Ácido acrílico: proceso de síntesis y fabricación
¿Qué es el ácido acrílico?
El ácido acrílico es un bien valioso. Si bien es probable que no use ácido acrílico en su vida cotidiana, se usa para producir muchas cosas que usa a diario. Puede usarse para formar polímeros que componen muchos de los plásticos que usa todos los días, así como pinturas y recubrimientos.
El ácido acrílico es un compuesto de 3 carbonos. Un carbono es parte de un grupo de ácido carboxílico, mientras que los otros dos carbonos son parte de un doble enlace. Puede formar polímeros usando el doble enlace.
Síntesis de ácido acrílico
Hay varias formas de sintetizar el ácido acrílico en el laboratorio. Los métodos difieren en los materiales de partida utilizados así como en los mecanismos de reacción.
Un método comienza con eteno y agrega monóxido de carbono y agua. El carbono en el eteno y el carbono en el monóxido de carbono forman un nuevo enlace carbono-carbono, el oxígeno del agua se agrega al carbono y terminamos con ácido acrílico:
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Un beneficio de este método es que hay muy pocos subproductos y utiliza un contaminante común: el monóxido de carbono. Pero se requiere mucha energía para formar un nuevo enlace carbono-carbono, lo que lo hace muy ineficiente desde el punto de vista energético.
Otro método comienza con un grupo cianuro y reemplaza el nitrógeno con dos átomos de oxígeno para formar ácido acrílico:
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Finalmente, podemos comenzar con propeno. El carbón puede sufrir una oxidación completa para terminar con ácido acrílico:
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Fabricación de ácido acrílico
Tenga en cuenta que estos son métodos para sintetizar ácido acrílico en el laboratorio. ¿Qué diferencia a la síntesis en un laboratorio de los métodos de fabricación industrial? La principal diferencia es que en un laboratorio normalmente solo producimos pequeñas cantidades, por lo que si un proceso requiere grandes cantidades de energía, aún es factible.
Por otro lado, si los fabricantes necesitan producir grandes cantidades y el proceso requiere grandes cantidades de energía, puede resultar poco práctico utilizar ese método a gran escala. Existen varias técnicas que utilizan las industrias para fabricar ácido acrílico de manera rentable. Uno de los principales métodos es utilizar un catalizador. Algunos de los métodos enumerados anteriormente pueden aplicar catalizadores fácilmente, mientras que otros métodos no tienen catalizadores eficaces.
El método más común utilizado en la industria es el método de oxidación. Cuando se utiliza este método, el ácido acrílico no es el único producto producido. La acroleína, el acetaldehído y los óxidos de carbono se producen como subproductos. La acroleína se puede oxidar más para formar más ácido acrílico. El ácido acrílico aún debe aislarse del acetaldehído y los óxidos de carbono.
Resumen de la lección
El ácido acrílico se utiliza para producir compuestos como plásticos y pinturas. Se puede sintetizar a partir de eteno y monóxido de carbono, formando un nuevo enlace carbono-carbono. O puede sintetizarse usando una reacción de sustitución, comenzando con un grupo cianuro y reemplazando el nitrógeno con el grupo ácido carboxílico. El método más utilizado en la industria (porque es el más eficiente en energía) comienza con propeno y lo oxida completamente para formar ácido acrílico.
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