Propileno hidratazio: Ekuazio erreakzioa

substantzia Organikoa gure bizitzan leku garrantzitsua dute. osagai polimeroak nagusia guztiak gure inguruan daude dira: plastikozko poltsak, eta kautxua, baita beste hainbat material da. Polipropilenoa estaltzen serie hau ez da azken pausoa. Halaber, hainbat material sartzen da eta, besteak beste eraikuntza, etxeko plastikozko edalontziak eta beste txiki (baina ez eskala ekoizpena) material gisa erabiltzeko moduan industria askotan erabiltzen da behar. Prozesu bat, besteak beste, buruz hitz egiten dugu, propileno hidratazioa (horren bidez, bide batez, lortu ahal dugu aurretik isopropyl alkohola), ezinbestekoa substantzia horren aurkikuntza industriarako historiari begiratu.

istorioa

Hala, inaugurazio propileno-data ez. Hala ere, bere polimero - Polipropileno egonleku benetan inauguratu 1936an ospetsua Alemaniako kimikari Otto Bayer arabera. Jakina, teorikoki, bat bezala ezagutzen zen materia garrantzitsu bat, hala nola lor daiteke, baina praktikan hori ez da arrakastatsua. bakarrik lortu du, XX mendean Alemaniako eta Italiako kimikariak eta Ziegler Nutt inauguratu insaturatuak hidrokarburo polimerizazioa katalizatzaile (bonu bikoitz bat edo gehiago izatea), hau da, geroago eta izendatu: Ziegler-Natta katalizatzaile. Orain arte erabat ezinezkoa zen polymerization substantzia horien erreakzioa joan dadin. ezagutzen zituzten polycondensation erreakzioa, noiz polimeroa katean konektatutako substantzia eragin gabe katalizatzailea, horrela azpiproduktuak osatuz. Baina batez hidrokarburo asegabea ez arrakasta.

Substantzia honekin lotutako beste prozesu garrantzitsu, bere hidratazio zen. bere erabilera hasieran zehar Propileno nahiko asko. Eta asmatu hainbat petrolio eta gas prozesatzeko enpresei esker hori guztia sendabiderik propene bat (ere batzuetan substantzia bat deskribatzen aipatzen). petrolio cracking-produktu bat izan zen, eta noiz aktibatuta dela bat eratorri horien, isopropyl alkohola, gizateriaren askok substantzia erabilgarria, enpresa askok, esaterako, BASF gisa sintesia oinarria da, bere ekoizpen-metodo patentatua eta masiboa merkataritza bat martxan jarri konexio honetan. Propileno Hidratazioa probatu zen eta aplikatu polymerization aurretik horregatik azetona, ur oxigenatua, isopropylamine hasi lehenago polipropilenoa ekoizteko.

Petrolioaren batetik propene bereizketa prozesua oso interesgarria. zion joko dugu orain ere.

propileno isolamendua

pirolisia petrolio eta lotutako gasak: Egia esan, oinarrizko metodoa ulermen teoriko batean banan-prozesu bakarra da. Baina orain teknologia inplementazioak - besterik itsaso bat. Izan ere, enpresa bakoitzak nahi duen modu berezia lortzeko eta babesteko bere patente eta antzeko enpresek ere beren bideetan den oraindik egiteko eta saldu propene lehengai gisa edo piztu, produktu ugari sartu bila.

Pirolisi ( "Pyro" - sua "lys" - suntsipen) - molekula kimiko desintegrazio-prozesu korapilatsu eta handiak tenperatura altua eta katalizatzaile eraginpean direnak txikiago batean. Olioa, ezaguna da, ez da hidrokarburoen nahasketa bat argia, ertain eta zatikiak heavy osatzen dute. lehena, pisu molekularra oso txikia da, eta propene eta etanoa pirolisia daude batetik. Prozesu hau burutzen da labe berezietan. Prozesu teknologia fabrikatzaile aurreratuenak ere ezberdina da: hondar batzuk hozgarri, beste gisa erabiltzen da - kuartzoa, eta beste batzuk - Koke; halaber, labea zatitzea dezakezu beren egituran: daude tubular eta konbentzionalak, deitzen dira gisa erreaktore.

