El ciclopentano es un producto químico que se popularizó como alternativa para reemplazar a los clorofluorocarbonos (CFC), los cuales tienen un efecto dañino sobre la capa de ozono, se utiliza para la fabricación de espuma rígida de poliuretano, y a continuación te contaremos qué es, sus propiedades y otros usos en la industria.
¿Qué es el ciclopentano?
El ciclopentano es un compuesto químico que se encuentra formado solo por carbono e hidrógeno, es decir, es un hidrocarburo saturado perteneciente al grupo de los cicloalcanos, que tiene un enlace químico simple entre carbono y carbono.
La estructura química del ciclopentano es un anillo que permite hacer interacciones intermoleculares más efectivas, ya que cohesiona y retiene las moléculas en el seno del líquido, en comparación con otras moléculas lineales como las del n-pentano. Esto se debe a que la presión de vapor del ciclopentano es de 45 kPa a 20°C, en comparación con la del n-pentano que es de 57kPa.
Su fórmula química es C5H10 y se representa en forma de pentágono en el que cada vértice representa un carbono y los 10 hidrógenos se reparten de dos en cada carbono. Su masa molecular es de 70.1 umas. Su punto de ebullición es de 49°C, alcanza su punto de fusión a los -94°C, es insoluble en agua, su punto de inflamación es de -37°C, su temperatura de autoignición es de 320°C, su densidad es de 0,751 g/cm3 a 20° C por lo que sus vapores son hasta 2,42 veces más densos que el aire.
Si bien el ciclopentano es muy poco soluble en agua, ya que en un litro de agua a temperatura ambiente (25°C) apenas se puede disolver 156 mg de ciclopentano, sí es miscible con solventes apolares como etanol, acetona, tetracloruro de carbono y parafinas.
Es un líquido incoloro, transparente, inflamable y explosivo, con un olor suave muy similar al del petróleo. Puede reaccionar con oxidantes y otros reactivos químicos. Por ejemplo, el ciclopentano arde en una reacción de combustión en presencia del oxígeno, ya sea completa o incompleta. Por esta razón, esta sustancia debe mantenerse alejada de fuentes de calor y fuego, en un lugar seco, fresco y bien ventilado.
En ausencia de oxígeno y en presencia de calor, el ciclopentano sufre una reacción de pirolisis, es decir, se descompone en moléculas más pequeñas e insaturadas como el 1-penteno.
Es importante destacar que, si bien el ciclopentano es un hidrocarburo, no consume ozono ni genera un efecto invernadero, por lo que se considera una solución amigable con el medio ambiente.
Usos del ciclopentano
Fabricación de espumas aislantes de poliuretano
El ciclopentano se utiliza como agente de expansión (Agente de soplado) para fabricar espumas aislantes de poliuretano. Debido a su alta presión, los vapores de esta sustancia expanden el material polimérico hasta darle forma de espuma, con propiedades adecuadas para usarse en el armazón para la industria de congeladores se usa para la producción de refrigeradores libres de flúor. También se usa para sistemas de almacenamiento en frío, aislamiento de tuberías y otras aplicaciones.
El ciclopentano se utiliza como sustituto de los HFCs en la fabricación de aislantes pues, como mencionamos anteriormente, no contribuye a la destrucción de la capa de ozono y disminuye la liberación de gas invernadero.
Solventes industriales
Ya que el ciclopentano tiene un carácter hidrófobo y apolar, es muy utilizado como solvente para muchas formulaciones, especialmente para desengrasantes, solventes parafínicos, resinas sintéticas, pinturas, adhesivos, gasolina, pegamentos y tabaco.
Síntesis de etileno
El ciclopentano se puede someter a pirolisis para generar etileno con el fin de crear polímeros diversos.
Recomendaciones de seguridad
El ciclopentano es un producto altamente inflamable, que puede estallar ante temperatura o presión elevada, y en las mezclas con vapor o aire es explosivo. Se recomienda mantener el producto lejos de llamas, chispas, fuentes de ignición y personas fumando. Su uso debe ser en un lugar con ventilación mecánica para evitar los vapores, los cuales pueden ser inhalados o ingeridos accidentalmente.
En caso de ingesta o contacto accidental, se recomienda cambiarse de ropa, lavarse, salir al aire libre y acudir con el médico lo más pronto posible. Y, en caso de derrames se debe evacuar al personal y contenerlo con material absorbente o arena, evitando los absorbentes combustibles. No viertas el producto en el suelo, o en fuentes de agua, debe ser desechado en recipientes cerrados, etiquetados y manejarse como residuo tóxico.
El ciclopentano debe almacenarse en un recipiente hermético a prueba de incendio, separado de oxidantes, alimentos y piensos para animales.
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