Solvente carbonato de dimetila
A seguir, são apresentadas as propriedades essenciais do carbono, do ácido fosfórico e do carbonato de dimetila:
1. Carbono (Carbono, símbolo do elemento C)
• Informações básicas: Número atômico 6, massa atômica 12,01, pertence ao grupo IVA dos elementos não metálicos e é um elemento fundamental da matéria orgânica.
• Propriedades físicas:
◦ Existem muitos alótropos com diferenças significativas em suas propriedades:
◦ Diamante: cristal incolor e transparente, dureza extremamente alta (dureza Mohs 10), não condutor, ponto de fusão em torno de 3550℃.
• Grafite: sólido escamoso cinza-escuro, macio (pode ser usado como lubrificante), boa condutividade elétrica e térmica, ponto de fusão em torno de 3652℃.
◦ Fulerenos (C₆₀), nanotubos de carbono, etc.: novos nanomateriais com propriedades mecânicas e elétricas especiais.
• Propriedades químicas estáveis à temperatura ambiente, insolúvel em água e em meio ácido/base diluído.
• Propriedades químicas:
• Ativo em altas temperaturas, pode reagir com o oxigênio (combustão para produzir CO ou CO₂);
• Reagem com metais para produzir carbetos (como o carbeto de cálcio CaC₂);
• Reagem com não metais (como hidrogênio para produzir metano e enxofre para produzir CS₂).
• Principais utilizações:
O diamante é usado para corte e joalheria; o grafite é usado para eletrodos, pontas de lápis e lubrificantes;
◦ Os nanomateriais de carbono são usados em dispositivos eletrônicos e materiais compósitos;
◦ Como combustível (como carvão), agente redutor metalúrgico, etc.
2. Ácido fosfórico (Ácido fosfórico, fórmula química H₃PO₄)
• Informações básicas: ácido inorgânico ternário, peso molecular 98,00, produzido principalmente em escala industrial pela reação de rocha fosfática e ácido sulfúrico.
• Propriedades físicas:
O produto puro é um cristal incolor e transparente, com ponto de fusão de 42,35℃; o de grau industrial é composto principalmente por 85% de líquido viscoso (semelhante a xarope), inodoro e com sabor azedo.
• Solúvel em água, miscível com etanol, altamente higroscópico.
• Propriedades químicas:
• Ácido de força média (a ionização ocorre em etapas, mais fraco que o ácido sulfúrico e o ácido clorídrico), com as propriedades gerais de um ácido: neutraliza-se com álcalis para formar fosfato (como o fosfato de sódio Na₃PO₄), reage com metais ativos para formar hidrogênio (como a reação com o zinco).
• Facilmente desidratado pelo calor: o ácido pirofosfórico (H₄P₂O₇) é gerado em torno de 200°C, e o ácido metafosfórico (HPO₃) é gerado acima de 300°C.
• Não possui fortes propriedades oxidantes, é fracamente corrosivo (suave para a pele e metais).
• Principais utilizações:
• Agricultura: produção de fertilizantes fosfatados (como o superfosfato);
◦ Indústria alimentícia: como acidificante, conservante (como em refrigerantes de cola);
◦ Indústria: remoção de ferrugem em metais (corrosão leve), componentes líquidos para galvanoplastia, aditivos para detergentes, etc.
3. Carbonato de dimetila (DMC, fórmula química C₃H₆O₃)
• Informações básicas: composto éster, fórmula estrutural (CH₃O)₂CO, peso molecular 90,08, conhecido como "matéria-prima química verde".
• Propriedades físicas:
Líquido transparente incolor, com leve fragrância, ponto de ebulição 90,3℃, ponto de fusão 4℃, densidade 1,07g/cm³ (20℃).
• Boa solubilidade: parcialmente miscível em água (solubilidade de cerca de 13% a 20°C), miscível com solventes orgânicos como etanol, éter, acetona, etc.
◦ Ponto de inflamação de 31℃, é um líquido inflamável, mas a volatilidade é menor que a da gasolina.
• Propriedades químicas:
• Apresenta reações típicas de ésteres: hidrólise para produzir metanol e ácido carbônico; alcoolise para produzir outros carbonatos; reação com aminas para produzir compostos de ureia.
A molécula contém grupos ativos como grupos metil e metoxi, que podem substituir o fosgênio e o sulfato de dimetila, altamente tóxicos, na síntese química, e possui excelente proteção ambiental.
• Boa estabilidade, não se decompõe facilmente à temperatura ambiente e acelera a hidrólise quando entra em contato com ácidos e álcalis fortes.
• Principais utilizações:
• Solvente: usado em revestimentos, adesivos, eletrólitos de baterias de lítio (alta constante dielétrica, boa segurança);
◦ Intermediários químicos: policarbonato sintético, medicamentos, pesticidas, etc.;
• Aditivos para gasolina: melhoram o índice de octano e reduzem a poluição dos gases de escape.
Os três pertencem aos grupos dos elementos, ácidos inorgânicos e ésteres orgânicos, apresentando diferenças significativas em propriedades e aplicações, mas todos ocupam uma posição importante nos campos da indústria, dos materiais e da química.