Baina Pyrolysia nahikoa garbi Nondik sortzen du, bezala, aparte zion, han hidrokarburo Myrian bat, zein gero izan nahiko energia asko modu zatitzeko sortzen da. Beraz, material purua hidratazio jarraian alkanoen deshidrogenaziotik erabilitako lortzeko: gure kasuan - propano. Baita polimerizazio-prozesuaren goian azaldu bezala besterik ez da gertatuko. hidrogenoa molkuly batetik bikoiztea hidrokarburo mugatuz trivalent kromo oxidoa eta aluminio oxidoa katalizatzaile ekintza pean gertatzen da.

Baina mugitzea nola hidratazio-prozesuan istorioa aurretik, gure hidrokarburo asegabea egiturari begiratzen.

Batez ere propilenoa egitura

Propen bera - alkenes (fidantza bikoitz batekin hidrokarburo) zenbaki bat bigarren kide bakarra. errazteko, bigarren etileno bakarra da zuen (bertatik, baliteke asmatzen gisa, polietilenoa egin - polimeroa pisua munduan). gas bere "erlatiboa" alkanoen familian, propano bezala - estatuko normal propen ere.

Baina propene aldea propano esanguratsua - da azken hori fidantza bikoitz bat, eta horrek goitik behera bere propietate kimiko aldatzen bere osaeran ditu. insaturatuak hidrokarburo beste substantzia molekula batek, zeinaren propietate erabat desberdinak lortzen konposatu bat, askotan, oso industria eta etxeko garrantzitsua da konexioa ahalbidetzen du.

Denbora erreakzio teoria buruz hitz egin, ez da hori, hain zuzen ere, artikulu honen gaia. Hurrengo atalean, eratu komertzialki garrantzitsuak produktu bat ikasiko duzu, eta nola erreakzio honek eta zer dira ñabardurak egiten denean propileno hidratazioa.

hidratazio teoria

Hasteko, utzi buelta prozesua orokorrago bat gurekin - solvation - zein goian azaldutako erreakzio sartzen dira, halaber. bihurtze kimiko hau, disolbatzaile molekula batu solutu molekulak nahi datza. Horrela molekula berria, edo deituriko Solbatoak osatzen dute dezake, - partikulak solutuaren molekulak osatua eta disolbatzaile erlazionatutako elektrostatikoa elkarrekintza. Material lehenengo mota bakarra gara interesa, propileno hidratazioa ahal dela, besteak beste, produktuaren eratzen denean delako.

Goiko metodoa solvation disolbatzaile molekulak dira solutu erantsita, lortutako konposatu berriak. Kimika organikoan abantailaz hidratazio alkoholak, zetonak eta aldehidoak sortzen dira, baina badira beste kasu batzuetan, hala nola, glikolak eraketa gisa, baina ez dira eztabaidatzen. Izan ere, prozesu hau oso erraza da, baina, aldi berean, nahiko zaila da.

hidratazio mekanismo

pi eta sigma bonoak: bikoitza fidantza, ezaguna da gisa, bi bonu atomikoa mota osatzen dute. Pi-fidantza hautsi hidratazio gainean beti, lehen erreakzioa, ezta gutxiago indartsu gisa (loteslea energia txikiagoa dauka). Bere haustura bi hutsik bi aldameneko karbono bertan bonu berriak osatzeko daiteke atomo orbital osatzen. Ur-molekula batek bi hidroxido ioia eta protoien partikulak, gai formularioa irtenbide existitzen batu lehertu lotura bikoitza. Zertan hidroxido ioia da karbono atomo zentralaren eta protoien atxikitako - bigarren muturreko izateko. Horrela, propileno hidratazioa ere sortzen da nagusiki 1-propanol edo isopropyl alkohola. Hau oso garrantzitsua kontu bat da, posible da azetona oxidazio lortzeko geroztik, kantitate handietan erabili gure munduan. Esaten dugu dela sortzen da nagusiki, baina hori ez da egia. hau esan behar dut: produktu bakarra propileno hidratazio osatua, eta hau - isopropyl alkohola.

Hau, jakina, ñabardurak guztiak. Izan ere, dena askoz errazago deskribatuko izan daiteke. Eta orain eskola prozesu bat ikastaro bat nola idatzi, hala nola propileno hidratazioa bezala ezagutzen dugu.

