Powdr asid gwrywaidd, a elwir hefyd yn asid cis-butenedioic, yn asid dicarboxylig organig gyda'r fformiwla gemegol C4H4O4. Mae'n bodoli'n naturiol mewn rhai ffrwythau a phlanhigion ond mae'n cael ei gynhyrchu'n ddiwydiannol yn bennaf trwy ocsidiad bytenau, yn enwedig butene-1 a butene-2. Mae gan y cyfansoddyn crisialog di -liw hwn arogl asidig amlwg ac mae'n hydawdd iawn mewn dŵr a thoddyddion organig amrywiol.
Mae'r strwythur moleciwlaidd yn cynnwys cadwyn pedwar carbon gyda dau grŵp carboxyl (-COH) wedi'u lleoli mewn cyfluniad CIS, sy'n golygu bod y bond dwbl carbon-carbon a'r grwpiau carboxyl ar yr un ochr i'r moleciwl. Mae'r cyfluniad hwn yn rhoi priodweddau cemegol unigryw iddo, gan gynnwys ei allu i ffurfio esterau, anhydridau a halwynau.
Ar ben hynny, defnyddir asid gwrywaidd wrth gynhyrchu asiantau chelating, sy'n helpu i dynnu ïonau metel o doddiannau, ac fel cydran wrth lunio llifynnau a pigmentau. Mae ei amlochredd a'i ddefnydd eang yn tanlinellu ei arwyddocâd yn y diwydiant cemegol.
|
|
Fformiwla gemegol |
C4H4O4 |
Offeren union |
116.01 |
Pwysau moleciwlaidd |
116.07 |
m/z |
116.01 (100.0%), 117.01 (4.3%) |
Dadansoddiad Elfenol |
C, 41.39; H, 3.47; O, 55.13 |
Un o brif gymwysiadaupowdr asid gwrywaiddwrth weithgynhyrchu asid polymaleig, polymer a ddefnyddir yn helaeth mewn trin dŵr oherwydd ei raddfa ragorol a'i briodweddau ataliad cyrydiad. Mae hefyd yn rhagflaenydd ar gyfer synthesis resinau polyester annirlawn, sy'n dod o hyd i ddefnydd wrth gynhyrchu plastigau, haenau a gludyddion wedi'u hatgyfnerthu â gwydr ffibr.
mewn resinau polyamid
Mae resin polyamid, a elwir hefyd yn resin neilon, yn fath o bolymer pwysau moleciwlaidd uchel sy'n cynnwys grwpiau amide dro ar ôl tro yn ei gadwyn macromoleciwlaidd. Gellir ei gynhyrchu trwy polycondensation diaminau ac asidau dibasig neu drwy bolymerization moleciwl lactam sengl. Mae'r deunydd plastig amlbwrpas hwn yn ymfalchïo mewn priodweddau rhagorol ac fe'i defnyddir yn helaeth. Mae'n cael ei gategoreiddio i polyamidau an-adweithiol (niwtral) ac adweithiol, gyda chymwysiadau'n amrywio o inciau, gludyddion toddi poeth, a haenau i galedwyr resin epocsi, rhwymwyr, leininau, a chrynhoi/mowldio resinau. Mae polyamidau niwtral yn arbennig o addas ar gyfer argraffu ar ffilmiau plastig, tra bod polyamidau adweithiol yn rhagori fel asiantau halltu resin epocsi, gan rannu adlyniad uwch, hyblygrwydd, ac ymwrthedd cemegol.
Er nad yw ei hun yn cael ei ddefnyddio'n uniongyrchol i syntheseiddio resinau polyamid, gall ei ddeilliadau a'i gopolymerau chwarae rôl wrth addasu neu wella priodweddau resinau polyamid. Mae resinau polyamid yn ddosbarth amryddawn o bolymerau sy'n adnabyddus am eu priodweddau mecanyddol rhagorol, ymwrthedd cemegol, a sefydlogrwydd thermol. Gall ymgorffori deilliadau asid gwrywaidd deilwra'r eiddo hyn ymhellach i fodloni gofynion cais penodol.
Fodd bynnag, mae'n werth nodi bod y defnydd uniongyrchol mewn synthesis resin polyamid yn anghyffredin. Yn lle hynny, mae ymchwilwyr a gweithgynhyrchwyr yn aml yn canolbwyntio ar ddatblygu copolymerau neu bolymerau wedi'u himpio sy'n cynnwys y moethau, y gellir eu defnyddio wedyn i addasu resinau polyamid trwy gyfuno neu adweithiau cemegol.
mewn copolymerau amide-anhydride
Mae copolymerau amide-anhydride yn ddosbarth o bolymerau datblygedig a nodweddir gan integreiddio cysylltiadau amide (–conH–) ac anhydride (–Co-O-CO–) yn eu strwythur moleciwlaidd. Mae'r copolymerau hyn yn arddangos priodweddau unigryw sy'n deillio o effeithiau synergaidd y ddwy uned gyfansoddol. Mae'r grwpiau amide yn cyfrannu at well sefydlogrwydd thermol, cryfder mecanyddol, ac ymwrthedd i hydrolysis, tra bod y grwpiau anhydride yn cyflwyno adweithedd a'r potensial ar gyfer croesgysylltu, a all deilwra priodweddau materol ymhellach. Mae copolymerau amide-anhydride yn dod o hyd i gymwysiadau mewn meysydd amrywiol fel peirianneg biofeddygol, lle mae eu bioddiraddadwyedd a'u biocompatibility yn fanteisiol, yn ogystal ag mewn haenau datblygedig, gludyddion, a philenni oherwydd eu perfformiad cadarn o dan amodau llym. Mae eu priodweddau tiwniadwy yn eu gwneud yn ddeunyddiau amlbwrpas ar gyfer atebion arloesol ar draws sawl diwydiant.
