PROPILĒNS: ĶĪMISKĀ STRUKTŪRA, ĪPAŠĪBAS UN PIELIETOJUMS - ĶĪMIJA - 2025

Propilēna vai propene istabas temperatūrā un atmosfēras spiedienā ir ar gāzveida stāvoklī, un tamlīdzīgi citu alkēnus, ir bezkrāsains. Tam ir smarža, kas līdzīga eļļai, bet mazāk intensīva. Tam ir dipola moments, jo, kaut arī tam nav spēcīgas polāro saišu, tā molekula ir asimetriska.

Arī propilēns ir ciklopropāna strukturāls izomērs (tiem ir tāda pati ķīmiskā formula C ₃ H ₆ ). Tas dabā rodas veģetācijas un fermentācijas procesu rezultātā. To mākslīgi ražo, pārstrādājot fosilo kurināmo, piemēram, naftu, dabasgāzi un mazākā mērā oglekli.

Tāpat etilēns un propilēns ir naftas rafinēšanas produkti, sadalot lielas ogļūdeņraža molekulas, veidojot mazus ogļūdeņražus, kuriem ir liels pieprasījums.

Propilēnu var iegūt arī, izmantojot dažādas metodikas:

- Atgriezeniski reaģē etilēns un butēns, ja dubultā saites tiek sadalītas un pārformulētas, lai iegūtu propilēnu.

- Propāna dehidrogenēšanas (ūdeņraža zuduma) procesā.

- Kā daļu no olefīnu ražošanas no metanola (MTO) programmas propilēnu ražoja no metanola. Tas tika izlaists caur ceolīta katalizatoru, kas veicina tā dehidratāciju un noved pie etilēna un propilēna veidošanās.

3ch ₃ OH (metanols) => CH ₃ CH = CH ₂ (propilēnu) + 3H ₂ O (ūdens)

Ķīmiskā struktūra

Augšējā attēlā var redzēt propilēna ķīmisko struktūru, kurā izceļas tā asimetrija (labā puse atšķiras no kreisās). Tā oglekļa skelets, izņemot H atomus, var tikt uzskatīts par bumerangu.

Šis bumerangs ir nepiesātinātību vai divkāršā saite uz vienas tā puses (turpmāk C ₁ ), un, tādējādi, ir plakana saistīts ar sp ² hibridizāciju ar oglekļa atomiem.

Tomēr otru pusi aizņem metilgrupa (–CH ₃ ), kuras hibridizācija ir sp ³ un kurai ir tetraedriskā ģeometrija. Tādējādi, skatoties no priekšpuses, bumerangs ir plakans ar H atomiem, kas izvirzīti no tā aptuveni 109,5º leņķī.

Gāzes fāzē molekula vāji mijiedarbojas ar citiem, izkliedes spēkiem. Tāpat metilgrupa novērš mijiedarbību starp divu propilēna molekulu dubultsaitēm (π-π).

Tā rezultātā samazinās tā starpmolekulārie spēki, kas atspoguļojas tā fizikālajās īpašībās. Tikai ļoti zemā temperatūrā propilēns var izveidot stabilu struktūru, kurā bumerangi paliek grupēti ar vāju mijiedarbību.

Īpašības

Tā ir bezkrāsaina gāze ar aromātisku smaku. To pārvadā sašķidrinātas gāzes veidā, un, izkļūstot no tvertnēm, kurās to atrodas, tas tiek darīts gāzes vai šķidruma veidā. Zemā koncentrācijā tas veido sprādzienbīstamu un viegli uzliesmojošu maisījumu ar gaisu, propilēna blīvums ir lielāks nekā gaisā.

Molekulārais svars

42,081 g / mol

Vārīšanās punkts

53,9ºF pie 760mmHg

48 ºC līdz 760 mmHg

Kušanas punkts

301,4 ºF

185 ºC

Uzliesmošanas temperatūra

162ºF

Šķīdība

44,6 ml / 100 ml ūdenī.

1,250 ml / 100 ml etanolā.

524,5 ml / 100 ml etiķskābē.

Šķīdība, izteikta kā masa

200 mg / l 25 ºC

Blīvums

0,609 mg / ml pie -52,6º F

0,5139 pie 20º C

Tvaika blīvums

1,46 pie 32ºF (attiecībā pret gaisu ņem par atsauci).

1,49 (gaiss = 1).

1,91 kg / m ³ pie 273,15 ºK

Tvaika spiediens

1 mmHg pie -205,4ºF

760 mmHg pie -53,9ºF

8,69 × 10 ³ mmHg 25 ° C temperatūrā (ekstrapolētā vērtība).

1,158 kPa pie 25 ºC

15,4 atm pie 37 ºC

Automātiska parakstīšanās

851ºF

455 ºC

Viskozitāte

83,4 mikropoise 16,7 ° C temperatūrā.

