ความชุ่มชื้นของโพรพิลีน: สมการปฏิกิริยา

สารอินทรีย์มีสถานที่สำคัญในชีวิตของเรา พวกเขาเป็นโพลีเมอองค์ประกอบหลักที่มีอยู่รอบตัวเรา: มันเป็นถุงพลาสติกและยางเช่นเดียวกับวัสดุอื่น ๆ อีกมากมาย โพรพิลีนครอบคลุมในชุดนี้ไม่ได้เป็นขั้นตอนสุดท้าย นอกจากนี้ยังรวมอยู่ในวัสดุต่างๆและมีการใช้ในหลายอุตสาหกรรมเช่นการก่อสร้างบ้านใช้เป็นวัสดุสำหรับถ้วยพลาสติกและขนาดเล็ก ( แต่ไม่ได้อยู่ในการผลิตขนาด) ความต้องการอื่น ๆ ก่อนที่เราจะพูดคุยเกี่ยวกับกระบวนการดังกล่าวเป็นความชุ่มชื้นของโพรพิลีน (โดยการซึ่งโดยวิธีการที่เราจะได้รับ เครื่องดื่มแอลกอฮอล์ isopropyl) ดูประวัติศาสตร์ของการค้นพบของสารนี้จำเป็นสำหรับอุตสาหกรรมที่

เรื่องราว

เช่นวันเปิดตัวของโพรพิลีนไม่ได้ อย่างไรก็ตามลิเมอร์ของ - โพรพิลีน -was เปิดจริงในปี 1936 โดยที่มีชื่อเสียงนักเคมีชาวเยอรมันออทโทเบเยอร์ แน่นอนว่าในทางทฤษฎีมันเป็นที่รู้จักในฐานะหนึ่งจะได้รับดังกล่าวเป็นเรื่องสำคัญ แต่ในทางปฏิบัตินี้ไม่ประสบความสำเร็จ มันประสบความสำเร็จในช่วงกลางศตวรรษที่ยี่สิบเมื่อนักเคมีเยอรมันและอิตาลีและ Ziegler ณัฏฐ์เปิดตัวเร่งปฏิกิริยาที่ไม่อิ่มตัวไฮโดรคาร์บอนโพลิเมอร์ (มีหนึ่งหรือมากกว่าพันธะคู่) ซึ่งเป็นต่อมาและตั้งชื่อ: Ziegler-Natta ตัวเร่งปฏิกิริยา เมื่อถึงจุดนี้มันเป็นไปไม่ได้อย่างแน่นอนที่จะทำให้เกิดปฏิกิริยาพอลิเมอของสารดังกล่าวได้หายไป พวกเขาเป็นที่รู้จักกันปฏิกิริยาควบแน่นเมื่อตัวเร่งปฏิกิริยาโดยไม่มีผลต่อสารที่เชื่อมต่อกับห่วงโซ่ลิเมอร์จึงขึ้นรูปโดยผลิตภัณฑ์ แต่ด้วย ไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัว ไม่ประสบความสำเร็จ

อีกกระบวนการที่สำคัญที่เกี่ยวข้องกับสารนี้เป็นความชุ่มชื้นของเขา โพรพิลีนในช่วงเริ่มต้นของการใช้งานเป็นอย่างมากเลยทีเดียว และทั้งหมดนี้เพื่อขอบคุณน้ำมันและก๊าซ บริษัท ต่างๆคิดค้นรพีรักษา (หรือบางครั้งเรียกว่าสารที่อธิบาย) แตกร้าวน้ำมันดิบเป็นผลพลอยได้และเมื่อมันกลับกลายเป็นว่าอนุพันธ์ดังกล่าว isopropyl แอลกอฮอล์เป็นพื้นฐานสำหรับการสังเคราะห์สารที่มีประโยชน์มากมายสำหรับมนุษย์หลาย บริษัท เช่นของ BASF ที่จดสิทธิบัตรวิธีการของการผลิตและเปิดตัวการค้าขนาดใหญ่ในการเชื่อมต่อนี้ โพรพิลีนไฮเดรได้รับการทดสอบและนำไปใช้ก่อนที่จะเป็นเหตุผลที่พอลิเมออะซิโตน, ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ isopropylamine เริ่มต้นก่อนหน้านี้ในการผลิตโพรพิลีน

