Հիդրեյշն Պրոպիլենի: Հավասարում արձագանքը

Օրգանական նյութերի ունեն կարեւոր տեղ է մեր կյանքում: Նրանք են այն հիմնական բաղադրիչ պոլիմերներ, որոնք ամբողջ մեզ, քանի որ դա պլաստիկ պայուսակներ, եւ ռետինե, ինչպես նաեւ բազմաթիվ այլ նյութեր: Պոլիպրոպիլենային ընդգրկում այս շարքը չէ վերջին քայլն է: Այն նաեւ ընդգրկված է տարբեր նյութերի եւ օգտագործվում է շատ ոլորտներում, ինչպիսիք են շինարարության, մի տուն օգտագործման որպես նյութ պլաստիկ դեսպանը եւ այլ փոքր (բայց ոչ թե սանդղակով արտադրության) կարիք ունի: Մինչ մենք խոսում նման մի գործընթացի, քանի որ hydration է պրոպիլեն (ըստ որի, ի դեպ, մենք կարող ենք ստանալ isopropyl ալկոհոլը), նայում պատմությանը հայտնաբերելու այս էական նյութի համար արդյունաբերության.

պատմություն

Որպես այդպիսին, բացումը ամսաթիվը պրոպիլեն չի: Սակայն, նրա պոլիմեր - Պոլիպրոպիլենային -was իրականում բացվել է 1936 թ., Ըստ հայտնի գերմանացի քիմիկոս Օտտո Bayer: Իհարկե, տեսականորեն, այն էր, հայտնի է որպես մեկը կարող է ստանալ այնպիսի կարեւոր հարց է, բայց գործնականում դա ոչ թե հաջող. Այն հաջողվել է միայն քսաներորդ դարի երկրորդ կեսին, երբ Գերմանիայի եւ Իտալիայի քիմիկոսների եւ Ziegler Nutt բացվել unsaturated ածխաջրածնային պոլիմերացում կատալիզատոր (ունենալով մեկ կամ ավելի կրկնակի պարտատոմսեր), որը հետագայում եւ անունով: Ziegler-Natta կատալիզատորներ: Մինչեւ այս պահը այն էր, բացարձակապես անհնար է դարձնել polymerization արձագանքը նման նյութերի գնացել: Նրանք հայտնի էին polycondensation ռեակցիա, երբ կատալիզատոր առանց ազդում նյութ միացվել է պոլիմերային շղթայի, դրանով իսկ ձեւավորելով արտադրանք. Բայց unsaturated ածխաջրածինների չեն հաջողվում:

Մեկ այլ կարեւոր գործընթացի հետ կապված: Այս նյութի էր նրա hydration. Propylene սկզբում դրա օգտագործման էր բավականին շատ: Եւ այս ամենը շնորհիվ մտացածին տարբեր նավթի եւ գազի վերամշակող ընկերությունների բուժումը propene (նաեւ երբեմն կոչվում է որպես նյութ նկարագրված): Որ cracking հում նավթի էր մի կողմից `արտադրանքը, եւ երբ պարզվեց, որ մի ածանցյալ, isopropyl ալկոհոլը, այն է, որ հիմք է սինթեզի շատ օգտակար նյութերի մարդկության համար, բազմաթիվ ընկերությունների, ինչպիսիք են Հյուրատետր BASF, արտոնագրված իրենց եղանակը արտադրության եւ սկսել զանգվածային առեւտուրը այս կապակցությամբ. Propylene Հիդրեյշն փորձարկվել եւ կիրառվել մինչեւ polymerization է, թե ինչու ացետոն, ջրածնի պերօքսիդ, isopropylamine սկսվել է ավելի վաղ է արտադրել պոլիպրոպիլեն.

Շատ հետաքրքիր գործընթաց տարանջատման propene նավթից: Դա է նրան մենք այժմ դիմել:

Մեկուսացումը պրոպիլեն

Փաստորեն, տեսական հասկանալու, որ հիմնական մեթոդի է միայն մեկ գործընթաց: pyrolysis նավթի եւ հարակից գազեր: Բայց հիմա տեխնոլոգիաների implementations - պարզապես մի ծով: Փաստն այն է, որ ամեն ընկերությունը ձգտում է ձեռք բերել յուրահատուկ ձեւով եւ պաշտպանել դրա արտոնագիրը եւ այլ նմանատիպ ընկերություններ են նաեւ փնտրում իրենց սեփական ուղիներ դեռեւս Զանգահարելը եւ վաճառել propene որպես հումք կամ վերածել այն մի շարք ապրանքների.

