Tecnologie chimiche industriali - Soluzione (14587)

Soluzione

Periti chimici

Quesito 1

Quesito 1

Quesito 2

Quesito 2

Tabella dati

Costruzione grafica per il calcolo del N° degli stadi di equilibrio

1 curva di equilibrio

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

y rette di lavoro

0,4

0,3 circa 8 stadi

0,2

0,1

0

0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00

x

Quesito 3

Tra i processi in cui la presenza del catalizzatore riveste particolare importanza si può senz’altro considerare la polimerizzazione stereospecifica del propilene con l’uso di catalizzatori Ziegler – Natta.

L’etilene può essere polimerizzato con meccanismo radicalico. A causa della scarsa selettività tipica dei radicali, il polimero ottenuto risulta ramificato, prevalentemente amorfo e a bassa densità. Se si prova a polimerizzare il propilene con meccanismo radicalico si ottiene solo un olio viscoso, a massa molare non elevata.

Dopo la 2a guerra mondiale Ziegler sviluppò i catalizzatori a base di cloruro di titanio e alluminio alchili. Il meccanismo non era più radicalico ma anionico. Si otteneva così un polimero altamente lineare, dalle migliori proprietà meccaniche e ad alta densità. Poco dopo Natta modificò i catalizzatori di Ziegler e li applicò alla polimerizzazione del polipropilene, ottenendo un polimero ad alta cristallinità. Natta riconobbe che l’elevata cristallinità del polipropilene, così ottenuto, era dovuta alla stereoregolarità delle catene polimeriche in cui prevaleva la stessa configurazione del carbonio asimmetrico. Natta definì tale polimero isotattico, era nata la polimerizzazione stereospecifica. Ziegler e Natta vennero insigniti del premio Nobel nel 1963.

H H H

CH CH CH CH

H 3 3 3 3

H H H H H

H H H

Polipropilene isotattico

Il polipropilene isotattico presenta superiori proprietà meccaniche e di resistenza alla temperatura rispetto al polietilene. I manufatti in polipropilene si possono sterilizzare in autoclave e con il polipropilene si possono ottenere fibre resistenti all’usura.

I primi processi operavano in presenza di un solvente in cui era solubile il monomero e il polimero atattico (non stereoregolare) formatosi, mentre il polimero isotattico era insolubile e si separava per centrifugazione. In uno dei processi più recenti si opera in condizioni tali per cui il monomero in eccesso resta in fase liquida e fa da solvente, mentre il polimero formatosi resta sempre insolubile.