Was ist Acrylsäure (CAS 79-10-7)?
Acrylsäure ist die einfachste ungesättigte Carbonsäure und besteht aus einer Vinylgruppe, die direkt an eine Carboxylgruppe gebunden ist. Seine Summenformel lautet C3H4O2 und seine Molmasse beträgt etwa 72,06 g/mol. Das Monomer trägt die CAS-Registrierungsnummer 79-10-7 und ist eine klare, farblose Flüssigkeit mit einem scharfen, stechenden Geruch. Industriell wird es aus Propylen hergestellt und ist damit einer der wichtigsten Bausteine in der Acryl-Wertschöpfungskette.
Da das Molekül sowohl eine polymerisierbare Doppelbindung als auch eine reaktive Säuregruppe enthält, kann es in eine sehr breite Produktfamilie umgewandelt werden, von wasserlöslichen Verdickungsmitteln bis hin zu superabsorbierenden Polymeren und Acrylatestern.
Wichtige physikalische und chemische Eigenschaften
| Eigentum | Typischer Wert |
|---|---|
| CAS-Nummer | 79-10-7 |
| Molekulare Formel | C3H4O2 (CH2=CHCOOH) |
| Molmasse | Ungefähr 72,06 g/mol |
| Aussehen | Klare, farblose Flüssigkeit |
| Geruch | Scharf, scharf, beißend |
| Dichte bei 25 Grad | Ungefähr 1,051 g/cm³ |
| Siedepunkt | Ungefähr 141 Grad bei Atmosphärendruck |
| Gefrierpunkt | Ungefähr 13 bis 14 Grad |
| Flammpunkt | Ungefähr 50 Grad |
| Löslichkeit | Mischbar mit Wasser, Alkoholen, Ether und Chloroform |
| Stabilisator | MEHQ, typischerweise etwa 200 ppm |
| Transportklassifizierung | UN 2218, Klasse 8 ätzend mit dem Nebenrisiko „Entzündung“. |
Der Gefrierpunkt knapp über 13 Grad ist ein praktisches Detail für die Anlagenplanung: Leitungen, Pumpen und Lagertanks in kalten Klimazonen benötigen eine Begleitheizung oder Isolierung, da die Erstarrung Transfersysteme blockieren kann und ohne kontrollierte Erwärmung nur schwer rückgängig zu machen ist.
Reaktivität und Polymerisationsverhalten
Die Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung macht Acrylsäure zu einem schnell-reagierenden Vinylmonomer. Durch die Polymerisation entsteht Polyacrylsäure, ein wasserlösliches Polymer, das häufig als Verdickungsmittel, Dispergiermittel und Ablagerungsinhibitor verwendet wird. Durch die Veresterung mit Alkoholen entstehen Acrylatester wie Methylacrylat, Ethylacrylat und Butylacrylat, die die Grundmonomere von Acrylemulsionen für Beschichtungen, Klebstoffe und Textilien sind.
Stark exotherm:Bei der Polymerisation wird erhebliche Wärme freigesetzt, daher benötigen Reaktoren und Lagertanks eine Kühlkapazität und eine Temperaturüberwachung.
Inhibitorabhängig:Kommerzielles Material enthält immer einen wirksamen Inhibitor wie MEHQ, dessen Konzentration regelmäßig überprüft werden muss.
Sauerstoffempfindlich:Gelöster Sauerstoff unterstützt das Inhibitorsystem, daher ist das Headspace-Management bei der Lagerung wichtig.
Wassermischbar:Das Monomer kann sowohl in wässrigen als auch in lösungsmittelbasierten Prozessen verarbeitet werden.
Ätzend:Die Säure greift Haut, Augen und viele unedle Metalle an, was die Wahl der Speichermaterialien bestimmt.
Acrylsäure sollte in Behältern aus rostfreiem Stahl, mit Glas-ausgekleidetem oder entsprechend ausgekleidetem Behälter statt in einfachem Kohlenstoffstahl gelagert werden und muss vor unkontrollierten Wärmequellen, direkter Sonneneinstrahlung und Verunreinigungen geschützt werden, die den Inhibitor verbrauchen könnten.
Industrielle Anwendungen in der gesamten Acryl-Wertschöpfungskette
Superabsorbierende Polymere.Der größte Einzelabsatz ist die Herstellung vernetzter Polyacrylsäure-Superabsorber für Hygieneprodukte, bei denen das Polymer ein Vielfaches seines Eigengewichts an Wasser aufnehmen kann.