Pyrolysis ( «Pyro», - կրակ »lys" - ոչնչացում) - քիմիական քայքայվել գործընթացը բարդ եւ խոշոր մոլեկուլները մեջ փոքր նորերը ազդեցության տակ բարձր ջերմաստիճանի եւ կատալիզատորի: Յուղ, քանի որ հայտնի է, մի խառնուրդ ածխաջրածինների կազմված լույսի, միջին եւ ծանր խմբակցությունների: Առաջին, շատ ցածր մոլեկուլային քաշը, եւ կան propene եւ ethane է Pyrolysis: Այս գործընթացը իրականացվում է հատուկ վառարաններ. Առավել առաջադեմ արտադրողների գործընթացի տեխնոլոգիայի այլ է: ոմանք ավազ օգտագործվում է որպես coolant, մյուսը որձաքար, եւ ուրիշների հետ - կոքսի. Դուք կարող եք նաեւ բաժանել են ջեռոցում իրենց կառուցվածքով. Կան գլանային եւ պայմանական, քանի որ նրանք կոչվում ռեակտորներ.

Բայց pyrolysis գործընթացը արտադրում բավարար մաքուր հենակ, քանի որ, բացի անկէ, այնտեղ ձեւավորվում է անհամար ածխաջրածինների, որն այնուհետեւ պետք է բաժանեն բավականին էներգատար ուղիները: Հետեւաբար, պետք է ձեռք բերել մաքուր նյութ, որպես օգտագործվում է dehydrogenation մասին alkanes հաջորդում է խոնավությամբ: մեր դեպքում `պրոպան. Ինչպես նաեւ polymerization գործընթացը նկարագրված է վերը, պարզապես չի լինում: Հերձում են ջրածնի molkuly սահմանափակող ածխաջրածինների տեղի է ունենում մինչեւ գործողության կատալիզատորների է trivalent քրոմ օքսիդի եւ ալյումինի օքսիդ:

Սակայն, նախքան շարժվում է դեպի պատմությունը, թե ինչպես է hydration գործընթացին, նայում կառուցվածքի մեր unsaturated ածխաջրածինների:

Հատկապես propylene կառուցվածքը

Propen իրեն միայն երկրորդ անդամ մի շարք alkenes (ածխաջրածինների մեկ կրկնակի պարտատոմսի): For հարմարավետության, նա զիջում է միայն էթիլենի (որից, ինչպես դուք կարող եք կռահել, որպեսզի պոլիէթիլենից - պոլիմերային քաշը է աշխարհում): Նորմալ պետական propen գազի որպես իր «հարաբերական» ընտանիքի alkanes, պրոպան.

Բայց մի էական տարբերություն պրոպան-ից propene այն է, որ վերջինս ունի իր կազմում կրկնակի պարտատոմս, որը արմատապես փոխում է իր քիմիական հատկությունները: Այն թույլ է տալիս կապը մոլեկուլի չհագեցած ածխաջրածինների այլ նյութերի, որով մի բարդ ձեռք բերել բոլորովին տարբեր հատկությունների, հաճախ շատ կարեւոր է արդյունաբերության եւ կենցաղային:

Դա ժամանակն է խոսել այն մասին, որ արձագանքման տեսության, որը, ըստ էության, ենթակա սույն հոդվածի. Հաջորդ բաժին, դուք կսովորեք, որ ձեւավորված մեկն է առավել կոմերցիոն կարեւոր արտադրանքի, եւ ինչպես է այս արձագանքը, եւ ինչ են երանգները է այն ժամանակ, երբ propylene hydration.

