Hidracija propilen: Jednadžba reakcija

Organske tvari imaju važno mjesto u našim životima. Oni su glavni sastojak polimeri koji su svuda oko nas: to je plastične vrećice, i gume, kao i mnogi drugi materijali. Polipropilen pokriva u ovoj seriji nije posljednji korak. Ona je također uključena u različitim materijalima i koristi u mnogim industrijama, kao što su izgradnja, a za kućnu uporabu kao materijal za plastične čaše i druge male (ali ne na skali proizvodnje) treba. Prije nego govorimo o takvom procesu, kao hidratacije propilena (po kojoj, usput, možemo dobiti izopropilni alkohol), pogledajte povijest otkrića ovog eteričnog tvari za industriju.

priča

Kao takav, datum otvaranja propilena ne. Međutim, njegova polimer - Polipropilen zapravo -was otvoren u 1936 i poznati njemački kemičar Otto Bayer. Naravno, teoretski, bio je poznat kao jedan može dobiti tako važnu stvar, ali u praksi to nije uspjelo. To je uspio samo u sredinom dvadesetog stoljeća kada je njemački i talijanski kemičara i Ziegler Nutt otvorio nezasićeni ugljikovodik polimerizacije katalizator (koji ima jednu ili više dvostrukih veza), koji je kasnije i pod nazivima: Ziegler-Natta katalizatora. Do ove točke bilo je apsolutno nemoguće da se polimerizacija reakcije tih tvari borac. Su poznati polikondenzacije, kada katalizator bez utjecaja tvari spojen s polimernog lanca, čime se nusproizvoda. No, s nezasićenih ugljikovodika ne uspije.

Drugi važan proces povezan s tom tvari, bila njegova hidratacija. Propilen u početku njegove uporabe je dosta. I sve to zahvaljujući izumio raznih naftnih i plinskih poduzećima za preradu lijek propen (također ponekad naziva tvar opisano). Pucketanje sirove nafte bila je nusproizvod, a kad se ispostavilo da je njegov derivat, izopropil alkohol, je osnova za sintezu mnogih korisnih tvari za čovječanstvo, mnoge tvrtke, kao što su BASF, patentirao svoju metodu proizvodnje i pokrenula veliku trgovinu s tim u vezi. Propilen Hidratacija je testiran i primijenjena prije polimerizacije Zato aceton, vodikov peroksid, izopropilamin počeo proizvoditi ranije polipropilena.

Vrlo zanimljiv proces odvajanja propena od nafte. To je s njim sada okrenuti.

Izolacija propilena

Zapravo, u teoretskog razumijevanje osnovnog postupka je samo jedan postupak: pirolize ulje i povezane plinovi. Ali sada tehnologija implementacije - samo more. Činjenica je da svaka tvrtka nastoji dobiti jedinstven način i zaštititi njegov patent i druge slične tvrtke su također u potrazi za vlastite načine kako dalje napraviti i prodati propen kao sirovina ili pretvoriti ga u raznim proizvodima.

Pirolize ( „Pyro” - vatra „Liz” - uništenje) - kemijski propadanja proces kompliciran i velikih molekula u manje pod utjecajem visoke temperature i katalizatora. Ulje, kao što je poznato, je smjesa ugljikovodika sastoji od svjetla, srednje i teških frakcija. Od prve, vrlo niske molekulske mase, te su propen i etan u pirolizu. Ovaj proces se provodi u posebnim pećima. U najnaprednijim proizvođačima procesne tehnologije razlikuje: neki pijesak se koristi kao rashladno sredstvo, s druge - kvarca, i drugi - koksa; Također možete podijeliti pećnicu u svojoj strukturi: postoje cjevasti i konvencionalni, kao što su oni nazivaju reaktora.

No, proces pirolize proizvodi dovoljno čist rekvizit, kao, osim njega, tu je formirana bezbroj ugljikovodika, koji onda moraju podijeliti prilično energetski intenzivne načine. Stoga, kako bi se dobio čisti materijal koji se koristi za dehidratacije alkana slijede hidratacije: u našem slučaju - propan. Kao i proces polimerizacije opisanu gore jednostavno ne događa. Cijepanje iz vodika molkuly ograničava ugljikovodik odvija pod djelovanjem katalizatora trovalentni krom oksida i aluminijevog oksida.

No, prije prelaska na priču o tome kako proces hidratacije, pogledajte strukture naših nezasićenih ugljikovodika.

Posebno propilen strukture

Propen se - samo je drugi član niza alkena (ugljikovodika sa jednom dvostrukom vezom). Za jednostavnost, on je samo na drugi etilena (od kojih, kao što ste mogli pogoditi, da polietilena - polimer s utezima u svijetu). U normalnom stanju propen - plin kao njegov „rođak” obitelji alkana, propan.

Ali značajna razlika propan iz propena - da je ova posljednja ima u svom sastavu ima dvostruku vezu, koja drastično mijenja svoje kemijska svojstva. To omogućuje vezu molekule nezasićenih ugljikovodika drugih tvari, pri čemu se dobije spoj s potpuno različitim svojstvima je često vrlo važno za industriju i domaćinstvo.

To je vrijeme da se govori o teoriji reakcije, koja je, u stvari, predmet ovog članka. U sljedećem poglavlju, naučit ćete da je formirana jedna od komercijalno važne proizvode, te kako se te reakcije i koje su nijanse u njoj kad propilen hidratacija.

