 - 140oC , 30bar dengan asam asetat sebagai pelarut dan coproduct . Menggunakan kondisi ringan dari Amoco dan tidak ada korosi yang disebabkan oleh bromin oksidasi multistage Metode ini dikembangkan untuk mengurangi konsentrasi kandungan asam benzoat 4 - formil dalam produk asam tereftalat akhir ( TPA) ke 200-300 ppm tanpa langkah pemurnian terpisah. Produk ini sering disebut sebagai Medium - Purity TPA . Dalam metode ini pemanasan memberikan peningkatan TPA kelarutan. Pada TPA kristal suhu tinggi terus-menerus larut dan reformasi yang meningkatkan pelepasan asam benzoat 4 - formil dalam larutan di mana oksidasi dapat diselesaikan . Mitsubishi Process : p -xilena dalam asam asetat teroksidasi seperti di Amoco oksidasi menggunakan katalis Cobalt Brom Mangan . Bubur dipanaskan sampai 235-290 C dan teroksidasi lebih lanjut dalam reaktor lain. Proses yang dikembangkan oleh Eastman Chemical : ini meliputi dua tahap proses oksidasi baik di suhu 175-230 C, bukan pemanasan antara tahap . Setelah multistage oksidasi , pemisahan padat - cair dan pengeringan untuk mendapatkan produk akhir dilakukan .
Henkel Proses ( Process Raecke ) Atau , namun tidak signifikan secara komersial , adalah apa yang disebut " proses Henkel " atau " proses Raecke " , dinamai pemegang perusahaan dan hak paten , masing-masing. Proses ini melibatkan penataan ulang asam ftalat asam tereftalat melalui garam kalium sesuai. [ 5 ] [ 6 ] Asam tereftalat dapat disiapkan di laboratorium dengan mengoksidasi berbagai turunan paradisubstitusi benzena , termasuk minyak jintan atau campuran cymene dan cuminol dengan asam kromat . Penggunaan CO2 mengatasi banyak masalah dengan proses industri yang asli . Karena CO2 adalah inhibitor api lebih baik daripada gas nitrogen , lingkungan CO2 memungkinkan untuk penggunaan oksigen murni langsung , bukan udara , dengan mengurangi bahaya mudah terbakar . Kelarutan oksigen molekul dalam larutan juga ditingkatkan dalam lingkungan CO2 . Karena lebih banyak oksigen tersedia untuk sistem , karbon dioksida superkritis ( Tc = 31 ⁰ C ) memiliki oksidasi lebih lengkap dengan produk sampingan lebih sedikit , produksi CO yang rendah , kurang dekarboksilasi dan kemurnian lebih tinggi dari proses komersial. [ 7 ] [ 8 ] Ketika reaksi berjalan di dalam air superkritis dapat secara efektif dikatalisasi oleh MnBr2 dengan O2 murni dalam suhu menengah - tinggi . Gunakan air superkritis bukan asam asetat sebagai pelarut mengurangi dampak lingkungan dan menawarkan keuntungan biaya . Namun, ruang lingkup sistem reaksi tersebut dibatasi oleh kondisi bahkan lebih keras daripada proses industri ( T = 300-400 ° C , P > 200 bar ) [ 9 ] . Keton telah ditemukan untuk bertindak sebagai promotor untuk pembentukan Co aktif ( III ) katalis . Secara khusus , keton dengan kelompok-kelompok a- metilena mengoksidasi ke hidroperoksida yang dikenal untuk mengoksidasi Co ( II ) . Keton yang layak adalah butanon , triacetylmethane ( TAM ) , 2,3- pentanedione ( 2,3- PD ) , dan asetilaseton , . Semua yang dapat menstabilkan pembentukan radikal melalui resonansi [ 10 ] Reaksi dijalankan pada temperatur serendah 100 ⁰ C dimungkinkan dengan menggunakan garam zirkonium sebagai ko-katalis di tempat bromida dan mangan asetat . Diperkirakan bahwa Zr ( IV ) bertindak untuk mengoksidasi Co ( II ) ke Co aktif ( III ) . Ini saja memperpendek periode induksi , dan telah terbukti memiliki efek sinergis dengan keton . Namun , sejumlah besar kobalt asetat dibutuhkan dari proses industri umum dan tidak efektif lebih dari 160 ⁰ C.3 Penambahan sebagian kecil dari metalloporphyrin , khususnya T ( p - Cl ) PPMnCl , memiliki efek cocatalytic dengan Co tradisional ( OAc ) 2 katalis . Hal ini memerlukan lebih sedikit asam asetat dan tidak memerlukan bromida . Efek katalitik telah