Tơ Capron được điều chế từ monome nào sau đây?

1. Tơ Capron được điều chế từ monome nào sau đây?

Tơ Capron được điều chế từ monome nào sau đây?

A. Axit metacrylic.     

B. Axit caproic.    

C. Caprolactam.

D. Phenol.                                                   

Trả lời:

Đáp án đúng là C. Caprolactam. Tơ capron được điều chế từ monome caprolactam thông qua phản ứng trùng hợp. Đây là một quá trình hóa học quan trọng để sản xuất tơ capron, một loại poliamit có ứng dụng rộng trong ngành công nghiệp may mặc và các ngành công nghiệp khác.

Ngoài ra, tơ capron cũng được tổng hợp từ e-amino caproic, một chất tự nhiên chứa amino axit. Quá trình tổng hợp này sử dụng phản ứng tự trùng ngưng của amino axit, tương tự như trong quá trình tổng hợp tơ enang. Khi phản ứng xảy ra, các phân tử monome kết hợp với nhau thông qua các mắc xích có 6 nguyên tử C, tạo thành một polime đặc biệt có tên gọi là Nilong-6.

Tơ capron và tơ enang đều thuộc loại poliamit, là những loại tơ tổng hợp có tính chất bền, dai và đàn hồi. Chính vì tính chất này, chúng được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp may mặc, từ việc sản xuất các loại vải chất lượng cao, võng nằm, lưới bắt cá, chỉ khâu cho đến sợi dây thừng và nhiều ứng dụng khác.

Cả hai loại tơ này cũng có khả năng chịu nhiệt tốt ở nhiệt độ phòng, điều này làm cho chúng trở thành lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu độ bền và độ dai cao.

Tuy nhiên, khi bị đốt cháy ở nhiệt độ cao, cả tơ enang và tơ capron sẽ tạo ra các sản phẩm khí, bao gồm một mùi khai đặc trưng của NH3, cùng với các sản phẩm khí khác. Ngoài ra, còn có chất rắn màu đen mịn được gọi là mụi than Cacbon. Điều này là do các liên kết trong cấu trúc polime bị phá vỡ và chất bị oxi hóa trong quá trình đốt cháy.

Với các đặc điểm và ứng dụng đa dạng như vậy, tơ enang và tơ capron đóng vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp và đời sống hàng ngày của chúng ta.

2. Tơ capron là gì?

Tơ capron, còn được gọi là tơ polyamide 6 (PA6), là một loại polyme tổng hợp quan trọng và rất phổ biến trong ngành công nghiệp và công nghệ. Nó được sử dụng để sản xuất sợi tổng hợp và nhiều sản phẩm khác như sợi dệt, cáp và ứng dụng công nghiệp khác. Tơ capron có những đặc tính vượt trội như độ bền và độ bền kéo cao, khả năng chịu nhiệt tốt và khả năng chống ẩm tốt. Điều này khiến nó trở thành nguyên liệu lý tưởng cho việc sản xuất quần áo, sợi dệt, vải bọc và nhiều sản phẩm gia dụng khác.

Tơ capron được tạo ra từ caprolactam, một hợp chất hữu cơ có công thức hóa học là (CH₂)₆C(O)NH. Caprolactam là một loại lactam, một dạng của hợp chất cylic amide, với một vòng 6 carbon. Quá trình sản xuất tơ capron bắt đầu từ cyclohexanone và hydrazine để tạo ra caprolactam, sau đó caprolactam được sử dụng để sản xuất tơ polyamide 6 (PA6), hay còn được gọi là tơ capron. PA6, hay tơ capron, có cấu trúc dây dài và có tính chất về độ bền và đàn hồi, làm cho nó phù hợp cho nhiều ứng dụng trong cuộc sống hàng ngày. Caprolactam chứa 6 nguyên tử carbon trong vòng, do đó được gọi là PA6. Với khả năng chịu được quá trình polymer hóa, tơ capron tạo ra sản phẩm có tính chất vượt trội về độ bền và đàn hồi, phù hợp cho nhiều ứng dụng trong cuộc sống hàng ngày.

Bên cạnh đó, tơ capron còn có khả năng chống ẩm tốt, giúp duy trì độ ẩm của vật liệu và sản phẩm được sản xuất từ nó. Điều này rất hữu ích trong việc sử dụng tơ capron trong quần áo, vải bọc và các sản phẩm gia dụng khác, bởi vì nó giúp người sử dụng cảm thấy thoải mái và không bị khó chịu do độ ẩm. Ngoài ra, tính chất chống ẩm của tơ capron cũng giúp bảo vệ sản phẩm khỏi sự hư hỏng và khuẩn phát triển.

