Hidratacija propilen: jednadžba reakcije

Organske tvari imaju važno mjesto u našim životima. Oni su glavna komponenta polimera koji su svuda oko nas: to je plastične vrećice, i gume, kao i mnoge druge materijale. Polipropilen pokriva u ovoj seriji nije posljednji korak. Također je uključen u različitim materijalima i koristi u mnogim industrijama, kao što su izgradnja, a za kućnu upotrebu kao materijal za izradu plastičnih čaša i druge male (ali ne i na razini proizvodnje) treba. Prije nego govorimo o takvom procesu, kao hidrataciju propilena (kojima se, usput, možemo dobiti izopropil alkohol), pogledamo istoriju otkrića ovog esencijalnog tvari za industriju.

priča

Kao takav, datum otvaranja propilen ne. Međutim, njegova polimer - Polipropilen Je li zapravo otvorio 1936. godine čuveni njemački kemičar Otto Bayer. Naravno, teoretski je bila poznata kao što se može dobiti tako važnoj stvari, ali u praksi to nije uspješna. To uspjeli tek sredinom dvadesetog stoljeća kada su njemački i talijanski kemičari i Ziegler Nutt otvorio nezasićenih ugljikovodika polimerizacije katalizator (koji imaju jednu ili više dvostrukih veza), koji je kasnije i pod nazivom: Ziegler-Natta katalizatora. Do sada je bilo apsolutno nemoguće da bi reakcija polimerizacije takvih supstanci je otišao. Oni su bili poznati polycondensation reakcija, kada je katalizator bez utjecaja na tvar povezivanje na lanac polimera, čime se formira nusproizvoda. Ali sa nezasićenih ugljikovodika ne uspjeti.

Još jedan važan proces povezan s ovu supstancu, bila njegova hidrataciju. Propilen prilikom početka njegove upotrebe je dosta. A sve to zahvaljujući izmislili različite kompanije za preradu nafte i plina lijek propen (također ponekad naziva kao tvar opisano). Pucanje sirove nafte bila je nusproizvod, a kad se ispostavilo da je njen derivat, izopropil alkohol, je osnova za sintezu mnogo korisnih tvari za čovječanstvo, mnoge kompanije, kao što su BASF, patentirao njihov način proizvodnje i pokrenula veliku trgovinu s tim u vezi. Propilen Hidratacija je testirana i primijeniti prije polimerizacije je razlog zašto aceton, hidrogen peroksid, isopropylamine ranije počeo proizvoditi polipropilena.

Vrlo zanimljiv proces razdvajanja propen od nafte. To je za njega sada okrenuti.

Izolacija propilen

Zapravo, u teorijskom razumijevanje osnovnih metoda je da se samo jedan proces: pirolize nafte i povezanih gasova. Ali sada tehnologija implementacije - samo more. Činjenica je da svaka kompanija traži da se dobije jedinstven način i zaštiti svoje patente i druge slične kompanije također u potrazi za vlastite načine da i dalje čine i prodati propen kao sirovina ili ga u razne proizvode.

Pirolize ( "Pyro" - vatra "Lys" - uništenje) - hemijski proces raspadanja komplikovan i velike molekule na manje pod uticajem visoke temperature i katalizatora. Ulje, kao što je poznato, je mješavina ugljikovodika sastoji se od lakih, srednjih i teških frakcija. Od prvog, vrlo niske molekularne težine, te su propen i etana u pirolize. Ovaj proces se odvija u posebnim pećima. U najnaprednijih proizvođača procesa tehnologija je različita: neki pijesak se koristi kao sredstvo za hlađenje, a drugi - kvarc, i drugi - koks; Također možete podijeliti pećnica njihova struktura: postoje cjevaste i konvencionalne, kako ih nazivaju reaktora.