กระบวนการที่น่าสนใจมากของการแยกของรพีจากปิโตรเลียม มันเป็นกับเขาตอนนี้เราเปิด

การแยกโพรพิลีน

ที่จริงในความเข้าใจทางทฤษฎีของวิธีการขั้นพื้นฐานคือการเพียงหนึ่งขั้นตอน: น้ำมันชีวมวลและก๊าซที่เกี่ยวข้อง แต่ตอนนี้การใช้งานเทคโนโลยี - เพียงแค่ทะเล ความจริงก็คือว่าทุก บริษัท พยายามที่จะได้รับเป็นวิธีที่ไม่ซ้ำกันและปกป้องสิทธิบัตรและ บริษัท อื่น ๆ ที่คล้ายกันยังกำลังมองหาวิธีของตัวเองยังคงทำและขายรพีเป็นวัตถุดิบหรือทำให้มันกลายเป็นความหลากหลายของผลิตภัณฑ์

Pyrolysis ( "Pyro" - ไฟ "ลิซ" - ทำลาย) - โมเลกุลของสารเคมีในกระบวนการสลายตัวที่ซับซ้อนและมีขนาดใหญ่เป็นคนที่มีขนาดเล็กภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิสูงและตัวเร่งปฏิกิริยา น้ำมัน, เป็นที่รู้จักกันเป็นส่วนผสมของสารไฮโดรคาร์บอนประกอบด้วยแสงกลางและเศษส่วนหนัก จากครั้งแรกที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำมากและมีรพีและอีเทนในการไพโรไลซิ กระบวนการนี้จะดำเนินการในเตาเผาพิเศษ ในการผลิตที่ทันสมัยที่สุดของเทคโนโลยีการผลิตที่แตกต่างกัน: บางทรายใช้เป็นน้ำหล่อเย็น, อื่น ๆ - ควอทซ์และอื่น ๆ - โค้ก; นอกจากนี้คุณยังสามารถแบ่งเตาอบในโครงสร้างของพวกเขามีท่อและธรรมดาที่พวกเขาจะเรียกว่าเครื่องปฏิกรณ์

แต่กระบวนการไพโรไลซิผลิตเสาสะอาดพอเป็นนอกเหนือจากเขามีรูปแบบมากมายของไฮโดรคาร์บอนซึ่งจากนั้นจะมีการแบ่งรูปแบบที่ค่อนข้างใช้พลังงานมาก ดังนั้นเพื่อให้ได้วัสดุที่บริสุทธิ์เป็นที่ใช้สำหรับไฮโดรจีเนของแอลเคนตามด้วยความชุ่มชื้น: ในกรณีของเรา - โพรเพน เช่นเดียวกับกระบวนการพอลิเมอที่อธิบายข้างต้นก็ไม่ได้เกิดขึ้น ความแตกแยกจากไฮโดรเจน molkuly จำกัด ไฮโดรคาร์บอน เกิดขึ้นภายใต้การกระทำของตัวเร่งปฏิกิริยาของ trivalent โครเมียมออกไซด์และอลูมิเนียมออกไซด์

แต่ก่อนที่จะย้ายไปยังเรื่องราวของวิธีการกระบวนการความชุ่มชื้นให้ดูที่โครงสร้างของไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวของเรา

โครงสร้างโพรพิลีนโดยเฉพาะอย่างยิ่ง

Propen ตัวเอง - เพียงสมาชิกที่สองของจำนวนของแอลคีน (ไฮโดรคาร์บอนที่มีพันธะคู่หนึ่ง) เพื่อความสะดวกในเขาเป็นที่สองเท่านั้นที่เอทิลีน (จากการที่เป็นคุณอาจเดาทำให้พลาสติก - น้ำหนักลิเมอร์ในโลก) ใน propen สภาวะปกติ - ก๊าซธรรมชาติเป็นของ "ญาติ" ของคนในครอบครัวของแอลเคนที่โพรเพน

แต่โพรเพนที่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญจากรพี - คือว่าหลังมีในองค์ประกอบของพันธะคู่ซึ่งเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงคุณสมบัติทางเคมีของมัน จะช่วยให้การเชื่อมต่อกับโมเลกุลของสารอื่น ๆ ที่ไม่อิ่มตัวไฮโดรคาร์บอนโดยได้รับสารที่มีคุณสมบัติที่แตกต่างกันอย่างสมบูรณ์มักจะเป็นสิ่งที่สำคัญมากสำหรับอุตสาหกรรมและครัวเรือน

ถึงเวลาที่จะพูดคุยเกี่ยวกับทฤษฎีการเกิดปฏิกิริยาซึ่งในความเป็นจริงเรื่องของบทความนี้ ในส่วนถัดไปคุณจะได้เรียนรู้ว่ารูปแบบหนึ่งในผลิตภัณฑ์ที่สำคัญที่สุดในเชิงพาณิชย์และวิธีการที่ไม่ปฏิกิริยานี้และสิ่งที่เป็นความแตกต่างในเมื่อโพรพิลีนความชุ่มชื้น

