Thông Số Kỹ Thuật
| Khối lượng mol: | Đa dạng (phụ thuộc vào mức độ trùng hợp) |
| Phân tử khối: | 53.06 |
| Số CAS: | 25014-41-9 |
| Trạng thái: | Rắn |
| Màu sắc: | Trắng đến hơi vàng |
| Tính tan: | Không tan trong hầu hết các dung môi thông thường; tan trong dung môi phân cực mạnh như Dimethylformamide (DMF), Dimethyl sulfoxide (DMSO), và Nitrat kiềm nóng. |
| Độ tan: | Không tan trong nước, aceton, benzen; tan trong DMF (ở ~10-20% khối lượng), DMSO. |
| Độ pH: | Không có |
| Oxi hóa - Khử: | Không có tính oxi hóa/khử đặc trưng như chất vô cơ. Tính bền nhiệt và ổn định hóa học cao. |
| Nhiệt độ sôi: | Không xác định (phân hủy trước khi sôi) |
| Nhiệt nóng chảy: | Không nóng chảy rõ ràng; mềm ra và phân hủy ở ~250-300 °C |
| Tỷ trọng: | 1.18 - 1.20 g/cm³ |
Chất liên quan
AcrylonitrilePolymethyl methacrylatePolyvinyl chlorideSợi carbon
Đặc tính & Ứng dụng
- Sợi dệt: Sản xuất sợi acrylic, thay thế len nhờ độ bền, khả năng giữ nhiệt và chống co rút tốt.
- Tiền chất sợi carbon: Là nguyên liệu chính để sản xuất sợi carbon cường độ cao, được dùng trong hàng không vũ trụ, ô tô, thể thao (xe đạp, vợt tennis).
- Màng lọc: Được dùng để chế tạo màng lọc sợi rỗng trong các ứng dụng lọc nước, lọc khí và tách khí.
- Vật liệu tổng hợp: Là thành phần trong một số vật liệu composite để cải thiện tính cơ học.
- Vật liệu hấp phụ: Có khả năng hấp phụ kim loại nặng và các chất ô nhiễm khác từ nước.
Phương pháp điều chế
- Phòng thí nghiệm: Trùng hợp gốc tự do của monomer acrylonitrile (CH₂=CH-CN) sử dụng chất khơi mào peroxide hoặc azo.
- Công nghiệp: Trùng hợp nhũ tương hoặc trùng hợp dung dịch của acrylonitrile, thường với một lượng nhỏ comonomer (ví dụ: methyl acrylate) để cải thiện quá trình kéo sợi.
Tính chất Hóa học
Tác dụng với:
- Dung môi phân cực mạnh: Tan trong DMF, DMSO, Natri thiocyanat nóng.
- Tác nhân phân hủy nhiệt: Phân hủy khi đun nóng ở nhiệt độ cao (>250°C), tạo ra khí độc và có thể hình thành cấu trúc vòng carbon.
- Quá trình oxy hóa: Có thể bị oxy hóa khi nung nóng trong không khí để tạo thành cấu trúc chịu nhiệt, tiền chất của sợi carbon.
Không phản ứng:
Không phản ứng với nước, axit yếu, bazơ yếu, và hầu hết các dung môi hữu cơ thông thường ở nhiệt độ phòng.
Chuỗi chuyển hóa
nCH₂=CH-CN → (-CH₂-CH(CN)-)n
Hiện tượng thực tế
- Sợi acrylic (một dạng sợi PAN) được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm dệt may như áo len, khăn choàng vì chúng ấm áp, nhẹ và bền.
- Vật liệu sợi carbon siêu nhẹ và siêu bền trong khung xe đạp đua, vợt tennis cao cấp, hoặc các chi tiết máy bay.
Bài tập vận dụng
- Bài tập: Một mẫu sợi Polyacrylonitrile có khối lượng phân tử trung bình là 159180 g/mol. Giả sử chỉ có monomer acrylonitrile tham gia vào quá trình trùng hợp, hãy tính số mắt xích acrylonitrile trung bình trong một phân tử polymer này. (C = 12, H = 1, N = 14)
- Lời giải: Khối lượng mol của monomer acrylonitrile (C₃H₃N) là 3*12 + 3*1 + 1*14 = 53 g/mol. Số mắt xích trung bình = Khối lượng phân tử trung bình của polymer / Khối lượng mol của monomer = 159180 g/mol / 53 g/mol = 3003.4. Vậy có khoảng 3003 mắt xích acrylonitrile.
Mẹo nhớ nhanh: PAN là polyme chịu nhiệt, bền bỉ, sợi carbon nhờ nó mà thành; Acrylonitrile trùng hợp, vững chắc hơn nhiều.
Cảnh báo & An toàn
Nguy hiểm: Polyacrylonitrile tự nó không độc hại nhưng trong quá trình sản xuất hoặc khi bị đốt cháy có thể giải phóng khí HCN (hydro xyanua) và nitơ oxit độc hại. Cần tránh hít phải khói hoặc bụi.
Độc tính: PAN rắn ít độc. Tuy nhiên, monomer acrylonitrile là chất độc và có thể gây ung thư. Trong trường hợp cháy, PAN giải phóng khí hydro xyanua (HCN) cực độc và các oxit nitơ. Khi tiếp xúc với khói cháy, cần di chuyển nạn nhân ra nơi thoáng khí, thực hiện hô hấp nhân tạo nếu cần và tìm kiếm sự hỗ trợ y tế ngay lập tức.
Thu Thủy
Cử nhân Hóa học Đại học Khoa học Tự nhiên. Có 5 năm kinh nghiệm giảng dạy và số hóa tài liệu giáo dục môn Hóa học.
Cập nhật: 07/09/2026
Đã kiểm duyệt chuyên môn
Miễn trừ trách nhiệm (Disclaimer): Toàn bộ thông số hóa học, điều kiện phản ứng và hiện tượng được tham chiếu từ cơ sở dữ liệu danh pháp IUPAC và sách giáo khoa Hóa học chuẩn. Dữ liệu mang tính chất tham khảo phục vụ học thuật. Chúng tôi khuyến cáo người dùng không tự ý thực hành các phản ứng sinh nhiệt, tạo khí độc hoặc chất nổ tại nhà khi không có thiết bị bảo hộ và sự giám sát của chuyên gia.