Տեսությունը hydration

Սկսել, եկեք անդրադառնանք ավելի ընդհանուր գործընթացում - solvation, որը ներառում է նաեւ վերը նշված արձագանքը. Այս քիմիական փոխակերպման, որը բաղկացած է միանալով վճարունակ մոլեկուլների է մոլեկուլների solute. Այսպիսով, նրանք կարող են ձեւավորել նոր մոլեկուլ, կամ, այսպես կոչված solvates, - մասնիկների բաղկացած է solute մոլեկուլների եւ վճարունակ համապատասխան էլեկտրաստատիկ փոխազդեցությունը: Մենք շահագրգռված ենք միայն առաջին տեսակի նյութերի, քանի որ, երբ hydration է պրոպիլեն ցանկալի ձեւավորվում նման արտադրանքը.

Իսկ վերը նշված եղանակով solvation վճարունակ մոլեկուլների են կցված են solute, ձեռք բերել նոր բաղադրություն. Օրգանական քիմիայի շահեկանորեն ընթացքում ձեւավորված hydration սպիրտներ, ketones եւ Ալդեհիդներ, սակայն կան մի շարք այլ դեպքեր, ինչպիսիք են ձեւավորման glycols, բայց նրանք չեն կարող քննարկվել: Ըստ էության, այդ գործընթացը շատ պարզ է, բայց միեւնույն ժամանակ, բավականին բարդ է:

hydration մեխանիզմ

Կրկնակի պարտատոմսերի, քանի որ հայտնի է, բաղկացած է երկու տեսակի ատոմային պարտատոմսերի: PI եւ Sigma պարտատոմսերի: Pi-bond կոտրված վրա hydration միշտ առաջին արձագանքը, քանի որ այն պակաս ուժեղ (ունի մի փոքր պարտադիր էներգիա): Իր պատռել կազմում է երկու թափուր orbitals են երկու հարակից ածխածնի ատոմների, որոնք կարող են ստեղծել նոր պարտատոմսեր: Ջրի մոլեկուլ է, որ գոյություն ունի լուծման ձեւով երկու մասնիկների հիդրօքսիդի իոնի եւ պրոտոն, որն ի վիճակի է անդամակցության պայթեց կրկնակի պարտատոմսի. Որուն հիդրօքսիդ իոնային կցվում է կենտրոնական ածխածնի ատոմ եւ պրոտոնի - ը երկրորդ ծայրահեղ: Այսպիսով, hydration է պրոպիլեն է ձեւավորվում հիմնականում 1-propanol, կամ իզոպրոպիլ սպիրտ. Սա շատ կարեւոր հարց է, քանի որ դա հնարավոր է ձեռք բերել օքսիդացումը acetone, օգտագործվում է մեծ քանակությամբ մեր աշխարհում. Մեզ ասել են, որ այն ձեւավորվել հիմնականում, բայց դա չի համապատասխանում իրականությանը: Ես պետք է ասեմ, սա միակ արտադրանքը ստեղծվել է hydration է պրոպիլեն, եւ սա isopropyl ալկոհոլը.

Սա, իհարկե, բոլոր subtleties. Ըստ էության, ամեն ինչ կարող է լինել շատ ավելի հեշտ է նկարագրել: Եւ հիմա մենք գիտենք, թե ինչպես պետք է գրել մի դպրոցական ընթացքը մի գործընթացի, ինչպես օրինակ hydration է պրոպիլեն:

Արձագանքը, թե ինչպես դա տեղի է ունենում

Քիմիայի է նշանակել ամեն ինչ շատ պարզ է: օգնությամբ ռեակցիայի հավասարման. Որ քիմիական վերափոխումը հարցում քննարկման փուլում կարելի է բնութագրել այս ճանապարհը: Hydration է պրոպիլեն, արձագանքը հավասարումը շատ պարզ է եւ տեղի է ունենում երկու փուլով. Առաջին խախտելու PI-կապը մասը կրկնակի: Այնուհետեւ ջուրը մոլեկուլ է ձեւով երկու մասնիկների հիդրօքսիդի anion եւ ջրածնի cation, հարմար է պրոպիլեն մոլեկուլ ունեցող ակտիվ ժամանակ երկու թափուր տեղերի ձեւավորելու պարտատոմսեր: Հիդրօքսիդ Ion ձեւավորում է պարտատոմսերի հետ ածխածնի ատոմի ավելի քիչ հիդրոգենացված (այսինքն հետ, որոնց նվազագույն գումարը ջրածնի ատոմների), եւ պրոտոն, համապատասխանաբար, - իսկ մնացած ծայրահեղ: Այսպիսով, մի արդյունք է: սահմանափակելու է monohydric ալկոհոլ է isopropanol.