dikaitkan dengan kemudahan pembentukan peroksida selama metalloporphyrin tersebut [ 11 ] [ 12 ] . The autoksidasi p - xilena dikenal untuk melanjutkan melalui proses radikal bebas . Mn ( III ) dan Co ( III ) logam saja tidak oksidasi cukup kuat untuk memulai reaksi berantai radikal , melainkan memulainya dengan membentuk radikal bromin dari ion dalam larutan . Radikal bromin kemudian terurai hidroperoksida yang diikat dengan logam serta hidrogen abstrak dari kelompok metil pada p - xilena untuk membentuk radikal bebas dan menyebarkan reaksi . Berikut ini adalah mengusulkan inisiasi , propagasi dan pengakhiran langkah untuk pertama
empat oksidasi terlibat dalam autoksidasi ini : Radical3 Radikal rantai reaksi berlangsung melalui serangkaian intermediet , dimulai dengan oksidasi p xilena untuk p - tolualdehyde ( tald ) , maka asam p - toluat ( PT ) , 4 - carboxybenzaldehyde ( 4 - CBA ) , dan akhirnya ke tereftalat asam (TA ) produk . Intermediate2 Kinetika oksidasi yang sangat kompleks , tetapi pemahaman umum tentang mekanisme telah ditetapkan . [ 13 ] Alternatif teknologi dan masa lalu • Oksidasi p - xilena dengan katalis asam asetat pelarut dan Cobalt dengan asetaldehida aktivator pada 120-140 C dengan waktu tinggal yang lebih besar dari atau sama dengan 2 jam . Brom sekarang sedang digunakan di tempat asetaldehida . • Mobil Kimia di AS dengan proses di atas menggunakan katalis Cobalt dengan pelarut asam asetat dan 2 - butanon sebagai penggerak . Setelah reaksi , minyak mentah TPA tercuci dengan menambahkan asam asetat murni dan pada suhu tinggi untuk mencapai kelarutan parsial . Pemurnian akhir adalah dengan sublimasi dan pengobatan katalitik uap . • Teknologi Henkel ( tidak dalam praktek ) : Dimulai dengan anhidrida ftalat , monopotassium dan dipotassium phthalate garam terbentuk secara berurutan . Garam Dipotassium itu diisomerisasikan untuk dipotassiumterephthalate bawah karbon dioksida pada 1000 - 5000kPa dan 350-450 C. garam ini dilarutkan dalam air dan didaur ulang ke awal proses , di mana TPA kristal yang terbentuk selama produksi garam monopotassium . • Proses oleh Lummus ( tidak dikomersilkan ) menggunakan dinitril rute • Proses oleh Eastman ( tidak dikomersilkan ) menggunakan pembentukan 1,4- diiodobenzene dengan karbonilasi menjadi asam aromatik . • Proses oleh Mitsubishi Gas Bahan kimia ( tidak dikomersilkan ) : Di sini , kompleks antara Toluene dan Hidrogen fluorida - Boron trifluorida terbentuk dan carbonylated dengan karbon monoksida membentuk kompleks p - tolualdehyde . Setelah dekomposisi kompleks p - tolualdehyde dapat dioksidasi dalam air dengan sistem katalis mangan - bromin asam tereftalat . • Oksidasi dengan asam nitrat tetapi menyebabkan kesulitan dalam pemurnian dan emisi NOx .
aplikasi • serat Polyester berdasarkan PTA menyediakan perawatan mudah kain , baik sendiri maupun dalam campuran dengan serat sintetis dan alami lainnya . Polyester film yang digunakan secara luas dalam kaset audio dan video rekaman, kaset penyimpanan data , film fotografi , label dan bahan lembaran lain yang membutuhkan stabilitas dimensi dan ketangguhan . • PTA derivatif , polyethylene terephthalate , ( PET ) telah menjadi resin wadah utama untuk aplikasi seperti botol minuman berkarbonasi , sementara polyterephthalates lain memberikan stabilitas dimensi , ketahanan panas yang baik dan daya tahan untuk aplikasi teknik . • Asam tereftalat juga digunakan dalam cat sebagai pembawa . • Hal ini digunakan dalam industri farmasi sebagai bahan baku obat-obatan tertentu . • Selain penggunaan akhir , poliester berbasis Asam tereftalat
dan poliamida juga digunakan dalam perekat panas meleleh . • PTA merupakan bahan baku penting untuk berat molekul rendah poliester jenuh untuk bedak dan coating yang larut dalam air .
