Akrilik Asit, Acrylic acid, Propenoic Acid, Vinyl Formic Acid, Ethylene Carboxylic Acid, Acrylic Acid Anhydrous, 79-10-7

Akrilik Asit (Acrylic Acid)

Genel Bilgi

• Kimyasal Adı: Akrilik Asit (IUPAC: Propenoic Acid)

• Kimyasal Formül: C₃H₄O₂ (CH₂=CHCOOH)

• CAS Numarası: 79-10-7

• Molekül Ağırlığı: 72.06 g/mol

• Fiziksel Özellik: Renksiz, keskin kokulu, yakıcı sıvı

• Yoğunluk: 1.051 g/cm³ (25 °C)

• Erime Noktası: 13.5 °C

• Kaynama Noktası: 141 °C

• pH: ~3 (zayıf asidik)

• Çözünürlük: Su, etanol, etil eter, aseton, benzen ve karbon tetraklorür ile iyi çözünür.

Kimyasal Özellikler

• Çift bağ ve karboksilik asit grubu içerir.

• Işık, ısı ve oksijen varlığında kolayca polimerize olur.

• Metaller üzerinde aşındırıcı etkiye sahiptir.

• Polimerizasyon sırasında yüksek enerji açığa çıkar.

Üretim Yöntemleri

• Propilenin oksidasyonu: Endüstride en yaygın yöntemdir. Propilen gazı katalitik oksidasyonla önce akroleine, ardından akrilik aside dönüştürülür.

• Akrilonitril hidrolizi

• Asetilen + CO + H₂O (Nikel katalizörü ile)

• Alternatif yöntem: Laktik asidin katalizör varlığında dehidrasyonu.

Kullanım Alanları

• Polimer ve Plastik Endüstrisi: Poliakrilat ve polimetakrilat üretiminde temel monomer.

• Boya ve Kaplama: Su bazlı akrilik boyalar, vernikler, kaplamalar.

• Tekstil: Suya dayanıklı kumaşlar, renk sabitleyiciler.

• Kozmetik: Jeller, kremler, saç ürünleri, oje ve tırnak folyosu.

• Su Arıtma: Flokülant ve korozyon inhibitörü olarak.

• Tarım: Toprak nem tutucu polimerler, herbisit taşıyıcıları.

• Diğer: Yapıştırıcılar, dolgu macunları, yer cilaları, deri ve kağıt kaplamalar, süper emici polimerler (SAP), protez ve takma diş reçineleri.

🔹 Akrilik Asit Üretim Süreci

1. Hammadde Seçimi

• Propilen: En yaygın kullanılan başlangıç maddesi, petrol rafinerilerinden veya doğal gazdan elde edilir.

• Oksijen / Hava: Oksidasyon için gerekli.

• Katalizörler: Genellikle molibden, vanadyum ve tungsten oksitleri içeren karma metal oksit katalizörleri.

2. Ana Üretim Yöntemi – İki Basamaklı Oksidasyon

1. Propilen → Akrolein

   • Propilen, katalizör eşliğinde oksijenle oksitlenir.

   • Bu reaksiyon oldukça ekzotermiktir, sıcaklık kontrolü kritik önemdedir.

2. Akrolein → Akrilik Asit

   • Akrolein ikinci bir oksidasyonla akrilik aside dönüştürülür.

   • Verim ve seçicilik katalizör bileşimine ve reaktör tasarımına bağlıdır.

3. Alternatif Üretim Yöntemleri

• Propandan doğrudan oksidasyon: Daha ucuz hammadde kullanımı sağlar, fakat seçicilik düşüktür.

• Akrilonitril hidrolizi: Yan ürün olarak akrilik asit elde edilir, günümüzde daha az tercih edilir.

• Biyoteknolojik yöntemler: Yenilenebilir kaynaklardan (örneğin gliserol) fermentasyonla üretim, sürdürülebilirlik açısından araştırılmaktadır.

4. Saflaştırma ve Stabilizasyon

• Absorpsiyon: Ham akrilik asit su veya çözücülerde tutulur.

• Distilasyon: Yan ürünler (asetik asit, formaldehit vb.) ayrıştırılır.

• İnhibitörler: Hidrokinon gibi maddeler eklenerek depolama sırasında polimerleşme önlenir.

5. Ürün Kaliteleri

• Teknik kalite: Boya, yapıştırıcı ve polimer üretiminde kullanılır.

• Glacial Acrylic Acid (GAA): %99’dan yüksek saflıkta, süper emici polimerler ve özel kimyasallar için tercih edilir.

6. Güvenlik ve Depolama

• Akrilik asit uçucu ve korozif bir maddedir.

• Polimerleşmeye eğilimli olduğu için inhibitörlerle stabilize edilmelidir.

