Nesteytystä Propeeni: Yhtälö reaktio

Orgaanisia aineita on tärkeä sija elämässämme. Ne ovat tärkein osa polymeerejä, jotka ovat kaikkialla ympärillämme: se on muovipusseja, ja kumi, samoin kuin monet muut materiaalit. Polypropeeni käsitellään tässä sarjassa ei ole viimeinen askel. Se on myös eri materiaaleista, ja sitä käytetään monilla teollisuudenaloilla, kuten rakentamisen, kotikäyttöön materiaalina muovi kupit ja muut pienet (mutta ei mittakaavan tuotantoon) tarvitsee. Ennen kuin puhumme tällaista prosessia, koska nesteytys propeenin (jonka muuten voimme saada isopropyylialkoholi), tarkastella historiaa löytämisen tämän olennaisen sisällön teollisuudelle.

tarina

Sinänsä avauspäivä propyleenistä ei. Kuitenkin sen polymeeri - polypropeeni -was todellisuudessa avataan vuonna 1936 kuuluisa saksalainen kemisti Otto Bayer. Tietysti teoriassa se tunnettiin voi saada näin tärkeässä asiassa, mutta käytännössä tämä ei ole onnistunut. Se onnistui vasta puolivälissä vuosisadan kun Saksan ja Italian kemistit ja Ziegler Nutt avataan tyydyttymätön hiilivety polymerointikatalyytin (jossa on yksi tai useampia kaksoissidoksia), joka on myöhemmin ja nimeltään: Ziegler-Natta-katalyyttejä. Tähän asti se oli täysin mahdotonta tehdä polymerointireaktion tällaisia aineita on mennyt. Ne olivat tiedossa polykondensaatioreaktioon, kun katalyytti vaikuttamatta aineen kytketty polymeeriketjuun, jolloin muodostuu sivutuotteita. Mutta tyydyttymättömiä hiilivetyjä ei onnistu.

Toinen tärkeä prosessi liittyy tämän aineen, oli hänen nesteytyksestä. Propeeni alkuvuodesta sen käyttö oli melko paljon. Ja kaikki tämä kiitos keksitty erilaisia öljyn ja kaasun jalostusyritysten parannuskeino propeeni (joskus myös kutsutaan aineesta). Krakkaus raakaöljyn oli sivutuote, ja kun kävi ilmi, että sen johdannainen, isopropyylialkoholi, on perusta synteesin monia hyödyllisiä aineita ihmiskunnan, monet yritykset, kuten BASF: n, patentoitu niiden tuotanto- ja käynnisti massiivisen kaupan tässä yhteydessä. Propeeni Nesteytys testattiin ja sovelletaan ennen polymerointia Siksi asetoni, vetyperoksidi, isopropyyliamiini alkoi aikaisemmin tuottaa polypropeenia.

Erittäin mielenkiintoinen menetelmä erottaminen propeenin raakaöljystä. On hänelle nyt kääntyä.

Eristäminen propeenin

Itse asiassa, on teoreettinen ymmärrys perusmenetelmä on vain yksi menetelmä: pyrolyysi öljy ja muita kaasuja. Mutta nyt tekniikka toteutuksia - vain meri. Tosiasia on, että jokainen yritys pyrkii saamaan ainutlaatuisella tavalla ja suojella sen patentti ja muut vastaavat yritykset ovat myös etsivät omaa tapoja vielä tehdä ja myydä propeenin raaka-aineena tai muuttaa sen erilaisia tuotteita.

Pyrolyysi ( "Pyro" - palo "lys" - hävittäminen) - kemiallinen hajoaminen prosessi monimutkainen ja suuria molekyylejä pienemmiksi vaikutuksesta korkean lämpötilan ja katalyytti. Öljy, kuten on tunnettua, on hiilivetyjen seos koostuu valoa, keski- ja raskaat jakeet. Ensimmäisestä, erittäin alhaisen molekyylipainon, ja ovat propeeni ja etaanista pyrolyysissä. Tämä prosessi on suoritettava erityisissä uuneissa. Pisimmällä valmistajat prosessitekniikan on erilainen: hiekkaa käytetään jäähdytysaineena, toinen - kvartsi, ja muut - koksi; Voi myös jakaa uunin niiden rakenne: on putkimainen ja tavanomaisia, kuten niitä kutsutaan reaktoreissa.