Թե ինչպես կարելի է արձանագրել պատասխան:

Այժմ մենք պետք է սովորել, թե ինչպես պետք է գրել լեզուն քիմիական ռեակցիայի, որն արտացոլում է մի գործընթաց, ինչպես, օրինակ, hydration է պրոպիլեն: Բանաձեւով, որը օգտակար է մեզ համար: CH ₂ = CH - CH _3. Սա է այն բանաձեւը, որ մեկնարկային նյութական - propene. Ինչպես դուք կարող եք տեսնել, որ այն ունի կրկնակի պարտատոմս նշված է նշանի «=», եւ այս վայրում չի prisoednyatsya ջուրը, երբ hydration Պրոպիլենի տեղի կունենա: Ռեակցիան հավասարումը կարելի է գրել նաեւ: CH ₂ = CH - CH ₃ + H ₂ O = CH ₃ - CH (OH) - CH _3. The հիդրոքսիլ խումբ, փակագծերում, նշանակում է, որ այս մասը չէ, որ հարթության վրա բանաձեւով, իսկ ներքեւում կամ ավելի բարձր: Այստեղ մենք կարող ենք ցույց տալ, որ անկյունները միջեւ երեք խմբերի, ընդլայնում է միջին ածխածնի ատոմի, բայց ասում են, որ իրենք կարող են մոտավորապես հավասար են միմյանց եւ կազմում է 120 աստիճանով:

Որտեղ է այն օգտագործվում:

Մենք արդեն նշել է, որ ձեռք բերված ընթացքում ռեակցիայի նյութի լայնորեն օգտագործվում է սինթեզի այլ կենսական նյութերի մեզ. Այն շատ նման կառույցի acetone, որից այն տարբերվում է միայն, որ ոչ թե այնտեղ կանգնածներից gidroksogrupp keto (այսինքն, թթվածնի ատոմի կապված է կրկնակի պարտատոմսի է ազոտի Ատոմ): Ինչպես հայտնի է, ացետոն ինքն օգտագործվում է լաքերի եւ լուծիչների, բայց ի լրումն, այն օգտագործվում է որպես reactant հետագա սինթեզի ավելի բարդ նյութերի, ինչպիսիք են պոլիուրեթաններ, epoxy խեժ, քացախի անհիդրիդ , եւ այլն:

acetone արտադրող արձագանքը

Մենք կարծում ենք, որ դա օգտակար է նկարագրել վերափոխման isopropyl ալկոհոլի, acetone, մանավանդ, որ այդ արձագանքը այնքան էլ բարդ. Սկսել, propanol եւ Գոլորշիացված է 400-600 աստիճան Celsius oksilyayut թթվածնի հատուկ կատալիզատոր: Շատ մաքուր արտադրանքը ձեռք բերել իրականացնելով արձագանքը մի արծաթե ԱՐՏ.

արձագանքը հավասարումը

Մենք չենք գնա մանրամասների մեջ արձագանքման մեխանիզմի օքսիդացման propanol է acetone, քանի որ դա շատ բարդ է. Սահմանափակվում պայմանական քիմիական փոխակերպման հավասարումը: CH ₃ - CH (OH) - CH ₃ + O ₂ = CH ₃ - C (O) - CH ₃ + H ₂ Օ. Ինչպես ցույց է Scheme բոլորն էլ պարզ է, բայց դա անհրաժեշտ է գնալ ավելի խորը մեջ գործընթացին, եւ մենք կկանգնեն մի շարք դժվարությունների:

եզրափակում

Այնպես որ, մենք ապամոնտաժել propylene hydration գործընթացը եւ հավասարումը համար արձագանքին ուսանել եւ մեխանիզմի դրա առաջացման: Համարվում է տեխնոլոգիական սկզբունքները հիմք են հանդիսանում փաստացի տեղի ունեցող գործընթացների արդյունաբերության. Քանի որ պարզվեց, որ նրանք ոչ շատ բարդ է, բայց պետք է մի իրական օգուտ մեր ամենօրյա կյանքում: