Primjena etilena. Svojstva etilena

Etilen je najjednostavniji organski spojevi poznati kao alkeni. Bezbojna je zapaljivi plin,

Etilen: strukturne značajke i svojstva

Ugljikovodici su molekule koje sadrže vodik i ugljik. Oni se jako razlikuju po broju pojedinačnih i dvostrukih veza i strukturnoj orijentaciji svake komponente. Jedan od najjednostavnijih, ali biološki i ekonomski povoljnih ugljikovodika je etilen. Isporučuje se u plinovitom obliku, je bezbojna i zapaljiva. Sastoji se od dva dvostruka vezana ugljikova atoma s atomima vodika. Kemijska formula ima oblik C₂H₄. Strukturni oblik molekule je linearan zbog prisutnosti dvostruke veze u sredini.
Etilen ima slatki mirišni miris koji olakšava prepoznavanje tvari u zraku. To vrijedi za plin u čistom obliku: miris može nestati kad se pomiješa s drugim kemikalijama.

Shema primjene etilena

Etilen se koristi u dvije glavne kategorije: kao monomer iz kojeg su izgrađeni veliki lanci ugljika i kao polazni materijal za druge spojeve s dva ugljika. Polimerizacije su ponavljane kombinacije mnogih malih etilenskih molekula u veće. Taj se proces javlja pri visokim pritiscima i temperaturama. Područja primjene etilena su brojna. Polietilen je polimer koji se koristi posebno masivno u proizvodnji ambalažnih filmova, žičanih premaza i plastičnih bočica. Druga upotreba etilena kao monomera odnosi se na formiranje linearne a - olefina. Etilen je polazni materijal za pripravu brojnih spojeva s dva ugljika, kao što je etanol (tehnički alkohol), etilen oksid (antifriz, poliesterskih vlakana i filmovi), acetaldehid i vinil klorid. Pored ovih spojeva, etilen s benzenom tvori etilbenzen, koji se koristi u proizvodnji plastike i sintetička guma. Tvar koja se razmatra je jedan od najjednostavnijih ugljikovodika. Međutim, svojstva etilena čine ga biološkim i ekonomski značajnim.

Komercijalna upotreba

Svojstva etilena pružaju dobru komercijalnu osnovu za veliku količinu organskih materijala (koji sadrže ugljik i sadrže vodik). Pojedine molekule etilena mogu se spojiti zajedno da se dobije polietilen (što znači mnogo etilenskih molekula). Polietilen se koristi za proizvodnju plastike. Osim toga, može se koristiti za izradu deterdženata i sintetičkih maziva, koji su kemikalije koje se koriste za smanjenje trenja. Korištenje etilena za proizvodnju stirena važno je u procesu stvaranja gumene i zaštitne ambalaže. Osim toga, koristi se iu industriji obuće, posebice kod sportske obuće, kao iu proizvodnji automobilskih guma. Upotreba etilena je komercijalno važna, a sam plin jedan je od najčešće proizvedenih ugljikovodika na globalnoj razini.

Opasnost za zdravlje

Etilen predstavlja opasnost po zdravlje prvenstveno zato što je vrlo zapaljiva i eksplozivna. Također može djelovati kao lijek pri niskim koncentracijama, uzrokujući mučninu, vrtoglavicu, glavobolje i gubitak kretanja. Kod većih koncentracija djeluje kao anestetik, uzrokujući gubitak svijesti, neosjetljivost na bol i druge iritante. Svi ovi negativni aspekti mogu biti uzrok zabrinutosti prvenstveno za osobe koje izravno rade s plinom. Količina etilena koji se većina ljudi suočava u svakodnevnom životu obično je relativno mala.

Reakcije etilena

1) Oksidacija. To je dodavanje kisika, na primjer, u oksidaciji etilena prema etilen oksidu. Koristi se za proizvodnju etilen glikola (1,2-etandiola), koji se koristi kao tekućina bez zamrzavanja i pri proizvodnji poliestera kondenzacijskom polimerizacijom.

2) Halogeniranje - reakcije s etilenom fluorom, klorom, bromom, jodom.

3) Kloriranje etilena u obliku 1,2-dikloroetana i naknadna pretvorba 1,2-dikloretana u vinil kloridni monomer. 1,2-dikloretan je korisno organsko otapalo, a također je vrijedan prekursor u sintezi vinil klorida.
4) Alkilacija je dodavanje ugljikovodika preko dvostruke veze, na primjer, sinteza etilbenzena iz etilena i benzena, nakon čega slijedi prevođenje u stiren. Etilbenzen je intermedijar za proizvodnju stirena, jednog od najraširenijih vinil monomera. Stiren je monomer koji se koristi za proizvodnju polistirena.

5) Izgaranje etilena. Plin se dobiva zagrijavanjem etilnog alkohola i koncentrirane sumporne kiseline.

6) Hidracija je reakcija s dodatkom vode do dvostruke veze. Najvažnija industrijska primjena ove reakcije je pretvorba etilena u etanol.

Etilen i izgaranje

Etilen je plin bez boje, koji je slabo topljiv u vodi. Izgaranje etilena u zraku prati formiranje ugljičnog dioksida i vode. U čistom oblik plina gori s difuzijskim plamenom svjetlosti. Pomiješa se s malom količinom zraka, daje plamen, koji se sastoji od tri zasebne slojeve - unutarnja jezgra - neizgorenog plin, plavo-zeleni sloj i vanjski konus, pri čemu je djelomično oksidirani produkt prethodno miješanom sloju spaljuju u širenje plamena. Rezultirajuća plamena pokazuje složeni niz reakcija, a ako se plinska smjesa se doda još difuzijski sloj zraka postepeno nestaje.

Korisne činjenice

1) Etilen je prirodni biljni hormon, utječe na rast, razvoj, sazrijevanje i starenje svih biljaka.

2) Plin nije štetan i nije toksičan za ljude u određenoj koncentraciji (100-150 mg).

3) Koristi se u medicini kao anestetici.

4) Djelovanje etilena usporava pri niskim temperaturama.

5) Karakteristična svojstva dobra prodorna snaga kroz većinu tvari, na primjer kroz kutije za pakiranje kartona, drveni i čak i betonski zidovi.

6) Iako je od neprocjenjive vrijednosti za njegovu sposobnost da pokrenu proces sazrijevanja, to također može biti vrlo štetno za mnogo voća, povrća, cvijeća i biljaka, ubrzava proces starenja i smanjenje kvalitete proizvoda i njegove trajnosti. Stupanj oštećenja ovisi o koncentraciji, trajanju izloženosti i temperaturi.

7) Etilen je eksplozivan pri visokim koncentracijama.

8) Etilen se koristi za proizvodnju posebnog stakla za automobilsku industriju.

9) Proizvodnja metalnih konstrukcija: plin se koristi kao plin kisika za rezanje metala, zavarivanja i velike brzine termičkog raspršivanja.

10) Rafinerija: etilen se koristi kao rashladna tekućina, naročito kod ukapljavanja prirodnog plina.

11) Kao što je ranije spomenuto, etilen je vrlo reaktivna supstanca, osim toga, također se vrlo lako zapali. Iz sigurnosnih razloga, obično se prevozi posebnim odvojenim plinovodom.

12) Jedna od najčešćih proizvoda izrađenih izravno iz etilena je plastika.