Aplicarea etilenei. Proprietățile etilenei

Etilenă este cea mai simplă dintre compușii organici cunoscuți sub numele de alchenă. Este un gaz inflamabil incolor care are un gust și un miros dulce. Sursele naturale includ gazele naturale și petrolul, sunt, de asemenea, un hormon natural în plante în care inhibă creșterea și promovează coacerea fructelor. Utilizarea etilenei este un fenomen comun în chimia organică industrială. Se produce prin încălzirea gazului natural, punctul de topire este de 169,4 ° C, fierbere - 103,9 ° C

Etilena: caracteristici structurale și proprietăți

Hidrocarburile sunt molecule care conțin hidrogen și carbon. Acestea variază foarte mult în ceea ce privește numărul de legături simple și duble și orientarea structurală a fiecărei componente. Unul dintre cele mai simple hidrocarburi avantajoase din punct de vedere biologic și economic este etilenă. Este furnizat sub formă gazoasă, incolor și inflamabil. Se compune din doi atomi de carbon dublu legați cu atomi de hidrogen. Formula chimică are forma C ₂ H ₄ . Forma structurală a moleculei este liniară datorită prezenței unei duble legături în centru.
Etilenă are un miros dulce de miros care face ușor identificarea unei substanțe în aer. Acest lucru se aplică gazului în formă pură: mirosul poate dispărea când este amestecat cu alte substanțe chimice.

Schema de aplicare a etilenei

Etilena este utilizată în două categorii principale: ca monomer din care sunt construite lanțuri mari de carbon și ca materie primă pentru alți compuși cu două atomi de carbon. Polimerizările sunt combinații repetate ale multor molecule mici de etilenă în cele mai mari. Acest proces are loc la presiuni și temperaturi ridicate. Domeniile de aplicare ale etilenei sunt numeroase. Polietilena este un polimer care este utilizat în special în producția de folii de ambalaj, învelișuri de sârmă și sticle de plastic. O altă utilizare a etilenului ca monomer se referă la formarea de a-olefine lineare. Etilenă este materia primă pentru prepararea unui număr de compuși cu doi atomi de carbon, cum ar fi etanol (alcool tehnic), oxid de etilenă (antigel, fibre de poliester și filme), acetaldehidă și clorură de vinil. În plus față de acești compuși, etilenă cu benzen formează etilbenzen, care este utilizat în producția de materiale plastice și cauciuc sintetic. Această substanță este unul dintre cele mai simple hidrocarburi. Cu toate acestea, proprietățile etilenei o fac din punct de vedere biologic și economic semnificativ.

Utilizare comercială

Proprietățile etilenei oferă o bună bază comercială pentru o cantitate mare de materiale organice (conținând carbon și care conțin hidrogen). Moleculele singulare de etilenă pot fi unite pentru a produce polietilenă (ceea ce înseamnă multe molecule de etilenă). Polietilena este utilizată pentru fabricarea materialelor plastice. În plus, poate fi utilizat pentru fabricarea detergenților și lubrifianților sintetici, care sunt substanțele chimice utilizate pentru a reduce frecarea. Utilizarea etilenei pentru a produce stiren este importantă în procesul de realizare a ambalajelor de cauciuc și de protecție. În plus, este utilizat în industria încălțămintei, în special în ceea ce privește încălțămintea pentru sport, precum și în producția de anvelope pentru automobile. Utilizarea etilenei este importantă din punct de vedere comercial, iar gazul în sine este unul dintre cele mai frecvent produse hidrocarburi la scară globală.

Pericol pentru sănătate

Etilenă prezintă un pericol pentru sănătate, în primul rând deoarece este foarte inflamabil și exploziv. De asemenea, poate acționa ca un medicament la concentrații scăzute, provocând greață, amețeală, dureri de cap și pierderea coordonării mișcării. La concentrații mai mari, acționează ca un anestezic, provocând pierderea conștienței, insensibilitatea la durere și alte iritante. Toate aceste aspecte negative pot fi un motiv de îngrijorare în primul rând pentru persoanele care lucrează direct cu gazul. Cantitatea de etilenă pe care majoritatea oamenilor o întâlnesc în viața de zi cu zi este de obicei relativ mică.

