Кислота адипиновая: свойства, применение в различных сферах

Физические и химические свойства органического соединения

В промышленности адипиновую (гексадиовую или 1,4-бутандикарбовую) кислоту получают путем двух стадий окисления циклогексана, ее технические условия и характеристики соответствуют ГОСТ 10558-80. Отличается следующими физическими показателями:

• плотностью 1,36 г/см3;
• молекулярной массой 146,14 г/моль;
• температурой плавления 153, кипения 265, разложения 210-240, воспламенения 320 и самовоспламенения 400 градусов Цельсия;
• пределом взрывоопасности взвешенной в воздухе пыли 40,3 г/м3;
• динамической вязкостью 4,54 МПа/с (при 160 градусах);
• слабой растворимостью в эфире и воде (г/100 мл): при 15 градусах – 1,44, при 40 – 5,12, при 70 – 34,1;
• растворимостью в ацетоне, спирте.

Разложение и хранение

Карбоксильная группа в составе обеспечивает схожие химические свойства всех дикарбоновых и монокарбоновых кислот, включая адипиновую. Вещество отличается способностью образовывать конгломераты, впитывать фрагменты других соединений и создавать новые в результате хранения при неподходящей температуре и присутствии влаги, поэтому хранить и транспортировать химикат следует в азоте.

Вещество относится к 3 классу опасности, малотоксичное, но пыль и взвешенные частицы в воздухе могут вызвать раздражение слизистой, а при нагревании свыше 400 градусов они могут воспламениться. В случае возгорания очаг можно потушить порошковым или газовым огнетушителем, песком, химической пеной. При работе с кислотой в помещении необходима приточно-вытяжная вентиляция, специальная одежда и средства индивидуальной защиты для сотрудников. Предельная концентрация вещества в помещении должна быть не более 4 мг/м3.

Готовую продукцию на производстве упаковывают в мешки с полиэтиленовым вкладышем, бумажные мешки из 4-х слоев или однослойные пакеты с ламинированной поверхностью. Упакованная кислота хранится в крытых складах при температуре не выше 50 градусов.

Химическая реактивность

Кислота адипиновая вступает в реакцию со многими химическими соединениями:

• натрием (или другим высоко реактивным щелочным металлом);
• едкой щелочью (основанием);
• основными оксидами металлов;
• гидрокарбонатами, получая в результате гидроадипинат металла, углекислый газ и воду, вытесняя неустойчивые или летучие кислоты из их солей;
• хлоридом фосфора с получением галогенангидридов карбоновых кислот, соляной кислоты и оксихлорида фосфора;
• нагретым аммиаком, результатом реакции с которым является гександиамид и вода;
• этанолом с получением серной кислоты и воды;
• бромом с получением «красного фосфора», бромодипиновой кислоты и бромистого водорода;
• спиртом в присутствии сильных кислот с образованием сложных эфиров.

Эти свойства адипиновой кислоты объясняют ее широкое использование в производственных процессах.

Применение

Адипиновая кислота нашла широкое применение в разных отраслях промышленности, начиная от химической и заканчивая пищевой.

В производстве промышленных товаров

• Органическое соединение благодаря отличным механическим свойствами и термической стойкости как пластификатор (сложные эфиры адипиновой кислоты) или мономер используется для получения гранул полиамида или полиуретана, участвующих в производстве пластиков, полимеров, полужестких и гибких пен, полиграфической бумаги и картона высокого качества, красителей, полиэфирполиолов, многочисленных чистящих и химических средств для удаления клея, а также отложений и накипи в бытовом и промышленном оборудовании.
• В основном применяется для получения синтетических смол и полиамидных волокон – нейлона 6-6, отличающегося устойчивостью к истиранию и воздействию агрессивных сред, гигроскопичностью и высокой прочностью. На основе нейлона изготавливаются ковровые изделия, ткани, покрытия автомобильных шин, резина, каучук. Его часто используют как заменитель металла для изготовления медицинских протезов и приборов.
• Выступает в качестве компонента для производства морозостойких смазочных материалов. Сложный эфир кислоты снижает вязкость смазки, уменьшает трение между поверхностями движущихся частей механизмов при низких минусовых температурах и экстремальных условиях эксплуатации. Такие смазочные средства незаменимы для обработки двигателей речных и морских судов в северных регионах, рефрижераторов, турбин в аэрокосмической и авиационной технике.
• В производстве кожи и текстиля используется для обесцвечивания натуральных и искусственных волокон, в качестве коагулянта для нейтрализации средств обработки и восстановления текстуры кожаных полотен после окрашивания.

На пищевых производствах

В пищевой промышленности используется как пищевая добавка Е355, она безвредна для организма в определенных дозах. Добавка поддерживает оптимальное значение pH (степени кислотности) в продукте. Она придает кисловатый вкус продуктам, конкурирует с фумаровой и лимонной кислотами, усиливает гелеобразование, снижает расход желатина и применяется в производстве продукции:

• фруктовых желе и джемов;
• желатиновых десертов – мармелада, зефира, пастилы;
• напитков, лимонадов, сухих ароматизаторов;
• карамели, плавленых сыров и других продуктов.

Адипиновая добавка усиливает вкус продуктов, придавая им приятную кислинку, улучшает их свойства и структуру, применяется для приготовления теста и начинок кондитерских полуфабрикатов, положительно влияет на внешний вид продуктов и продлевает срок их хранения. Количество Е355 на 1 кг готового продукта для сухих десертов допускается в пределах 1 г, желеобразных до 6 г, лимонадов 4 г. Предельно допустимая дозировка кислоты на каждый день составляет не более 5 мг на 1 кг веса человека, передозировка может вызвать интоксикацию организма.

В производстве лекарственных и фармацевтических препаратов

Ингредиент входит в состав лекарственных средств, которые независимо высвобождают кислоту из слабощелочных и слабокислотных препаратов. Соединение выполняет в организме роль регулятора кислотности употребляемой пищи, является микробным метаболитом ксенобиотиков человека, регулирует углеводный и липидный обмен в клетках организма.

Кристаллическая субстанция является антиоксидантом и присутствует в составе кремов, предназначенных для нормализации кожи, увеличения ее эластичности, а также входит в состав лаков, присутствует в шампунях, ополаскивателях, лосьонах и других средствах по уходу за волосами. Ингредиент защищает косметические средства от окисления, продлевает срок их использования.

Адипиновая кислота, входящая в состав различных средств, материалов и продуктов, значительно увеличивает их качество и потребительские свойства.