Sadegšanas siltums

16 692 BTU / mārciņa

10 940 cal / g

Iztvaikošanas siltums

104,62 cal / g (viršanas temperatūrā)

Virsmas spraigums

16,7 dynes / cm 90 ° C temperatūrā

Polimerizācija

Polimerizējas augstā temperatūrā un augstā spiedienā katalizatoru klātbūtnē.

Sasalšanas temperatūra

185,25 ° C.

Smaržas slieksnis

10-50 mg / m ³ (noteikšana)

100 mg / m ³ (atpazīšana)

Lietojumprogrammas

Naftas ķīmijas rūpniecībā to izmanto kā degvielu un alkilējošu aģentu. Ķīmiskajā rūpniecībā to izmanto kā izejvielu daudzu atvasinājumu ražošanai un sintēzei.

Tas galvenokārt ir noderīgs polipropilēna, akrilnitrila (ACN), propilēna oksīda (PO), spirtu, kumēna un akrilskābju ražošanā.

Polipropilēns

Polipropilēns ir viens no galvenajiem plastmasas materiāliem, ko izmanto elektronikā un elektriskajos piederumos, mājsaimniecības priekšmetos, pudeļu vāciņos un čemodānos.

Laminētais materiāls tiek izmantots saldumu, etiķešu, kompaktdisku utt. Iesaiņojumā, savukārt šķiedras ir izgatavotas no mapēm un drēbēm.

Akrilnitrils

Elastomēriskos polimērus un šķiedras iegūst no akrilnitrila. Šīs šķiedras tiek izmantotas dažādu formu apģērbu, piemēram, džemperu, zeķu un sporta apģērbu ražošanā. Tos izmanto arī mājas mēbelēs, mapēs, polsterējumos, spilvenos un segās.

Propilēna oksīds

Propilēna oksīds piedalās poliuretāna sintēzē. To izmanto elastīgo putu un cieto putu ražošanā. Elastīgās putas tiek izmantotas kā pildviela mājas mēbelēs un automobiļu rūpniecībā.

No otras puses, cietās putas galvenokārt izmanto kā ēkas izolācijas materiālu.

Propilēnglikola ražošanā tiek izmantots arī propilēna oksīds. Šo savienojumu izmanto nepiesātinātu poliestera sveķu ražošanā un kā antifrīzu.

Propilēnglikola ētera ražošanā papildus tiek izmantots propilēna oksīds. Šis ēteris ir izmantojams krāsu, drēbju, tintes, sveķu un tīrīšanas līdzekļu ražošanā.

Spirtu sintēzei un citiem mērķiem

Propilēns ļauj iegūt dažus spirtus, to skaitā izopropanolu, ko izmanto par šķīdinātāju kosmētikā un personīgās higiēnas līdzekļos. Turklāt tas pilda antiseptiska līdzekļa funkciju.

- Izopropanols ir iesaistīts krāsu, sveķu, tintes un līmlenšu ražošanā. To izmanto arī farmācijas rūpniecībā.

- Okso-spirtu2-etilheksanolu izmanto ftalātu, plastifikatoru, līmējošu materiālu un krāsu ražošanā.

- Butanolu izmanto krāsu, pārklājumu, sveķu, krāsvielu, zāļu un polimēru ražošanā.

No otras puses, kumēnu ražo no propilēna un benzola kombinācijas. Kumēns ir galvenais savienojums fenola un acetona ražošanā, un to izmanto dažādos produktos, piemēram, polikarbonātos, fenola sveķos, epoksīdsveķos un metilmetakrilātā.

Visbeidzot, akrila skābe - vēl viens propilēna atvasinājums - tiek izmantota akrila esteru un sveķu ražošanā krāsām, pārklājumiem un līmēm.

Atsauces

1. Mihals Osmenda. (2007. gada 26. decembris). Iededz manu uguni. . Saņemts 2018. gada 23. maijā no vietnes: commons.wikimedia.org
2. Linde grupa. (2018). Propilēns. Saņemts 2018. gada 23. maijā no vietnes linde-gas.com
3. Wikipedia. (2018). Propene. Saņemts 2018. gada 23. maijā no: en.wikipedia.org
4. PubChem. (2018). Propilēns. Saņemts 2018. gada 27. maijā no: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Vezoviča Velisa. (2011. gada 7. februāris). Propilēns. Saņemts 2018. gada 27. maijā no: thermopedia.com
6. Džefrijs S. Plotkins. (2016, 8. augusts). Propilēna strīds. Saņemts 2018. gada 27. maijā no: acs.org
7. ICIS. (2017. gada 6. novembris). Propilēna lietojumi un tirgus dati. Saņemts 2018. gada 27. maijā no: icis.com