Beschichtungen und Farben.Aus Acrylsäure hergestellte Acrylatester bilden das Bindemittel wasserbasierter Architektur- und Industrielacke und sorgen für Haltbarkeit, Farbbeständigkeit und Witterungsbeständigkeit.
Klebstoffe, Dichtstoffe und Textilveredelungen.Acrylemulsionen sorgen für Klebrigkeit, Flexibilität und griff-druckempfindliche Klebstoffe, Dichtstoffe, Vliesstoffe und Textilbehandlungen.
Wasseraufbereitung.Polyacrylsäure und ihre Salze wirken als Dispergiermittel, Antikalkmittel und Flockungshilfsmittel in Kühlwasser- und Industrieabwassersystemen.
Papier, Leder und Reinigungsmittel.Acrylderivate dienen als Papierbeschichtungen und -additive, als Lederhilfsmittel sowie als Builder- oder Dispergiermittelkomponenten in Waschmittelformulierungen.
Verdickungsmittel und Rheologiemodifikatoren.Alkalisch-quellbare Acrylpolymere werden zur Kontrolle der Viskosität in Farben, Kosmetika, Bohrflüssigkeiten und Körperpflegegelen verwendet.
Sicherheit, Lagerung und behördliche Klassifizierung
Acrylsäure ist ätzend und kann schwere Verätzungen der Haut, der Augen und der Atemwege verursachen. Daher ist bei Probenahme, Transfer und Wartungsarbeiten eine vollständige Schutzausrüstung erforderlich. Es ist brennbar, hat einen Flammpunkt nahe 50 Grad und ist für den Transport als UN 2218, Klasse 8, mit dem Zusatzrisiko „brennbare Flüssigkeit“ eingestuft.
Lagerbereiche sollten kühl, gut belüftet und vor direkter Sonneneinstrahlung geschützt sein, mit Temperaturüberwachung und einem dokumentierten Zeitplan für die Inhibitorkontrolle-. Da das Monomer heftig polymerisieren kann, wenn der Inhibitor erschöpft ist oder das Material verunreinigt oder überhitzt ist, sind Tanks normalerweise mit Alarmen und Notlöschvorrichtungen ausgestattet. Käufer sollten beim Kauf bestätigen, dass es sich bei dem angebotenen Material um das Acrylsäuremonomer gemäß CAS 79-10-7 und nicht um ein Polymer oder einen Ester handelt, da die Handhabungsanforderungen und die Preisbasis völlig unterschiedlich sind.
Häufig gestellte Fragen
F: Wie lautet die CAS-Nummer von Acrylsäure?
Die CAS-Registrierungsnummer des Acrylsäuremonomers lautet 79-10-7 und seine Summenformel ist C3H4O2.
F: Ist Acrylsäure wasserlöslich?
Ja. Acrylsäure ist mit Wasser in jedem Verhältnis mischbar, außerdem ist sie mit Alkoholen, Ether und Chloroform mischbar.
F: Warum benötigt Acrylsäure einen Inhibitor?
Da es schnell und exotherm polymerisiert, wird ein Inhibitor wie MEHQ, typischerweise etwa 200 ppm, zugesetzt, um eine unkontrollierte Polymerisation während Lagerung und Transport zu verhindern.
F: Was ist der Siedepunkt und Flammpunkt von Acrylsäure?
Acrylsäure siedet bei Atmosphärendruck bei etwa 141 Grad und hat einen Flammpunkt von etwa 50 Grad, es handelt sich also um eine brennbare, ätzende Flüssigkeit.
F: Wofür wird Acrylsäure verwendet?
Es wird zur Herstellung von superabsorbierenden Polymeren, Acrylatestern, Acrylemulsionen für Farben und Klebstoffe, Polyacrylsäure zur Wasseraufbereitung und vielen anderen Acrylderivaten verwendet.
F: Ist der Umgang mit Acrylsäure gefährlich?
Ja. Da es ätzend und brennbar ist, sind chemische Schutzkleidung, Handschuhe und Augenschutz erforderlich. Die Lagerung muss temperaturkontrolliert und mit Inhibitorüberwachung erfolgen.
F: Wie sollte Acrylsäure gelagert werden?
Lagern Sie es in Edelstahlbehältern oder ausgekleideten Behältern an einem kühlen, schattigen, gut{0}belüfteten Ort, entfernt von Hitze- und Zündquellen, wobei die Inhibitorkonzentration nach einem festen Zeitplan überprüft wird.