Aplikace ethylenu. Vlastnosti ethylenu

Etylen je nejjednodušší z organických sloučenin známých jako alkény. Je bezbarvá hořlavý plyn,

Etylén: strukturní vlastnosti a vlastnosti

Uhlovodíky jsou molekuly obsahující vodík a uhlík. Velmi se liší, pokud jde o počet jednoduchých a dvojitých vazeb a strukturální orientaci každé složky. Jedním z nejjednodušších, ale biologicky a ekonomicky výhodných uhlovodíků je ethylen. Dodává se v plynné formě, je bezbarvý a hořlavý. Je složena ze dvou dvojných vazebných atomů uhlíku s atomy vodíku. Chemický vzorec má tvar C₂H₄. Strukturní forma molekuly je lineární vzhledem k přítomnosti dvojité vazby ve středu.
Etylen má sladký pižmový zápach, který usnadňuje identifikaci látky ve vzduchu. To se týká plynu v čisté formě: zápach může zmizet, když je smíchán s jinými chemikáliemi.

Schéma aplikace ethylenu

Ethylen se používají ve dvou základních kategoriích: monomeru, ze kterého jsou vytvořeny velké uhlíkové řetězce, a jako surovina pro další dvě sloučeniny uhlíku. Polymerizace jsou opakované kombinace mnoha malých molekul ethylenu na větší. Tento proces probíhá při vysokých tlacích a teplotách. Oblasti použití ethylenu jsou četné. Polyethylen - polymer, který se používá zejména v hromadné výrobě obalových fólií, povlaky drátů, a plastových lahví. Další použití ethylenu jako monomeru tvořícího ohledem lineární alfa-olefinů. Ethylen je výchozí materiál pro přípravu řady dvou uhlíkových sloučenin, jako je ethanol (průmyslový alkohol), ethylenoxid (nemrznoucí směs, polyesterová vlákna a filmy), acetaldehyd a vinylchlorid. Kromě těchto sloučenin vytváří etylen s benzenem ethylbenzen, který se používá při výrobě plastů a plastů syntetický kaučuk. Uvažovaná látka je jedním z nejjednodušších uhlovodíků. Vlastnosti ethylenu však činí z biologického i ekonomického hlediska významnou.

Komerční využití

Vlastnosti ethylenu poskytují dobrou komerční základnu pro velké množství organických materiálů (obsahujících uhlík a vodík). Jednotlivé molekuly ethylenu mohou být spojeny dohromady za vzniku polyethylenu (což znamená mnoho molekul ethylenu). Polyethylen se používá k výrobě plastů. Kromě toho může být použita pro výrobu detergentů a syntetických maziv, které jsou chemikáliemi používanými ke snížení tření. Použití ethylenu pro výrobu styrenu je důležité při výrobě gumy a ochranných obalů. Navíc se používá v obuvnickém průmyslu, zejména pokud jde o sportovní obuv, stejně jako ve výrobě automobilových pneumatik. Použití ethylenu je obchodně důležité a plyn je sám o sobě jedním z nejčastěji vyráběných uhlovodíků v celosvětovém měřítku.

Nebezpečí pro zdraví

Etylen představuje zdravotní riziko především proto, že je vysoce hořlavý a výbušný. Může také působit jako léčivo v nízkých koncentracích, což způsobuje nevolnost, závratě, bolesti hlavy a ztrátu koordinace pohybu. Při vyšších koncentracích působí jako anestetikum, což způsobuje ztrátu vědomí, necitlivost na bolest a jiné dráždivé účinky. Všechny tyto negativní aspekty mohou být důvodem k obavám především pro osoby přímo pracující s plynem. Množství ethylenu, které většina lidí čelí v každodenním životě, je obvykle relativně malé.

Etylénové reakce

1) Oxidace. Jedná se o přídavek kyslíku, například při oxidaci ethylenu na ethylenoxid. Používá se při výrobě ethylenglykol (1,2-ethandiol), který se používá jako nemrznoucí a při výrobě polyesterů přes kondenzační polymerací.

2) Halogenační reakce s ethylenem fluoru, chloru, bromu, jodu.

3) Chlorace ethylenu ve formě 1,2-dichlorethanu a následná konverze 1,2-dichlorethanu na vinylchloridový monomer. 1,2-dichlorethan je užitečné organické rozpouštědlo a je také cenným prekurzorem při syntéze vinylchloridu.
4) Alkylace - přidání uhlovodíků na dvojnou vazbu, například syntéza ethylbenzenu z ethylenu a benzenu, s následnou konverzí na styren. Ethylbenzen je meziproduktem pro výrobu styrenu, jeden z nejpoužívanějších vinylových monomerů. Styren je monomer používaný k výrobě polystyrenu.

5) Spalování ethylenu. Plyn se získá zahříváním ethanolu a koncentrované kyseliny sírové.

6) Hydratace je reakcí s přidáním vody k dvojitě vazbě. Nejdůležitější průmyslovou aplikací této reakce je přeměna ethylenu na ethanol.

Etylen a spalování

Etylen je plyn bez barvy, který je špatně rozpustný ve vodě. Spalování ethylenu ve vzduchu je doprovázeno tvorbou oxidu uhličitého a vody. V čistém forma plynu popáleniny s plamenem difúze světla. Ve směsi s malým množstvím vzduchu, poskytuje plamen, který se skládá ze tří samostatných vrstev - vnitřní jádro - nespáleného plynu, modrozelené vrstvu a vnější kužel, přičemž jsou částečně oxidovaný produkt předem smísené vrstvy spalován v difúzním plamenem. Výsledný plamen ukazuje složitou sérii reakcí, a v případě, že směs plynů se přidá další vzduch difúzní vrstvu postupně mizí.

Užitečné fakty

1) Etylen je přirozený rostlinný hormon, ovlivňuje růst, vývoj, zrání a stárnutí všech rostlin.

2) Plyn není škodlivý a není toxický pro člověka v určité koncentraci (100-150 mg).

3) Používá se v medicíně jako anestetikum.

4) Působení ethylenu se zpomaluje při nízkých teplotách.

5) Charakteristickou vlastností je dobrá pronikavá síla přes většinu látek, například přes kartonové obalové boxy, dřevěné a dokonce i betonové stěny.

6) I když je neocenitelná pro svou schopnost zahájit proces zrání, může to být také mnoho ovoce, zeleniny, květin a rostlin velmi škodlivé, urychluje proces stárnutí a snížení kvality produktu a jeho trvanlivost. Stupeň poškození závisí na koncentraci, délce expozice a teplotě.

7) Etylen je ve vysokých koncentracích výbušný.

8) Ethylen se používá pro výrobu speciálního skla pro automobilový průmysl.

9) Výroba kovových konstrukcí: plyn se používá jako kyslík-palivový plyn pro řezání kovů, svařování a vysokou rychlost tepelného postřiku.

10) Rafinace: Etylen se používá jako chladivo, zejména při zkapalňování zemního plynu.

11) Jak již bylo uvedeno výše, etylen je velmi reaktivní látka, navíc se velmi snadno zapaluje. Z bezpečnostních důvodů se obvykle přepravuje zvláštním samostatným plynovodem.

12) Jedním z nejběžnějších výrobků vyrobených přímo z ethylenu je plast.