Ჰიდრატაციის პროპილენის: განტოლება რეაქცია

ორგანული ნივთიერებების აქვს მნიშვნელოვანი ადგილი ჩვენი ცხოვრება. ისინი ძირითად კომპონენტს პოლიმერები, რომ ყველა ჩვენს გარშემო: ეს არის პლასტიკური ჩანთები და რეზინის, ისევე როგორც მრავალი სხვა მასალები. პოლიპროპილენი მოიცავს ამ სერიის არ არის ბოლო ნაბიჯი. ეს ასევე შედის სხვადასხვა მასალები და გამოიყენება ბევრ მრეწველობის, როგორიცაა მშენებლობა, სახლის გამოყენება როგორც მატერიალური ჭიქები და სხვა მცირე (მაგრამ არა წარმოება) სჭირდება. სანამ ჩვენ ვსაუბრობთ, რომ ასეთი პროცესი, როგორც დატენიანებას პროპილენის (რომელიც, სხვათა შორის, ჩვენ შეგვიძლია მივიღოთ იზოპროპილის სპირტი), გადავხედავთ ისტორიას აღმოჩენის ამ არსებითი ნივთიერება ინდუსტრიაში.

ამბავი

როგორც ასეთი, გახსნის თარიღი პროპილენის არ არის. თუმცა, მისი პოლიმერული - პოლიპროპილენი უწოდა რეალურად გაიხსნა 1936 წელს ცნობილი გერმანელი ქიმიკოსი Otto Bayer. რა თქმა უნდა, თეორიულად, ცნობილი იყო, როგორც ერთი შეგიძლიათ მიიღოთ ასეთი მნიშვნელოვანი საკითხია, მაგრამ პრაქტიკაში ეს არ არის წარმატებული. ეს შეძლო მხოლოდ შუა რიცხვებში მეოცე საუკუნის გერმანული და იტალიური ქიმიკოსები და Ziegler Nutt გაიხსნა უჯერი ნახშირწყალბადების პოლიმერისზაცია კატალიზატორი (მქონე ერთი ან მეტი ორმაგი კავშირები), რომელიც შემდგომში და სახელად: Ziegler-Natta კატალიზატორები. მდე ამ ეტაპზე აბსოლუტურად შეუძლებელი იყო, რათა პოლიმერიზაციის რეაქცია ასეთი ნივთიერებების წავიდა. ისინი ცნობილია პოლიკონდენსაციით რეაქცია, როდესაც კატალიზატორი გარეშე იმოქმედა ნივთიერება დაკავშირებული პოლიმერული ჯაჭვი, რითაც ფორმირების პროდუქტები. მაგრამ უჯერი ნახშირწყალბადები არ მოიტანს.

კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი პროცესი დაკავშირებულია ამ ნივთიერების, მისი დატენიანებას. პროპილენის დროს დასაწყისში მისი გამოყენება საკმაოდ ბევრი. და ეს ყველაფერი წყალობით გამოიგონა სხვადასხვა ნავთობისა და გაზის გადამამუშავებელი კომპანიების სამკურნალო პროპილენის (ასევე ზოგჯერ მოხსენიებული, როგორც ნივთიერება აღწერილი). Cracking ნავთობის იყო პროდუქტი, და როცა აღმოჩნდა, რომ წარმოებული შესახებ, იზოპროპილის სპირტი, არის საფუძველი სინთეზის ბევრ სასარგებლო ნივთიერებები კაცობრიობის, ბევრი კომპანია, როგორიცაა of BASF, დაპატენტებული მეთოდის წარმოება და დაიწყო მასიური სავაჭრო ამ საკითხთან დაკავშირებით. პროპილენის დამატენიანებელი ტესტირება და გამოყენებითი ადრე პოლიმერიზაციის ამიტომ acetone, წყალბადის პეროქსიდი, isopropylamine ადრე დაიწყო წარმოების პოლიპროპილენის.

ძალიან საინტერესო გამოყოფის პროცესი პროპილენის ნავთობისა. მას ჩვენ ახლა აქციოს.