Mae asid gwrywaidd yn ymwneud yn fwy uniongyrchol â synthesis copolymerau amide-anhydride. Yn nodweddiadol, ceir y copolymerau hyn trwy ei gopïo (neu ei ffurf anhydride) gydag amidau amrywiol, fel y rhai sy'n deillio o asidau amino neu ddiaminau aliffatig. Mae'r copolymerau sy'n deillio o hyn yn etifeddu priodweddau moethau amide ac anhydride, gan arwain at ddeunyddiau â chyfuniadau unigryw o eiddo.
Eiddo a chymwysiadau
Adlyniad Gwell
Mae copolymerau amide-anhydride yn aml yn arddangos adlyniad gwell i amrywiol swbstradau, gan gynnwys metelau, polyolefinau a pholymerau eraill. Mae hyn yn eu gwneud yn ddelfrydol i'w defnyddio fel gludyddion, haenau a chydnawswyr mewn strwythurau amlhaenog.
Sefydlogrwydd thermol
Mae'r moethusrwydd anhydride yn y copolymerau hyn yn cyfrannu at eu sefydlogrwydd thermol, gan eu gwneud yn addas ar gyfer cymwysiadau lle mae angen perfformiad tymheredd uchel.
Gwrthiant cemegol
Mae'r copolymerau hefyd yn cynnig ymwrthedd cemegol da, gan eu gwneud yn gwrthsefyll ystod eang o gemegau, gan gynnwys asidau, seiliau a thoddyddion.
Mae gweithgynhyrchu copolymerau amide-anhydride fel arfer yn cynnwys adweithiau copolymerization. Gellir cynnal yr ymatebion hyn mewn toddyddion amrywiol ac o dan amodau ymateb gwahanol, yn dibynnu ar y monomerau amide ac anhydride penodol a ddefnyddir. Gellir rheoli'r broses copolymerization i gyflawni'r cyfansoddiad copolymer a ddymunir a'r pwysau moleciwlaidd.
Mewn rhai achosion, gellir defnyddio adweithiau impio hefyd i gyflwyno'r moethau ar asgwrn cefn y polymerau presennol, fel polyolefins neu polyamidau. Gellir cyflawni'r broses impio hon trwy gychwyn radical, adweithiau catalytig, neu ddulliau eraill, yn dibynnu ar y polymer penodol ac amodau adweithio.
Gyda datblygiad cyflym cymdeithas a chymhwyso cynhyrchion petrocemegol yn helaeth, mae adnoddau petrocemegol nad ydynt yn adnewyddadwy wedi dod yn fwyfwy dan straen. Mae defnyddio technolegau a phrosesau newydd i ddatblygu adnoddau adnewyddadwy newydd i ddisodli adnoddau petrocemegol nad ydynt yn adnewyddadwy wedi dod yn broblem frys i'w datrys. Mae adnodd biomas yn fath o adnodd adnewyddadwy gwyrdd gyda chronfeydd wrth gefn helaeth a gwerth defnyddio potensial enfawr. Yn raddol, mae datblygu a defnyddio adnoddau biomas yn disodli'r defnydd o adnoddau petrocemegol yn raddol, sydd wedi dod yn brif strategaeth ynni'r mwyafrif o wledydd.
Mae powdr asid gwrywaidd yn ddeunydd crai pwysig mewn sawl maes o'r diwydiant cemegol. Fel un o'r 12 deunydd crai cemegol pwysig a restrir gan Asiantaeth Ynni'r UD yn y dyfodol, fe'i defnyddiwyd yn helaeth mewn resinau, fferyllol, plastigyddion, copolymerau a chemegau amaethyddol, a gellir ei ddefnyddio hefyd fel canolradd o gynhyrchion cemegol eraill.
Ar hyn o bryd, powdr asid gwrywaidd yn cael ei gynhyrchu'n bennaf trwy hydrolysis anhydride gwrywaidd, tanwydd ffosil. Mae anhydride gwrywaidd yn cael ei sicrhau yn bennaf trwy ocsideiddio bensen, bwtan neu butene, sy'n ddibynnol iawn ar adnoddau ffosil traddodiadol. Felly, mae'r cynhyrchiad o anhydride gwrywaidd nid yn unig yn cynyddu'r pwysau ar yr amgylchedd, ond hefyd yn gwaethygu'r diogelwch ynni cenedlaethol ymhellach. Felly, gall y synthesis o adnoddau biomas adnewyddadwy neu gyfansoddion platfform biomas nid yn unig leihau'r ddibyniaeth ar ynni ffosil traddodiadol, ond hefyd gwella'r amgylchedd naturiol, sydd ag atyniad mawr.