Mutta pyrolyysin menetelmä tuottaa tarpeeksi puhdas prop, kuten, lisäksi hänelle on muodostettu lukemattomia hiilivetyjä, joiden on sen jälkeen jakaa melko runsaasti energiaa tavoilla. Näin ollen, jotta saadaan puhdasta materiaalia, jota käytetään al- kaanien dehydraukseen seurasi hydraatio: tässä tapauksessa - propaani. Sekä polymerointi edellä kuvatun prosessin vain ei tapahdu. Lohkaisemalla vety molkuly rajoittaa hiilivetyä tapahtuu vaikutuksen alaisena katalyyttien kolmenarvoisen kromin ja alumiinioksidista.

Mutta ennen kuin siirrytään tarinan miten hydrataatioprosessiin, katsokaa rakennetta meidän tyydyttymättömiä hiilivetyjä.

Erityisesti propeeni rakenne

Propen itse - vain toinen elin useiden alkeenien (hiilivetyjä, joissa on yksi kaksoissidos). Helpottamiseksi, hän on toinen vain eteeni (josta, kuten arvata saattaa, jotta polyeteeniä - polymeeri painoarvoa maailmassa). Normaalissa tilassa propen - kaasu sen "suhteellinen" perheen alkaanien, propaania.

Mutta merkittävä ero propaani propeenista - on se, että jälkimmäinen on sen koostumus kaksoissidos, mikä muuttaa sen kemialliset ominaisuudet. Se mahdollistaa yhteyden molekyylin tyydyttymättömän hiilivedyn muiden aineiden, jolloin yhdiste saadaan täysin erilaisia ominaisuuksia on usein hyvin tärkeä teollisuuden ja kotitalouksien.

On aika puhua reaktio teoria, joka itse asiassa aiheena tässä artikkelissa. Seuraavassa osiossa opit, jotka muodostivat yksi kaupallisesti tärkeitä tuotteita, ja miten tämä reaktion ja mitkä ovat nyanssit, kun propyleeni nesteytyksestä.

Teoria nesteytyksestä

Aloittaa, meidän kääntyä yleisempi prosessi - solvaatiota - joka sisältää myös edellä kuvatun reaktion. Tämä kemiallinen muuntaminen, joka koostuu liittymään liuottimen molekyylien liuenneen aineen. Ne voivat siten muodostaa uusi molekyyli, tai ns solvaatit, - hiukkasia, jotka koostuvat liuenneen aineen molekyylien ja liuottimen liittyvät sähköstaattisen vuorovaikutuksen. Olemme kiinnostuneita vain ensimmäisen lajin materiaaleja, koska kun nesteytystä propeenin on edullisesti muodostettu siten tuotteen.

Edellä mainitussa menetelmässä solvaatioenergia liuotin molekyylit on kiinnitetty liuenneen aineen, joka on saatu uusi yhdiste. Orgaanisen kemian edullisesti muodostettu hydratoitumisen aikana alkoholit, ketonit ja aldehydit, mutta on olemassa joitakin muita tapauksia, kuten muodostamalla glykolien, mutta niitä ei käsitelty. Itse asiassa tämä prosessi on hyvin yksinkertainen, mutta samalla on varsin monimutkainen.

nesteytys mekanismia

Kaksoissidos, kuten on tunnettua, muodostuu kahden atomi joukkovelkakirjojen: pi ja sigmasidos. Pi-sidoksen rikki kostuessaan aina ensimmäinen reaktio, koska se on vähemmän vahva (on pienempi sitova energia). Sen repeämä muodostaa kaksi vapautunut orbitaalien kaksi vierekkäistä hiiliatomia, jotka voivat muodostaa uusia sidoksia. Vettä molekyyli, joka esiintyy liuoksessa kahtena hiukkasten hydroksidi-ionin ja protoni, joka kykenee liitos räjähti kaksoissidoksen. Jossa hydroksidi-ionin on liittynyt keskus- hiiliatomin ja protoni - toisen äärimmäisen. Siten, että hydratoitumisen propeenin muodostuu pääasiassa 1-propanoli, tai isopropyylialkoholi. Tämä on erittäin tärkeä asia, koska on mahdollista saada hapettumista asetonia, käytetään suuria määriä maailmassamme. Meille kerrotaan, että se muodostuu pääasiallisesti mutta tämä ei ole totta. Täytyy sanoa: ainoa tuote, joka on muodostettu hydraation propeenia, ja tämä - isopropyylialkoholia.