იზოლაცია პროპილენის

სინამდვილეში, თეორიული გაგება ძირითადი მეთოდი არის მხოლოდ ერთი პროცესი: პიროლიზის ნავთობისა და უკავშირდება აირები. მაგრამ ახლა ტექნოლოგია შესრულება - მხოლოდ ზღვის. ფაქტია, რომ ყველა კომპანია ცდილობს მიიღოს უნიკალური გზა და დაიცვას მისი პატენტის და სხვა მსგავსი კომპანიები ასევე ეძებს საკუთარი გზა მაინც გააკეთოს და გაყიდოს პროპილენის როგორც ნედლეულის ან გადაქცევას სხვადასხვა პროდუქცია.

პიროლიზი ( "Pyro" - ცეცხლი "ჩამონათვალი" - განადგურება) - ქიმიური decay პროცესი რთული და დიდი მოლეკულების შევიდა პატარა პირობა გავლენის ქვეშ მაღალი ტემპერატურა და კატალიზატორი. ნავთობის, როგორც ცნობილია, არის ნაზავი ნახშირწყალბადები შედგება მსუბუქი, საშუალო და მძიმე ფრაქციები. პირველი, ძალიან დაბალი მოლეკულური წონის, და პროპილენის და ეთანი წელს პიროლიზის. ეს პროცესი ხორციელდება სპეციალური ღუმელი. ყველაზე მოწინავე მწარმოებლები ტექნოლოგიური პროცესის განსხვავებულია: ქვიშა გამოიყენება როგორც გამაგრილებლის, მეორე - კვარცი, და სხვები - coke; თქვენ ასევე შეგიძლიათ გაყოფა ღუმელი მათი სტრუქტურა: არსებობს tubular და ჩვეულებრივი, როგორც ისინი უწოდებენ რეაქტორები.

მაგრამ პიროლიზის პროცესს საკმარისი სუფთა დასაცავად, რადგან, გარდა თქმით, იქ ჩამოყალიბდა myriad ნახშირწყალბადები, რომელიც შემდეგ უნდა დაყოს საკმაოდ ენერგოტევადი გზა. აქედან გამომდინარე, მიიღოს სუფთა მასალა, როგორც გამოიყენება dehydrogenation of alkanes მოჰყვა დატენიანებას: ჩვენს შემთხვევაში - პროპან. ისევე როგორც პოლიმერიზაციის პროცესში ზემოთ აღწერილი უბრალოდ არ მოხდება. Cleavage წყალბადის molkuly შეზღუდვის ნახშირწყალბადების ხდება მოქმედების კატალიზატორები სამვალენტიანი ქრომის ოქსიდის და ალუმინის ოქსიდის.

მაგრამ, სანამ მოძრავი ამბავი, თუ როგორ დატენიანებას პროცესი, შევხედოთ სტრუქტურა ჩვენი უჯერი ნახშირწყალბადები.

განსაკუთრებით პროპილენის სტრუქტურა

Propen თავად - მხოლოდ მეორე წევრი რიგი alkenes (ნახშირწყალბადები ერთი ორმაგი ბმა). მარტივია, ის არის მეორე მხოლოდ ეთილენის (რომელიც, როგორც თქვენ ალბათ მიხვდები, რათა პოლიეთილენის - პოლიმერული წონა მსოფლიოში). ნორმალური სახელმწიფო propen - გაზის, როგორც მისი "ნათესავი" ოჯახის alkanes, პროპან.

მაგრამ მნიშვნელოვანი განსხვავება პროპან ეხლა პროპილენის - ეს არის, რომ ეს უკანასკნელი მის შემადგენლობაში ორმაგი ბონდის, რომელიც რადიკალურად ცვლის მისი ქიმიური თვისებები. ეს საშუალებას აძლევს კავშირი მოლეკულა უჯერი ნახშირწყალბადების სხვა ნივთიერებები, რომლის ნაერთი მიღებული სრულიად განსხვავებული თვისებები ხშირად ძალიან მნიშვნელოვანია სამრეწველო და საყოფაცხოვრებო.

დროა ვისაუბროთ რეაქცია თეორია, რომელიც, ფაქტობრივად, ექვემდებარება ამ მუხლის. შემდეგი განყოფილება, თქვენ შეიტყობთ, რომ, ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი პროდუქტი, და როგორ ეს რეაქცია და რა ნიუანსი, როცა პროპილენის დატენიანებას.

