Метакрил қышқылын өндіру

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 13 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ ҒЫЛЫМ ЖӘНЕ ЖОҒАРҒЫ БІЛІМ МИНИСТРЛІГІ
Қарағанды индустриялық университеті КЕАҚ
пәндер кафедрасы

Курстық жұмыс

Тақырыбы: Метакрил қышқылын өндіру

Орындаған: Арыстанбек Ұ.Б
Тобы: ТФП-22к-1
Қабылдаған :

Теміртау, 2024 жыл
Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...2
Теориялық бөлім ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...5
0.1. Метакрил қышқылының шығу тарихы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
0.2. Метакрил қышқылының алыну тәсілі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ..
0.3. Метакрил қышқылын қолданатын салалар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
0.4. Метакрил қышқылының фармацевтикадағы маңызы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... .
0.5. Метакрил қышқылының экологияға әсері ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ..
Есептік бөлім ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.1. Материалдық байланыс ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
2.2. Өндірістің жылу байланысы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Технологиялық бөлім ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3.1. Метакрил қышқылының химиялық, физикалық қасиеттері ... ... ... ...
3.2. Үрдістің химизмі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
3.3.Үрдістің технологиялық сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
Пайдаланылған әдебиеттер ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

Кіріспе
Химиялық технология -- табиғи шикізаттарды (көмір, мұнай, табиғи газ, ағаш, тағы басқа) химиялық әдістер арқылы тұтыну өнімдеріне және өндіріс құралдарына айналдырудың экономикалық тиімді әдістері мен процестері жайындағы ғылым.

1-Сурет
Зерттейтін объектілері бойынша химиялық технология екіге бөлінеді:
Бейорганикалық (қышқылдар, сілтілер, сода, силикатты материалдар, минералды тыңайтқыштар, тұздар, т.б.)
Органикалық (жасанды каучук, пластмассалар, спирттер, органикалық қышқылдар, бояғыш заттар, дәрі-дәрмек, т.б.) заттар технологиясы.
Жаңадан жасалған технологиялық процестер ғылым мен техниканың соңғы жетістіктеріне негізделген, экономикалық жағынан тиімді қажетті технолиялық процестердің техникалық және экономикалық тиімділігін сипаттайтын негізгі көрсеткіштеріне:
* өнім бірлігін өндіруге жұмсалатын шикізат пен энергия мөлшері,
* өнімнің шығыны мен сапасы, еңбек өнімділігі,
* процестің өндіру қарқыны,
* өндірісті іске қосуға жұмсалатын қаражат, өнім құны, т.б. жатады.
Теориялық бөлім
Метакрил қышқылы (МК) - CH2=С (CH3) CO2H формуласы бар органикалық қосылыс. МК акрил полимерлерін, полимер тұрақтандырғыштарын, желімдерді, лактарды, жабындарды және т.б. өндірісте пайдалануды қоса алғанда, кең ауқымды қолданбаларға ие. Ол медицина мен стоматологияда да қолданылады, мысалы, тіс протездері мен ортодонтиялық бұйымдар жасау үшін.
Метакрил қышқылы (МК) бірнеше химиялық және физикалық қасиеттерге ие:
1. Химиялық қасиеттері:
- Функционалды топ: метакрил қышқылында карбоксил тобы (COOH) бар, бұл оны карбон қышқылына айналдырады.
- Реактивтілік: МК белсенді электрофил болып табылады және эстерификация, полимерлеу және тұз түзілуі сияқты әртүрлі химиялық реакцияларға қатыса алады.
- Ерігіштік: МК суда және көптеген органикалық еріткіштерде жақсы ериді.
2. Физикалық қасиеттері:
- Сыртқы түрі: МК-өткір иісі бар түссіз, мөлдір сұйықтық.
- Тығыздығы: бөлме температурасындағы метакрил қышқылының тығыздығы әдетте шамамен 1,04 гсм3 құрайды.
- Балқу және қайнау температурасы: МК төмен қайнау температурасына ие (шамамен 160-170°C) және белгілі бір балқу температурасы жоқ, өйткені ол бөлме температурасында сұйық күйде болады.
- Өздігінен тұтану температурасы: метакрил қышқылының өздігінен тұтану температурасы төмен, бұл оны ашық отпен жұмыс істегенде қауіпті етеді.

Бұл химиялық және физикалық қасиеттер метакрил қышқылын полимерлер мен медициналық материалдар өндірісі сияқты көптеген өндірістік процестер мен қосымшалар үшін маңызды шикізат етеді.
2-Сурет

Метакрил қышқылы (МАК) - қанықпаған монокарбон қышқылы болып табылатын функционалды мономер. Метакрил қышқылы (МАК) винил қосылысы және карбон қышқылы ретінде әрекеттеседі. Ол полимерлеу және қосылу реакцияларына оңай ұшырайды. Метакрил қышқылының сополимерлерін (МАК) акрил және метакрил эфирлерімен, акрилонитрилмен, малеин қышқылының эфирлерімен, винилацетатпен, винилхлоридпен, винилиденхлоридпен, стиролмен, бутадиен, этиленмен және т.б. мономерлермен алуға болады.