Reacțiile de etilenă

1) Oxidarea. Aceasta este adăugarea de oxigen, de exemplu, în oxidarea etilenei la oxidul de etilenă. Se utilizează în producția de etilenglicol (1,2-etandiol), care este utilizat ca lichid fără îngheț și în producerea de poliesteri prin polimerizare prin condensare.

2) Halogenație - reacții cu etilenă de fluor, clor, brom, iod.

3) Clorurarea etilenei sub formă de 1,2-dicloretan și conversia ulterioară a 1,2-dicloretanului în monomerul clorurii de vinii. 1,2-dicloretanul este un solvent organic util și este, de asemenea, un precursor valoros în sinteza clorurii de vinil.
4) Alchilarea este adăugarea hidrocarburilor peste o dublă legătură, de exemplu, sinteza etilbenzenului din etilenă și benzen, urmată de conversia în stiren. Etilbenzenul este un intermediar pentru producerea stirenului, unul dintre cei mai des utilizate monomeri de vinil. Stirenul este un monomer utilizat pentru producerea polistirenului.

5) Arderea etilenei. Gazul este obținut prin încălzirea alcoolului etilic și a acidului sulfuric concentrat.

6) Hidratarea este o reacție cu adăugarea de apă la o legătură dublă. Cea mai importantă aplicație industrială a acestei reacții este conversia etilenei în etanol.

Etilenă și combustie

Etilenă este un gaz fără culoare, slab solubil în apă. Arderea etilenului în aer este însoțită de formarea dioxidului de carbon și a apei. În formă pură , gazul arde cu o flacără de difuzie a luminii. Se amestecă cu o cantitate mică de aer, dă o flacără formată din trei straturi separate - un miez interior - gaz incolor, un strat albastru-verde și un con exterior, în care un produs parțial oxidat dintr-un strat preamestecat arde într-o flacără de difuzie. Flacăra rezultată prezintă o serie complexă de reacții și dacă se adaugă mai multă aer la amestecul de gaz, stratul de difuzie dispare treptat.

Fapte utile

1) Etilenă este un hormon vegetal natural, afectează creșterea, dezvoltarea, maturarea și îmbătrânirea tuturor plantelor.

2) Gazul nu este dăunător și nu este toxic pentru oameni într-o anumită concentrație (100-150 mg).

3) Este folosit în medicină ca anestezic.

4) Efectul etilenei încetinește la temperaturi scăzute.

5) O proprietate caracteristică este o bună penetrare prin majoritatea substanțelor, de exemplu prin cutii de ambalaj din carton, pereți din lemn și chiar din beton.

6) În timp ce este un lucru neprețuit datorită capacității sale de a iniția procesul de maturare, poate fi foarte dăunător pentru multe fructe, legume, flori și plante, accelerarea procesului de îmbătrânire și reducerea calității produsului și a perioadei de valabilitate. Gradul de deteriorare depinde de concentrația, durata expunerii și temperatura.

7) Etilena este explozivă la concentrații ridicate.

8) Etilena este utilizată în producția de sticlă specială pentru industria automobilelor.

9) Fabricarea structurilor metalice: gazul este utilizat ca gaz de combustibil oxigen pentru tăierea metalului, sudarea și viteza mare de pulverizare termică.

10) Rafinarea: etilena este utilizată ca agent de răcire, în special în cazul lichefierii gazelor naturale.

11) După cum sa menționat mai devreme, etilenă este o substanță foarte reactivă, în plus, ea se aprinde foarte ușor. Din motive de siguranță, este, de obicei, transportat printr-o conductă specială de gaz separată.

12) Unul dintre cele mai comune produse realizate direct din etilenă este plasticul.