• Depolama sırasında sıcaklık kontrolü ve uygun tank malzemesi (paslanmaz çelik, alüminyum) şarttır.

Özet: Endüstride akrilik asit üretimi, en yaygın olarak propilenin iki basamaklı oksidasyonu ile yapılır. Alternatif olarak propandan doğrudan oksidasyon ve biyoteknolojik yollar araştırılmaktadır. Üretim sonrası saflaştırma ve inhibitör eklenmesi, ürünün güvenli depolanması için kritik öneme sahiptir.

Diğer İsimleri

• Acrylic Acid

• Propenoic Acid

• Vinylformic Acid

• Ethylenecarboxylic Acid

• 2-Propenoic Acid

• RCRA Waste Number U008

Sektörel Uygunluk Tablosu – Akrilik Asit

Notlar:

• Ana sektörler: Polimer, boya/kaplama ve yapıştırıcı endüstrileri akrilik asit talebinin temelini oluşturur.

• Gelişen alanlar: Tarım ve medikal uygulamalar daha niş ama büyüyen kullanım alanlarıdır.

• Uygunluk ölçeği: ★★★★★ = kritik sektör, ★★★☆☆ = ikincil ama önemli kullanım.

🔹 Akrilik Asidin Detaylı Kullanım Alanları

1. Polimer ve Reçine Üretimi

• Akrilik polimerler: Boya, kaplama, yapıştırıcı ve tekstil ürünlerinde kullanılan temel hammaddedir.

• Metakrilat türevleri: Optik şeffaflık ve UV dayanımı sayesinde otomotiv farları, elektronik ekranlar ve medikal cihazlarda kullanılır.

• Termoplastik akrilik reçineler: Çizilme direnci ve parlaklık için mobilya ve otomotiv kaplamalarında tercih edilir.

2. Süper Emici Polimerler (SAP)

• Hijyen ürünleri: Bebek bezleri, kadın pedleri, yetişkin bakım ürünleri.

• Tarım uygulamaları: Toprağın su tutma kapasitesini artırarak kurak bölgelerde verimliliği yükseltir.

• Kablo ve elektronik: Nem kontrolü için jel formunda kullanılır.

3. Boya ve Kaplama Endüstrisi

• Su bazlı boyalar: Çevre dostu, düşük VOC (uçucu organik bileşik) içerir.

• Endüstriyel kaplamalar: Kimyasal ve mekanik dayanıklılığı artırır.

• Otomotiv ve inşaat: Korozyon önleyici ve UV dayanımlı kaplamalar.

4. Yapıştırıcılar ve Sızdırmazlık Malzemeleri

• Basınca duyarlı yapıştırıcılar (PSA): Etiketler, bantlar, medikal flasterler.

• İnşaat sektörü: Derz dolgu ve sızdırmazlık malzemelerinde esneklik sağlar.

• Otomotiv: Cam ve plastik parçaların montajında yüksek dayanım sunar.

5. Tekstil ve Kağıt Endüstrisi

• Tekstil apreleri: Kumaşlara su itici, kir tutmaz ve dayanıklılık özellikleri kazandırır.

• Kağıt kaplamaları: Parlaklık, mukavemet ve baskı kalitesini artırır.

• Nonwoven ürünler: Filtreler, medikal tekstiller ve hijyenik ürünlerde kullanılır.

6. Su Arıtma ve Endüstriyel Kimya

• Poliakrilik asit türevleri: Kireç ve metal iyonlarını bağlayarak kazan taşını önler.

• Soğutma kuleleri ve kazan sistemleri: Korozyon ve tortu önleyici.

• Atık su arıtma: Flokülant olarak kullanılır, partiküllerin çökelmesini sağlar.

7. Kozmetik ve Kişisel Bakım

• Jel ve krem formülasyonları: Nem tutucu ve kıvam artırıcı.

• Saç jelleri: Uzun süreli tutuş ve esneklik sağlar.

• Losyonlar: Stabilite ve homojenlik kazandırır.

8. Plastik ve Kauçuk Üretimi

• Akrilik elastomerler: Isıya ve ozona dayanıklı kauçuk türleri.

• Plastik katkıları: Şeffaflık, esneklik ve darbe dayanımı artırıcı.

• Otomotiv parçaları: Motor contaları, hortumlar ve dış kaplama malzemeleri.

9. Deterjan ve Temizlik Ürünleri

• Çamaşır deterjanları: Kir tutucu ve su yumuşatıcı katkı.

• Endüstriyel temizlik ürünleri: Kireç çözücü ve yüzey aktif madde stabilizatörü.

Sonuç: Akrilik asit, polimer üretiminden hijyen ürünlerine, kozmetikten su arıtmaya kadar modern endüstrinin kritik bir hammaddesidir. Özellikle SAP, boya/kaplama ve su arıtma uygulamaları en yüksek hacimli kullanım alanlarıdır.