Метакрил қышқылының шығу тарихы
Метакрил қышқылын алғаш рет 20 ғасырдың басында химик Фридрих Клаус 1877 жылы синтездеді. Алайда, метакрил қышқылының коммерциялық өндірісі 20 ғасырдың ортасында жаңа синтез әдістерін дамытумен және өндіріс процестерін жетілдірумен басталды. Метакрил қышқылын өндіру тарихындағы маңызды сәт өндіріс тиімділігін едәуір арттыруға және оның құнын төмендетуге мүмкіндік беретін жаңа катализаторлар мен технологиялық процестердің ашылуы болды. Уақыт өте келе метакрил қышқылы "акрил шыны" немесе "плексиглас"сауда атауымен белгілі полиметилметакрилат (PMMA) сияқты әртүрлі полимерлі материалдарды өндіру үшін маңызды шикізатқа айналды.

3-сурет

Метакрил қышқылының алыну тәсілі
Метакрил қышқылы әдетте ацетиленді карбонилмен метоксиэтилдеу, содан кейін алынған метоксиэтилакрилатты тотықтыру арқылы жасалады. Процестің негізгі қадамдары мыналарды қамтиды:
1. Этоксилдену: ацетилен катализатордың қатысуымен карбонилмен (CH2=CO) әрекеттеседі, әдетте сілтілі, нәтижесінде метоксиэтилакрилат түзіледі.
2. Тотығу: Метоксиэтилакрилат содан кейін метакрил қышқылына дейін тотығады. Бұл процесс көбінесе сутегі асқын тотығын немесе басқа тотықтырғыштарды қолдану арқылы жүреді.
Бұл жалпы әдіс, бірақ метакрил қышқылын алудың басқа тәсілдері бар, соның ішінде пероксидпен катализделген пропилен немесе ацетонның тікелей тотығуы.
Метакрил қышқылының өнеркәсіптік синтезі және оның эфирлері ацетон-циангидрин әдісінен тұрады:Метакрил қышқылын синтездеу әдістеріне мыналар жатады:
* изобутеннің азот диоксидімен сұйық фазалық тотығуы
* метакролеин түзілу сатысы арқылы ауадағы оттегімен изобутеннің газ фазалық каталитикалық тотығуы

Метакрил қышқылын қолданатын салалар
Метакрил қышқылының қолдану аясы кең:
1. Полимерлер өндірісі: мөлдір пластмассалар, пластикалық линзалар, Жеңіл оптикалық талшықтар және басқа да бұйымдар өндірісінде қолданылатын полиметилметакрилат (PMMA) сияқты полимерлі материалдарды өндіруде МК - ның негізгі қолданылуы.

2. Полимерлерге арналған тұрақтандырғыштар: метакрил қышқылы полимерлерді өндіруде тұрақтандырғыш ретінде олардың беріктігін және ультракүлгін сәулелену сияқты сыртқы факторларға төзімділігін арттыру үшін қолданылады.

5-сурет
3. Медицина және стоматология: МК тіс протездерін, ортодонтиялық бұйымдарды және басқа да медициналық бұйымдарды жасау үшін қолданылады.

4. Желімдер мен лактар: метакрил қышқылы жоғары беріктігі мен химиялық заттар мен ылғалдың әсеріне төзімділігі бар желімдер мен лактар өндірісінде қолданылады.

7-сурет
5. Жабындар: акрил жабындары ретінде беттерді ауа-райынан, коррозиядан және абразиядан қорғау үшін қолданылады.

8-сурет
6. Биомедициналық зерттеу саласы: метакрил қышқылы биомедициналық зерттеулерде қолданылатын материалдар мен гидрогельдерді, соның ішінде тіндік инженерия мен дәрі-дәрмектерді жеткізуді жасау үшін қолданылады.

9-сурет
Метакрил қышқылының фармацевтикадағы маңызы
Метакрил қышқылы (МК) фармацевтикада бірнеше маңызды қолданыстарға ие:
1. Гидрогельдер және бақыланатын босату материалдары: МК дәрі-дәрмек тасымалдаушысы бола алатын гидрогельдерді жасау үшін қолданылады. МК негізіндегі гидрогельдер ұзақ мерзімді емдеу үшін пайдалы дәрілік заттардың бақыланатын шығарылуын қамтамасыз ете алады.
2. Дәрілік формалар: метакрил қышқылы таблеткалар, капсулалар және қабықшалар сияқты әртүрлі дәрілік формаларда қолданылады. Мысалы, оның полимерлерін белсенді затты қоршаған ортаның әсерінен қорғауды және ағзадағы бақыланатын босатуды қамтамасыз ететін таблетка қабықтарын жасау үшін пайдалануға болады.
3. Медициналық құрылғыларға арналған материалдар: метакрил қышқылы көзішілік линзалар және басқа медициналық имплантаттар сияқты әртүрлі медициналық құрылғыларды жасау үшін қолданылады.
4. Биокомпатибилді материалдар: МК полимерлері биокомпатибилді қасиеттерге ие, яғни оларды организм жақсы қабылдайды. Бұл оларды биологиялық жүйелермен өзара әрекеттесуді қажет ететін медициналық ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.