Tơ capron cũng được biết đến với tính năng chống nhiệt độ. Nó có khả năng chịu được nhiệt độ cao và không bị biến dạng dưới tác động của nhiệt. Điều này làm cho nó trở thành một lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu khả năng chịu nhiệt, như trong công nghiệp và công nghệ. Sợi capron có thể chịu được nhiệt độ cao mà không mất đi tính chất cơ học và hình dạng ban đầu.

Với những đặc tính vượt trội như vậy, tơ capron đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện chất lượng cuộc sống và đáp ứng nhu cầu của ngành công nghiệp và công nghệ. Từ sản xuất quần áo và sợi dệt cho đến bao bì và nhiều ứng dụng khác, tơ capron đã trở thành một nguyên liệu không thể thiếu trong xã hội hiện đại.

3. Tính chất vật lý và hoá học của tơ capron:

Tính chất vật lý:

Công thức phân tử của chất này là (C6H11NO)n, còn được gọi là -(-HN-[CH2]5-CO-)-n. Đây là một công thức phức tạp, chỉ ra cấu trúc phân tử phức tạp của chất này.

Khối lượng riêng của chất này là 1.084 g/mL, cho thấy độ dày của nó. Điều này cho ta biết chất này có khối lượng lớn trong một đơn vị thể tích nhất định.

Nhiệt độ nóng chảy của chất này là 2200C, trong khi nhiệt độ chuyển pha của nó nằm trong khoảng 40-500C. Điều này cho thấy chất này có khả năng chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái lỏng ở nhiệt độ nhất định, tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình biến đổi.

Chất này có giới hạn khối lượng phân tử khoảng 105 g/mol, đây là một thông số quan trọng để xác định cấu trúc và tính chất của chất này. Điều này cho ta biết chất này có khối lượng phân tử tương đối lớn, góp phần quyết định tính chất của nó.

Khối lượng riêng của chất này là 1.13 g/cm3, cho thấy mật độ của chất này. Điều này cho ta biết chất này có khối lượng lớn trong một đơn vị thể tích nhất định, góp phần quyết định độ dày của nó.

Chất này có khả năng chịu tải tốt ở nhiệt độ cao, điều này rất quan trọng khi sử dụng chất này trong các ứng dụng yêu cầu nhiệt độ cao. Bên cạnh đó, chất này cũng có khả năng chống lại sự ảnh hưởng của nhiệt độ cao.

Chất này không chỉ có đặc tính hoá học tốt mà còn có khả năng chịu mài mòn đáng kể, cho phép nó tồn tại và hoạt động tốt trong môi trường có tính axit hoặc kiềm. Điều này giúp nó trở thành một vật liệu lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu sự ổn định và bền vững trong môi trường khắc nghiệt.

Chất này có hệ số ma sát nhỏ, cho phép nó di chuyển mượt mà qua các bề mặt tiếp xúc. Điều này làm tăng hiệu suất và độ chính xác của các thiết bị sử dụng chất này.

Không chỉ có tính chất cơ học tốt, chất này còn có tính cứng và khả năng chịu va đập, giúp nó chống lại các tác động ngoại lực. Điều này giúp bảo vệ các thiết bị và cấu trúc sử dụng chất này khỏi bị hư hỏng và đảm bảo sự ổn định và an toàn trong quá trình sử dụng.

Tính chất hoá học:

Nylon 6 là một loại polymer không bền trong môi trường axit và base. Khi tiếp xúc với axit hoặc base mạnh, nylon 6 có thể bị phân hủy hoặc mất đi tính chất cơ lý.

Nhóm amit trong cấu trúc của nylon 6 có khả năng bị thuỷ phân. Trong môi trường axit, nhóm amit có thể chuyển hóa thành amin và carboxyl, góp phần tạo thành mạch polymer hoặc tách ra thành các đơn vị monomer riêng lẻ.

Môi trường base cũng có thể gây ra sự phân hủy của nylon 6. Trạng thái base mạnh có thể làm mất tính bền của mạch polymer và dẫn đến tách ra thành các đơn vị monomer.

Quá trình thuỷ phân mạch polymer trong môi trường axit và base có thể làm tăng độ dài và độ phân nhánh của polymer, ảnh hưởng đến tính chất vật lý và hóa học của chúng.

Tuy nhiên, trong một số trường hợp, quá trình thuỷ phân hoàn toàn thành các monomer trong môi trường axit và base cung cấp cơ hội để tái sử dụng và tái tổ chức các đơn vị monomer thành các polymer mới.

Điều này có thể có ích trong việc tái chế nylon 6 hoặc tạo ra các sản phẩm polymer mới từ nylon 6 đã qua quá trình thuỷ phân.