Teorija hidratacije

Za početak, neka nam se obratiti na više općeg procesa - otapanja - koji uključuje i gore opisane reakcije. Ova kemijska pretvorba, koja se sastoji u spajanjem molekule otapala na molekulama otopljene tvari. Tako mogu tvoriti novu molekulu, ili tzv solvate, - čestice koje se sastoje od molekula otopljene tvari i otapala srodnih elektrostatske interakcije. Mi smo zainteresirani samo u prvoj vrsti materijala, jer kada je hidratacija propilena se ponajprije takav proizvod.

U prethodnom postupku otapanja molekule otapala su pričvršćeni na otopljene tvari, dobiveni novi spoj. U organskoj kemiji ponajprije nastaju tijekom hidratacije alkohola, ketona i aldehida, ali postoje neki drugi slučajevi, poput formiranja glikola, ali oni neće biti objašnjeno. U stvari, ovaj proces je vrlo jednostavan, ali u isto vrijeme je vrlo komplicirano.

hidratacija mehanizam

Dvostruka veza, kao što je poznato, sastoji se od dvije vrste atomskih veza: pi i sigma vezu. Pi-veza prekine nakon hidratacije uvijek prvu reakciju, kao što je slabija (ima manji vezanja energije). Na svojoj rupture tvore dva slobodna orbitale od dva susjedna ugljikova atoma, koji može tvoriti nove veze. Molekula vode koja postoji u otopini u obliku dva čestica hidroksid iona i proton, koji mogu sjedinjenja eksplodirala dvostruku vezu. Naznačen time što je hidroksid ion vezana na središnji ugljikov atom, a protona - u drugu krajnost. Tako, u hidratacije propilena oblikovan pretežno 1-propanol, ili izopropil alkohola. To je vrlo važna stvar, budući da je moguće dobiti oksidacije aceton, koristi se u velikim količinama u našem svijetu. Rečeno nam je da se formira dominantno, ali to nije istina. Moram reći ovo: jedini dobiveni produkt hidratacijom propilena, i to - izopropilni alkohol.

To je, naravno, sve suptilnosti. U stvari, sve može biti puno lakše opisati. A sada znamo kako napisati školsku tijek procesa, kao što su hidratacije propilena.

Reakcija: kako se to događa

U kemiji da označe sve je jednostavan: uz pomoć reakcije jednadžbe. To kemijske transformacije materije u raspravi može se opisati na ovaj način. Hidratacija propilena, reakcija jednadžba je vrlo jednostavan i odvija se u dvije faze. Prvo razbijanje pi-veza, dio dvostruko. Zatim molekula vode u obliku dviju čestica hidroksida aniona i kationa vodika, pogodne za propilen molekula ima aktivnu vrijeme od dva slobodna mjesta za formiranje veze. Hidroksid iona tvori vezu s ugljikovim atomom manje hidrira (na primjer s, na koju je minimalna količina od atoma vodika) i proton, odnosno - a preostali ekstremnim. Tako, jedan produkt: ograničavanja monohidratnog alkohola je izopropanol.

Kako snimiti odgovor?

Sada ćemo naučiti kako napisati jezik kemijske reakcije, što odražava proces kao što je hidratacije propilena. Formula koja je korisna za nama _CH2 = CH - _CH3. To je formula polaznog materijala - propena. Kao što možete vidjeti, to je dvostruka, označen je znakom „=”, a na tom mjestu će prisoednyatsya vodu kada će se pojaviti da se hidracija propilena. Reakcija se jednadžba može biti napisana kao: _CH2 = CH - _CH3 + _H2O = _CH3 - CH (OH) - _CH3, Je hidroksilna skupina u zagradi znači da je ovaj dio nije u ravnini formule i ispod ili iznad. Ovdje ne možemo pokazati kuteve među tri skupine, koje se proteže od srednjeg ugljikovog atoma, ali kažu da su približno jednaki jedni drugima i čine do 120 stupnjeva.

Gdje se koristi?

Već smo spomenuli da dobivene tijekom reakcije tvari široko koristi za sintezu drugih vitalnih tvari na nas. To je vrlo sličnu strukturu kao aceton, iz koje se razlikuje samo po tome što umjesto stoji gidroksogrupp keto (tj kisikov atom povezan preko dvostruke veze na atomu dušika). Kao što je poznato, sam aceton se koristi u lakovima i otapalima, ali osim toga, da se koristi kao reaktant za daljnju sintezu složenijih tvari, kao što su poliuretani, epoksi smole, anhidrida octene kiseline , i tako dalje.

Reakcija kojom nastaje aceton

Mi mislimo da je korisno opisati transformaciju izopropilni alkohol, aceton, pogotovo jer ta reakcija nije tako komplicirano. Za početak, propanol i upari na 400-600 stupnjeva Celzijusa oksilyayut kisika na posebnom katalizatoru. Vrlo čisti produkt dobije provođenjem reakcije na srebrnom mreže.

Reakcijska jednadžba

Nećemo ulaziti u detalje o reakcijskog mehanizma za oksidaciju propanol u acetonu, jer je vrlo složena. Ograničiti konvencionalnih jednadžbe kemijske pretvorbe: _CH3 - CH (OH) - _CH3 + O _2-CH3 - C (O) - _CH3 + H ₂ O. Kao što je prikazano na shemi sve vrlo jednostavan, no potrebno je dublje u proces, a mi ćemo se suočiti niz poteškoća.

zaključak

Pa rastavljen proces hidratacije propilen i jednadžbe za reakciju istraživanog i mehanizam njegovog pojavljivanja. Smatra tehnološki principi su temelj stvarnih procesa koji se odvijaju u industriji. Kako se ispostavilo, oni nisu vrlo složen, ali imaju stvarne koristi za naš svakodnevni život.