ทฤษฎีของความชุ่มชื้น

ในการเริ่มต้นให้เราหันไปกระบวนการทั่วไปอื่น ๆ - solvation - ซึ่งยังรวมถึงปฏิกิริยาที่อธิบายข้างต้น แปลงสารเคมีชนิดนี้ซึ่งประกอบด้วยในการเข้าร่วมโมเลกุลตัวทำละลายกับโมเลกุลของตัวถูกละลายที่ ดังนั้นพวกเขาสามารถสร้างโมเลกุลใหม่หรือ solvates เรียกว่า - อนุภาคที่ประกอบด้วยโมเลกุลของตัวถูกละลายและตัวทำละลายปฏิสัมพันธ์ไฟฟ้าสถิตที่เกี่ยวข้อง เรามีความสนใจในเวลาเพียงชนิดแรกของวัสดุเพราะเมื่อความชุ่มชื้นของโพรพิลีนจะเกิดขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งผลิตภัณฑ์ดังกล่าว

ในวิธีการดังกล่าวข้างต้น solvation โมเลกุลตัวทำละลายที่แนบมากับตัวถูกละลายที่ได้รับสารใหม่ ในอินทรีย์เคมีที่เกิดขึ้นในระหว่างการกอบแอลกอฮอล์ชุ่มชื้นคีโตนและ aldehydes แต่มีบางกรณีอื่น ๆ เช่นการก่อตัวของไกลคอล แต่พวกเขาจะไม่ได้มีการหารือ ในความเป็นจริงขั้นตอนนี้จะง่ายมาก แต่ในเวลาเดียวกันมีความซับซ้อนมาก

กลไกความชุ่มชื้น

พันธะคู่เป็นที่รู้จักกันประกอบด้วยสองประเภทของพันธบัตรอะตอม: ปี่และซิกพันธบัตร Pi-พันธบัตรเสียเมื่อชุ่มชื้นเสมอปฏิกิริยาแรกขณะที่มันมีความแข็งแรงน้อยกว่า (มีปกพลังงานขนาดเล็ก) ที่แตกร้าวของรูปแบบสอง orbitals ว่างของทั้งสองอะตอมของคาร์บอนที่อยู่ติดกันซึ่งอาจสร้างพันธะใหม่ โมเลกุลน้ำที่มีอยู่ในการแก้ปัญหาในรูปแบบของสองอนุภาคไอออนไฮดรอกไซและโปรตอนที่มีความสามารถในการเข้าร่วมระเบิดพันธะคู่ ประเด็นไอออนไฮดรอกไซถูกแนบไปกับอะตอมของคาร์บอนกลางและโปรตอน - ไปมากสอง ดังนั้นในความชุ่มชื้นของโพรพิลีนจะเกิดขึ้นส่วนใหญ่ 1 โพรพานหรือเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ isopropyl นี้เป็นเรื่องที่สำคัญมากเพราะมันเป็นไปได้ที่จะได้รับการเกิดออกซิเดชันของอะซิโตนที่ใช้ในปริมาณมากในโลกของเรา เราจะบอกว่ามันจะเกิดขึ้นส่วนใหญ่ แต่ตอนนี้ไม่เป็นความจริง ผมต้องพูดแบบนี้: ผลิตภัณฑ์เดียวที่เกิดขึ้นจากความชุ่มชื้นของโพรพิลีนและนี้ - isopropyl แอลกอฮอล์

นี้แน่นอนละเอียดปลีกย่อยทั้งหมด ในความเป็นจริงทุกอย่างสามารถเป็นเรื่องง่ายที่จะอธิบาย และตอนนี้เรารู้วิธีการเขียนหลักสูตรโรงเรียนของกระบวนการดังกล่าวเป็นความชุ่มชื้นของโพรพิลีน

ปฏิกิริยา: วิธีการที่มันเกิดขึ้น

ในทางเคมีเพื่อแสดงว่าทุกอย่างเป็นเรื่องง่าย: ด้วยความช่วยเหลือของสมการเกิดปฏิกิริยา ว่าการเปลี่ยนแปลงทางเคมีของเรื่องภายใต้การสนทนาสามารถอธิบายได้ด้วยวิธีนี้ ความชุ่มชื้นของโพรพิลีน สมการปฏิกิริยา ง่ายมากและจะเกิดขึ้นในขั้นตอนที่สอง ครั้งแรกทำลายปี่พันธบัตรเป็นส่วนหนึ่งของคู่ แล้วโมเลกุลของน้ำในรูปแบบของสองอนุภาคไอออนไฮดรอกไซและไฮโดรเจนไอออนบวกเหมาะสำหรับการโพรพิลีนโมเลกุลมีเวลาใช้งานของสองที่นั่งว่างในรูปแบบพันธบัตร ไอออนไฮดรอกไซรูปแบบตราสารหนี้ที่มีอะตอมของคาร์บอนไฮโดรเจนน้อย (เช่นมีซึ่งเป็นจำนวนเงินที่น้อยที่สุดของอะตอมไฮโดรเจน) และโปรตอนตามลำดับ - ส่วนที่เหลืออีกมาก ดังนั้นผลิตภัณฑ์เดียวของ: จำกัด เครื่องดื่มแอลกอฮอล์เป็นไฮดริก isopropanol

วิธีการบันทึกการตอบสนองหรือไม่?