Erreakzio: nola gertatzen den

kimika dena adierazteko ere sinplea da: erreakzio ekuazioa laguntzarekin. materiaren eraldaketa kimiko Hori eztabaidagai Horrela deskribatu daiteke. propileno hidratazioa, erreakzio ekuazioa oso erraza da eta Gertatzen bi fasetan. Lehenengoa pi-fidantza, bikoitzean parte hautsiz. Ondoren, ura bi hidroxidoa anioia eta hidrogenoa tzen partikulak, propileno molekularen bi hutsik eserleku denbora aktiboa bonuak osatzeko beharrik egokia formularioa molekularen. Hidroxidoa ion eratzen karbono atomo batekin lotura bat gutxiago hidrogenatuak (hau da, zein hidrogeno atomo-kopuru bat minimoa) eta protoi bat, hurrenez hurren, - gainerako muturreko batera. Horrela, produktu bakar bat: mugatuz the monohydric alkohola da isopropanol.

Nola erantzun bat grabatzeko?

Orain erreakzio kimikoa hizkuntzan, prozesu bat islatzen nola idatzi, hala nola propileno hidratazio gisa ikasiko dugu. formula bat dela guretzat baliagarriak: CH ₂ = CH - CH _3. propene - Hau hasierako materialaren formula da. Ikusten duzun bezala, bikoitza lotura bat da zeinua bidez adierazten ditu "=", eta leku hori ur prisoednyatsya egingo denean propileno hidratazioa gertatuko da. Erreakzio ekuazioa idatz daiteke gisa: CH ₂ = CH - CH ₃ + H ₂ O = CH ₃ - CH (OH) - CH _3. hidroxilo parentesi en taldea esan nahi du parte hau ez da formula planoan, eta azpitik edo gainetik. Hemen ezin dugu hiru taldeen arteko angelu erakusteko, erdiko karbono atomo zabalduz, baina gutxi gorabehera elkarren artean berdinak direla esatea eta osatzen 120 gradu.

Non erabiltzen da?

Dagoeneko aipatu dugunez, erreakzio substantzia ikastaroan lortutako zabalduta dago guretzat ezinbesteko beste substantzia sintesian erabiltzen da. egitura oso antzekoa azetona, bertatik bakarrik dago zutik gidroksogrupp keto (hau da, oxigeno atomo bonu bikoitz baten bidez lotuta nitrogeno atomo bat) ordez horretan desberdina da nahi da. Jakina denez, azetona bera bernizak eta disolbatzaile erabiltzen da, baina horrez gain, substantzia konplexuak gehiago sintesia gehiago, hala nola, poliuretanoak bezala, epoxi erretxina, for Erreakziotan gisa erabiltzen da azetikoa anhidrido , eta abar.

azetona ekoizten erreakzioa

Uste dugu erabilgarria isopropyl alkohola, azetona eraldaketa deskribatzeko, batez ere erreakzio hori ez da hain konplikatua da. Hasteko, propanol eta 400-600 gradutan oxigeno oksilyayut lurrundu katalizatzaile berezi batean. Produktu oso purua A zilarrezko sare batean erreakzioa gauzatzen lortzen da.

erreakzio ekuazio

Ez dugu erreakzio propanol oxidatzea azetona egiteko mekanismo xehetasunak sartu oso konplexua baita. Confine konbentzionalak kimiko bihurtze ekuazioa: CH ₃ - CH (OH) - CH ₃ + O ₂ = CH ₃ - C (O) - CH ₃ + H ₂ O. eskema guztiak nahiko erraz ikusten den bezala, baina beharrezkoa da sakonago joan prozesuan sartu, eta zailtasunak kopuru bati aurre egingo dugu.

ondorio

Beraz, propileno hidratazio-prozesuan eta aztertutako erreakzio eta bere agerraldia mekanismoa ekuazioa desmuntatu dugu. Jotzen printzipio teknologikoak benetako prozesu gertatzen ari industrian oinarri dira. Horrexegatik da, ez dira oso konplexua, baina gure eguneroko bizitzarako benetako onura izan.