Ceisiadau Diwydiannol
► Synthesis organig
Mae asid gwrywaidd yn ganolradd amlbwrpas mewn synthesis organig, gan gymryd rhan mewn nifer o adweithiau megis esterification, ynghylch cycloadditions diels-alder. Defnyddir ei ddeilliadau, gan gynnwys anhydride gwrywaidd a gwrywaidd, yn helaeth wrth gynhyrchu resinau polyester annirlawn, sy'n gydrannau hanfodol o blastigau, haenau a gludyddion wedi'u hatgyfnerthu â gwydr ffibr. Mae anhydride gwrywaidd hefyd yn rhagflaenydd allweddol ar gyfer synthesis asid glyoxylig trwy ozonolysis, adwaith gyda chymwysiadau yn y diwydiannau fferyllol ac agrocemegol.
► Diwydiant fferyllol
Yn y sector fferyllol, mae asid gwrywaidd yn chwarae rhan hanfodol wrth lunio cyffuriau amrywiol. Fe'i defnyddir yn gyffredin fel asiant asideiddio i addasu pH toddiannau fferyllol, gan sicrhau sefydlogrwydd a bioargaeledd. Yn ogystal, mae asid gwrywaidd yn ffurfio halwynau â chyffuriau sylfaenol, gan wella eu hydoddedd a'u hamsugno. Er enghraifft, mae asid gwrywaidd yn cael ei gyfuno â chlorpheniramine i ffurfio clorpheniramine asid gwrywaidd, gwrth -histamin a ddefnyddir i drin adweithiau alergaidd. Yn yr un modd, mae nonylamine asid gwrywaidd yn cael ei ddefnyddio fel asiant antiemetig.
► Diwydiant bwyd
Er nad yw asid gwrywaidd ei hun yn cael ei gymeradwyo fel ychwanegyn bwyd, caniateir ei ffurf anhydride, anhydride gwrywaidd, i'w ddefnyddio'n gyfyngedig mewn deunyddiau pecynnu bwyd yn yr Unol Daleithiau a'r Undeb Ewropeaidd. Gall anhydride gwrywaidd ymateb gydag alcoholau i ffurfio maleates, a ddefnyddir fel emwlsyddion a sefydlogwyr mewn bwydydd wedi'u prosesu. Fodd bynnag, codwyd pryderon ynghylch mudo posibl gweddillion anhydride maleig i gynhyrchion bwyd, gan ysgogi goruchwyliaeth reoleiddio lem.
► Sector amaethyddol
Mae asid gwrywaidd yn dod o hyd i gymwysiadau mewn amaethyddiaeth fel rheolydd twf chwynladdwr a phlanhigion. Mae ei allu i atal gweithgaredd rhai ensymau sy'n ymwneud â metaboledd asid amino yn tarfu ar dwf chwyn a phlanhigion diangen. Defnyddir asid gwrywaidd hefyd wrth synthesis agrocemegion, fel ffwngladdiadau a phryfladdwyr, gan gyfrannu at amddiffyn cnydau a gwella cynnyrch.
► Ceisiadau deintyddol
Mae ymchwil wedi archwilio'r defnydd o asid gwrywaidd mewn deintyddiaeth fel dewis arall yn lle asid ffosfforig ar gyfer ysgythru enamel dannedd cyn bondio cromfachau orthodonteg. Mae astudiaethau'n awgrymu y gall 10% o asid gwrywaidd gynhyrchu cryfderau bond tebyg i 37% o asid ffosfforig wrth o bosibl leihau colled mwynol o'r wyneb enamel. Fodd bynnag, mae'r mabwysiadu eang o asid gwrywaidd mewn ymarfer deintyddol yn parhau i fod yn gyfyngedig oherwydd pryderon ynghylch ei effeithiau tymor hir ar strwythur dannedd.
Persbectifau yn y dyfodol
Disgwylir i'r galw am asid gwrywaidd dyfu yn y blynyddoedd i ddod, wedi'i yrru gan ei gymwysiadau sy'n ehangu mewn diwydiannau sy'n dod i'r amlwg fel ynni adnewyddadwy a deunyddiau bioddiraddadwy. Mae ymdrechion ymchwil yn canolbwyntio ar ddatblygu dulliau synthesis mwy gwyrdd ar gyfer asid gwrywaidd, gan ddefnyddio porthiant bio-seiliedig a systemau catalytig gyda llai o effaith amgylcheddol. Yn ogystal, mae archwilio deilliadau newydd a chyfansoddion asid gwrywaidd swyddogaethol yn addo creu deunyddiau datblygedig gydag eiddo wedi'u teilwra.
Tagiau poblogaidd: Powdwr asid gwrywaidd CAS 110-16-7, cyflenwyr, gweithgynhyrchwyr, ffatri, cyfanwerthu, prynu, pris, swmp, ar werth