Tämä tietysti kaikki vivahteet. Itse asiassa kaikki voi olla paljon helpompi kuvata. Ja nyt me tiedämme, miten kirjoittaa kurssia prosessin kuten nesteytyksen propeenia.

Reaktio: miten se tapahtuu

Kemian merkitsemään kaikki on yksinkertainen: avulla reaktion yhtälö. Että kemiallinen muutos aineen keskusteltavana voidaan kuvata tällä tavalla. Hydraation propeenin, reaktioyhtälö on hyvin yksinkertainen ja tapahtuu kahdessa vaiheessa. Ensimmäinen rikkomatta pii-sidoksen, osa kaksinkertainen. Sitten vesi-molekyylin muodossa kahden hiukkasten hydroksidianioni ja vetykationi, jotka soveltuvat propeenin molekyyli, jossa aktiivinen aika kahden vapaita paikkoja sidosten muodostamiseen. Hydroksidi-ionin kanssa muodostaa sidoksen hiiliatomin kanssa vähemmän hydrattiin (toisin sanoen, jonka minimaalisen määrän vetyatomeja), ja protonin, vastaavasti, - ja loput äärimmäisen. Siten, yksittäinen tuote: rajoitetaan monohydrisen alkoholin on isopropanoli.

Miten tallentaa vastauksen?

Nyt saamme opetella kirjoittamaan kieltä kemiallisen reaktion, mikä prosessi kuten nesteytyksen propeenia. Kaava, joka on hyödyllistä meille: CH ₂ = CH - CH _3. Tämä on kaava lähtöaineen - propeenia. Kuten näette, se on kaksoissidos merkinnällä "=", ja tässä paikassa prisoednyatsya vettä, kun nesteytystä propeenin tapahtuu. Reaktio oleva yhtälö voidaan kirjoittaa seuraavasti: _CH2 = CH - CH ₃ + H _2O = _CH3 - CH (OH) - CH _3. Hydroksyyliryhmä suluissa tarkoittaa, että tämä osa ei ole tasossa, jolla on kaava, ja alle tai yli. Täällä emme voi näyttää väliset kulmat kolme ryhmää, joka ulottuu keskeltä hiiliatomin, mutta sanoa, että ne ovat suunnilleen yhtä suuret keskenään ja täytetään 120 astetta.

Missä sitä käytetään?

Olemme jo maininneet, että saatu reaktion kuluessa ainetta käytetään laajalti synteesiin muiden vitaaliaineet meille. Se on hyvin samanlainen rakenteeltaan asetonissa, josta se eroaa vain siinä, että sen sijaan, seisoi gidroksogrupp keto (eli happiatomin kytketty kaksoissidoksella typpiatomiin). Kuten on tunnettua, asetonia käytetään itse lakoissa ja liuottimia, mutta lisäksi se on lähtöaineena käytettävä edelleen synteesiä monimutkaisempia aineita, kuten polyuretaanit, epoksihartsi, etikkahappoanhydridiä , ja niin edelleen.

asetoni tuottavat reaktio

Mielestämme on hyödyllistä kuvata muutosta isopropyylialkoholi, asetoni, varsinkin kun tämä reaktio ei ole niin monimutkaista. Alkaa, propanoli ja haihdutettiin 400-600 astetta oksilyayut happea erityinen katalyytti. Erittäin puhdasta tuotetta saadaan suorittamalla reaktio hopea mesh.

reaktioyhtälön

Emme mene yksityiskohtiin reaktion mekanismi hapettamiseksi propanolin asetonissa, koska se on hyvin monimutkainen. Rajoittaa tavanomaisten kemiallisten muuntaminen yhtälö: _CH3 - CH (OH) - CH ₃ + O ₂ = CH ₃ - C (O) - CH ₃ + H _2O: Kuten kaaviossa kaikki melko yksinkertainen, mutta se on välttämätöntä mennä syvemmälle prosessiin, ja joudumme vaikeuksiin.

johtopäätös

Joten purkaa propeenin hydrataatioprosessiin ja yhtälö reaktion tutkittu ja mekanismi sen esiintyminen. Pidetään teknologiset periaatteet ovat perusta todellisten tapahtuvista prosesseista teollisuudessa. Kuten kävi ilmi, ne eivät ole kovin monimutkaisia, mutta on todellista hyötyä jokapäiväisessä elämässä.