თეორია დატენიანებას

დასაწყისისთვის, მოდით მივმართოთ უფრო ზოგადი პროცესი - solvation - რომელიც მოიცავს ასევე ზემოაღნიშნული რეაქცია. ეს ქიმიური გარდაქმნის, რომელიც შედგება გაწევრიანების გამხსნელი მოლეკულების რომ მოლეკულების გადაწყვიტოს. ამდენად მათ შეუძლიათ შექმნან ახალი მოლეკულა, ანუ ე.წ. solvates, - ნაწილაკების შედგება გადაწყვიტოს მოლეკულების და გამხსნელი დაკავშირებული ელექტროსტატიკური ურთიერთქმედების. ჩვენ გვაინტერესებს მხოლოდ პირველი სახის მასალების, რადგან, როდესაც დატენიანებას პროპილენის სასურველია ჩამოყალიბდა ასეთი პროდუქტი.

In აღნიშნული მეთოდი solvation გამხსნელი მოლეკულების ერთვის გადაწყვიტოს, მიღებული ახალი რთული. ორგანული ქიმიის უპირატესად დროს წარმოქმნილი დატენიანებას სპირტი, კეტონები და ალდეჰიდები, მაგრამ არსებობს სხვა შემთხვევებში, როგორიცაა ფორმირების გლიკოლების, მაგრამ ისინი არ იქნება განხილული. ფაქტობრივად, ეს პროცესი ძალიან მარტივია, მაგრამ ამავე დროს საკმაოდ რთულია.

დატენიანებას მექანიზმი

ორმაგი bond, როგორც ცნობილია, შედგება ორი ტიპის ატომური ობლიგაციები: pi და sigma ობლიგაციები. Pi-bond გატეხილი საფუძველზე დატენიანებას ყოველთვის პირველი რეაქცია, როგორც ეს ნაკლებად ძლიერი (აქვს პატარა სავალდებულო ენერგია). მისი რღვევის ქმნის ორ ვაკანტურ ორბიტალთა ორი მიმდებარე ნახშირბადის ატომები, რომელიც შეიძლება ჩამოყალიბდეს ახალი ობლიგაციები. წყლის მოლეკულა, რომელიც არსებობს გამოსავალი სახით ორი ნაწილაკების ჰიდროქსიდის იონი და პროტონული, რომელსაც შეუძლია გაწევრიანების აფეთქდა ორმაგი ბმის. სადაც ჰიდროქსიდის იონი ერთვის ცენტრალური ნახშირბადის ატომი და პროტონული - მეორე უკიდურესი. ამდენად, დატენიანებას პროპილენის იქმნება ძირითადად 1-პროპანოლი, ან იზოპროპილის სპირტი. ეს არის ძალიან მნიშვნელოვანი საკითხია, რადგან ეს შესაძლებელია ჟანგვის acetone, გამოყენებულია დიდი რაოდენობით ჩვენი სამყარო. ჩვენ გვეუბნებიან, რომ იგი იქმნება ძირითადად, მაგრამ ეს ასე არ არის. უნდა ითქვას, რომ ეს: ერთადერთი პროდუქტი ჩამოყალიბდა დატენიანებას პროპილენის, და ეს - იზოპროპილის სპირტი.

ეს, რა თქმა უნდა, ყველა subtleties. სინამდვილეში, ყველაფერი შეიძლება ბევრად უფრო ადვილია აღწერს. და ახლა ჩვენ ვიცით, როგორ დავწეროთ სკოლა კურსი პროცესს, როგორიც დატენიანებას პროპილენის.

რეაქცია: როგორ ხდება

ქიმიის აღინიშნოს ყველაფერი ძალიან მარტივია: დახმარებით რეაქცია განტოლება. ქიმიური გარდაქმნის საკითხზე მიმდინარეობს შეიძლება შეფასდეს ამ გზით. ჰიდრატაციის პროპილენის, რეაქცია განტოლება არის ძალიან მარტივი და ხდება ორ ეტაპად. პირველი არღვევს pi-bond, ნაწილი ორმაგი. მაშინ წყლის მოლეკულის სახით ორი ნაწილაკების ჰიდროქსიდი ანიონური და წყალბადის მოხსნისათვის, შესაფერისი პროპილენის მოლეკულა, რომელსაც აქტიური დროს ვაკანტური ადგილების შექმნას ობლიგაციები. ჰიდროქსიდის იონი აყალიბებს ბონდის ნახშირბადის ატომი ნაკლებად ჰიდროგენურ (ანუ ერთად, რომლის მინიმალური ოდენობა წყალბადის ატომების) და პროტონული, შესაბამისად, - დარჩენილი უკიდურესი. ამგვარად, ერთი პროდუქტი: შეზღუდვის ერთატომიანი სპირტი არის isopropanol.