Hampir pasokan seluruh dunia asam tereftalat dan dimetil tereftalat dikonsumsi sebagai prekursor polyethylene terephthalate ( PET ) . Produksi dunia pada tahun 1970 adalah sekitar 1,75 juta ton [ 14 ] Pada tahun 2006 , dimurnikan asam tereftalat dunia ( PTA ) permintaan telah melebihi 30 juta ton . . Ada kecil , namun demikian signifikan , permintaan untuk asam tereftalat dalam produksi polibutilena tereftalat dan beberapa polimer rekayasa lainnya . [ 15 ] Di laboratorium penelitian , asam tereftalat telah dipopulerkan sebagai komponen untuk sintesis kerangka logam - organik . The oxycodone obat analgesik sesekali datang sebagai tereftalat garam , namun garam lebih biasa oksikodon adalah hidroklorida . Farmakologi , satu miligram terephthalas oxycodonae setara dengan 1,13 mg hydrochloridum oxycodonae . Asam tereftalat digunakan sebagai pengisi dalam beberapa granat asap militer, terutama Amerika M83 granat asap , menghasilkan asap putih tebal ketika dibakar . Tren Pasar Permintaan saat ini PTA di India adalah sekitar 500 ribu ton . Aplikasi utamanya adalah tekstil , botol PET dan film. Pertumbuhan di masa depan diperkirakan sangat tinggi , dengan permintaan meningkat sekitar 20 % per tahun. Perusahaan Lokasi Kapasitas ( TPA ) Reliance Industries Patalganga , India 75.000 Reliance Industries Hazira , India 350.000 DuPont Kuan -Yin , Taiwan 350.000 PT Polyprima Karyareksa Indonesia 350.000 Yizheng Kimia Serat China 4.500 Permintaan untuk TPA dan DMT di India : 360000TPA ; TPA tingkat persediaan : 200000TPA , tingkat persediaan DMT : 130000 TPA . Produksi TPA pada tahun 1990 Produksi Negara ( ton ) USA 1764 Jepang 1200 Eropa Barat 913 Industri tekstil dan garmen mengkonsumsi sebagian besar output PTA global. China merupakan pasar impor paling penting bagi PTA karena kapasitas poliester yang besar , lebih dari setengah dari total dunia . Ini berfluktuasi sejalan dengan perubahan PTA berjangka harga diperdagangkan di bursa komoditas , yang pada gilirannya mengambil isyarat dari harga minyak mentah
berjangka , pasar modal, ekonomi dan kebijakan keuangan dan dunia lingkun gan ekonomi dan politik . Perlengkapan PTA umumnya telah ketat dalam beberapa tahun terakhir dan diperkirakan akan tetap nyaman karena meningkatnya ekspansi poliester cepat. Harga di kisaran $ ( 1,2001,220 ) / ton . biaya Indian Oil yang memproduksi dimurnikan Asam Terepthalic ( PTA ) dengan menggunakan teknologi DuPont . Pabrik terintegrasi menggunakan Para Xylene ( PX ) yang diproduksi oleh Kilang Panipat sebagai bahan baku utama untuk pembuatan PTA . PX dihasilkan dari aromatik memotong jantung kaya Naphtha . Pabrik PTA didasarkan pada terbukti Invista T10 (saat DuPont ) teknologi . Ia memiliki tata letak modal Rs.5100 crore . kebisaan Asam tereftalat memiliki toksisitas rendah dan menyebabkan iritasi mata dan iritasi kulit ringan pada manusia . Inhalasi berkepanjangan atau paparan diproduksi batu saluran kemih dan kerusakan pada saluran kemih , testis kerusakan dan efek pada hipofisis dan tiroid . Hal ini juga menyebabkan Tumor pada saluran kemih ( kandung kemih dan ureter ) . Tapi tidak ada tandatanda genotoxicity . Asam tereftalat semua bisa membentuk clouds.As debu dengan bahan yang mudah terbakar , ledakan dapat terjadi , mengingat prop er debu dan konsentrasi oksigen .