ตอนนี้เราจะได้เรียนรู้วิธีการเขียนภาษาของปฏิกิริยาทางเคมีที่สะท้อนให้เห็นถึงกระบวนการเช่นความชุ่มชื้นของโพรพิลีน สูตรที่เป็นประโยชน์กับเรา: CH ₂ = CH - ch ₃ นี่คือสูตรของวัสดุเริ่มต้นที่ - รพี ในขณะที่คุณสามารถดูจะมีพันธะคู่ถูกระบุด้วยเครื่องหมาย "=" และในสถานที่แห่งนี้จะ prisoednyatsya น้ำเมื่อความชุ่มชื้นของโพรพิลีนจะเกิดขึ้น สมการปฏิกิริยาสามารถเขียนเป็น: CH ₂ = CH - CH ₃ + H ₂ O = ch ₃ - CH (OH) - ch ₃ กลุ่มไฮดรอกในวงเล็บหมายถึงว่าส่วนนี้ไม่ได้อยู่ในระนาบของสูตรและด้านล่างหรือด้านบน ที่นี่เราไม่สามารถแสดงมุมระหว่างทั้งสามกลุ่มที่ยื่นออกมาจากอะตอมของคาร์บอนกลาง แต่บอกว่าพวกเขาจะประมาณเท่ากับแต่ละอื่น ๆ และทำให้ได้ถึง 120 องศา

มันอยู่ที่ไหนใช้?

เราได้กล่าวแล้วว่าได้รับในหลักสูตรของสารปฏิกิริยาที่มีการใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการสังเคราะห์ของสารสำคัญอื่น ๆ ให้เรา มันจะคล้ายกันมากในโครงสร้างอะซีโตนจากที่ที่มันแตกต่างกันเพียง แต่ในที่แทนการยืนอยู่ที่นั่น Keto gidroksogrupp (เช่นออกซิเจนอะตอมเชื่อมต่อกันด้วยพันธะคู่กับอะตอมไนโตรเจน) เป็นที่รู้จักกันอะซีโตนตัวเองจะถูกใช้ในการเคลือบและตัวทำละลาย แต่ในนอกจากนี้ยังใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์ต่อไปของสารที่ซับซ้อนมากขึ้นเช่นยูรีเทน, อีพอกซีเรซินเป็น แอนไฮไดอะซิติก และอื่น ๆ

อะซิโตนผลิตปฏิกิริยา

เราคิดว่ามันจะเป็นประโยชน์ในการอธิบายการเปลี่ยนแปลงของ isopropyl แอลกอฮอล์อะซีโตนโดยเฉพาะอย่างยิ่งนับตั้งแต่การเกิดปฏิกิริยานี้ไม่ซับซ้อนดังนั้น เพื่อเริ่มต้นการโพรพานและระเหยที่ 400-600 องศาเซลเซียส oksilyayut ออกซิเจนที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาพิเศษ ผลิตภัณฑ์บริสุทธิ์มากจะได้รับโดยการดำเนินการเกิดปฏิกิริยาในตาข่ายสีเงิน

สมการปฏิกิริยา

เราจะไม่ไปลงรายละเอียดของกลไกการเกิดปฏิกิริยาสำหรับการเกิดออกซิเดชันของโพรพานในอะซีโตนเพราะมันมีความซับซ้อนมาก จำกัด สมการแปลงสารเคมีทั่วไป: CH ₃ - CH (OH) - CH ₃ + O ₂ = ch ₃ - C (O) - CH ₃ + H ₂ ทุมดังแสดงในโครงการง่ายๆมาก แต่มันเป็นสิ่งจำเป็นที่จะไปลึกเข้าไปในกระบวนการ และเราจะต้องเผชิญกับจำนวนของปัญหา

ข้อสรุป

ดังนั้นเราจึงรื้อกระบวนการชุ่มชื้นโพรพิลีนและสมการของการเกิดปฏิกิริยาการศึกษาและกลไกของการเกิดขึ้นของมัน ถือว่าเป็นหลักการทางเทคโนโลยีเป็นพื้นฐานของกระบวนการที่เกิดขึ้นจริงที่เกิดขึ้นในอุตสาหกรรม ที่จะเปิดออกพวกเขาจะไม่ซับซ้อนมาก แต่มีประโยชน์ที่แท้จริงสำหรับชีวิตประจำวันของเรา