როგორ ჩაიწეროს პასუხი?

ახლა ჩვენ ვისწავლოთ თუ როგორ უნდა დაწეროთ ენაზე ქიმიური რეაქცია, რომელიც ასახავს პროცესს, როგორიც დატენიანებას პროპილენის. ფორმულა, რომელიც გამოგვადგება: CH ₂ = CH - CH _3. ეს არის ფორმულა საწყისი მასალა - პროპილენის. როგორც ხედავთ, მას აქვს ორმაგი ბმის მიერ მითითებულ ნიშანი "=" და ამ ადგილას prisoednyatsya წყალი, როდესაც დატენიანებას პროპილენის მოხდება. რეაქციაზე განტოლება შეიძლება ჩაიწეროს როგორც: CH ₂ = CH - CH ₃ + H ₂ O = CH ₃ - CH (OH) - CH _3. ჰიდროქსილის ჯგუფის ფრჩხილებში იმას ნიშნავს, რომ ეს ნაწილი არ თვითმფრინავი ფორმულა, და ქვემოთ ან ზემოთ. აქ ჩვენ ვერ ნახოთ კუთხეების შორის სამ ჯგუფად, გაგრძელების შუა ნახშირბადის ატომი, მაგრამ ამბობენ, რომ ისინი დაახლოებით უდრის ერთმანეთს და 120 გრადუსი.

სად არის ის?

ჩვენ უკვე აღვნიშნეთ, რომ მოპოვებული რეაქცია ნივთიერება ფართოდ გამოიყენება სინთეზის სხვა სასიცოცხლო ნივთიერებების us. ეს არის ძალიან მსგავსი სტრუქტურის acetone, რომელიც მხოლოდ იმით განსხვავდება, რომ ნაცვლად არ უნდა gidroksogrupp keto (ანუ, ჟანგბადის ატომი დაკავშირებულია ორმაგი ბონდის აზოტის ატომი). როგორც ცნობილია, acetone თავად გამოიყენება ლაქები და გამხსნელები, მაგრამ გარდა ამისა, იგი გამოიყენება, როგორც reactant შემდგომი სინთეზი უფრო რთული ნივთიერებების, როგორიცაა polyurethanes, ეპოქსიდური ფისის, ძმრის ანჰიდრიდი , და ასე შემდეგ.

acetone მწარმოებელ რეაქცია

ჩვენ ვფიქრობთ, რომ ეს არის სასარგებლო აღწერს ტრანსფორმაციის იზოპროპილის სპირტი, აცეტონი, მით უმეტეს, რომ ეს რეაქცია ასე არ არის რთული. დასაწყისისთვის, პროპანოლი და აორთქლებული გამართულ 400-600 გრადუსი oksilyayut ჟანგბადის სპეციალური კატალიზატორი. ძალიან სუფთა პროდუქტი მიღებული ახორციელებს რეაქცია ვერცხლის mesh.

რეაქცია განტოლება

ჩვენ არ წასვლას დეტალები რეაქცია მექანიზმი ჟანგვის პროპანოლი in acetone, რადგან ეს არის ძალიან რთული. Confine ჩვეულებრივი ქიმიური გარდაქმნის განტოლება: CH ₃ - CH (OH) - CH ₃ + O ₂ = CH ₃ - C (O) - CH ₃ + H ₂ O. როგორც სქემაზე ყველა საკმაოდ მარტივია, მაგრამ აუცილებელია, რომ სიღრმეში პროცესი, და ჩვენ წინაშე მთელი რიგი სირთულეები.

დასკვნა

ასე რომ, ჩვენ დემონტაჟი პროპილენის დატენიანებას პროცესი და განტოლება რეაქცია შესწავლილი და მექანიზმი მისი კლების. ითვლება ტექნოლოგიური პრინციპები საფუძველზე ფაქტობრივი მიმდინარე პროცესების ინდუსტრიაში. როგორც აღმოჩნდა, ისინი არ არის ძალიან რთული, მაგრამ აქვს რეალური სარგებელი ჩვენს ყოველდღიურ ცხოვრებაში.