Međutim, taj proces pirolize proizvodi dovoljno čist rekvizit, kao, osim njega, tu se formira bezbroj ugljikovodika, koji onda moraju podijeliti prilično energetski intenzivnih načina. Dakle, da se dobije čisti materijal koji se koristi za dehidratacija alkana zatim hidratacija: u našem slučaju - propan. Kao i proces polimerizacije gore opisani jednostavno ne događa. Rascjep od vodika molkuly ograničavanja ugljikovodika nastaje pod djelovanjem katalizatora trovalentni hrom oksida i glinice.

Ali, prije prelaska na priču o tome kako je proces hidratacije, pogled na strukturu našeg nezasićenih ugljikovodika.

Posebno propilen struktura

Propen sebe - tek drugi član broja alkena (ugljikovodika sa jednom dvostrukom vezom). Radi lakšeg, on je samo na drugi etilena (iz koje se, kao što ste mogli pogoditi, da polietilen - težinu polimera u svijetu). U normalnom stanju propen - gas kao "relativna" porodice alkana, propan.

Ali značajna razlika propan iz propen - je da je potonji ima u svom sastavu dvostrukom vezom, koji radikalno mijenja svoj kemijska svojstva. To omogućava povezivanje sa molekula nezasićenih ugljikovodika drugih supstanci, pri čemu je spoj dobijen sa potpuno različitim svojstvima često je vrlo važna za industriju i domaćinstva.

To je vrijeme da razgovaramo o teoriji reakcije, koji, u stvari, tema ovog teksta. U narednom poglavlju, naučit ćete da formira jedan od komercijalno važnih proizvoda, te kako se ta reakcija i kakve su nijanse kada propilen hidrataciju.

Teorija hidratacije

Za početak, da se okrenemo opštijem proces - solvent - što uključuje i gore opisane reakcije. Ovo kemijske konverzije, koja se sastoji u pridruživanju molekula otapala na molekule rastvora. Na taj način oni mogu formirati novu molekula, ili tzv solvati, - čestice koja se sastoji od rastvora molekula i otapala povezanih elektrostatičke interakcije. Mi smo zainteresirani za samo prva vrsta materijala, jer kada je hidratacija propilena je poželjno formirana takav proizvod.

U gore navedenom metodom solvent molekule otapala su priključeni na rastvora, dobila novi spoj. U organskoj hemiji pogodno formirane tokom hidratacije alkoholi, ketoni i aldehidi, ali postoje neke druge slučajeve, kao što je formiranje glikola, ali neće se razmatrati. U stvari, ovaj proces je vrlo jednostavan, ali u isto vrijeme je prilično komplicirano.

hidratacije mehanizam

Dvostruka veza, kao što je poznato, sastoji se od dvije vrste atomskih obveznica: pi i sigma veze. Pi-bond razbijena na hidrataciju uvijek prva reakcija, jer je slabija (ima manji obavezujući energije). Na svom ruptura formira dva upražnjena orbitala na dva susjedna atoma ugljika koji može formirati nove obveznice. A voda molekula koja postoji u rješenje u obliku dvije čestice hidroksida ion i protona, sposoban ulaska eksplodirala dvostruke veze. Pri čemu hidroksid ion je priključen na centralni atom ugljenika i protona - na drugu krajnost. Tako je u hidratacije propilen se formira uglavnom 1-propanol, ili izopropil alkohol. Ovo je vrlo važno pitanje, jer je moguće dobiti oksidaciju acetona, koriste u velikim količinama u našem svijetu. Rečeno nam je da se formira uglavnom, ali to nije istina. Moram da kažem ovo: jedini proizvod formira hidrataciju propilen, i to - izopropil alkohol.

To je, naravno, sve finese. U stvari, sve što može biti mnogo lakše opisati. A sada znamo kako da napišu školu toku procesa, kao što su hidratacija propilena.

Reakcija: kako se to dogodilo

U hemiji da označi sve je jednostavan: uz pomoć reakcije jednadžba. To kemijskih transformacija materije o kojima se raspravlja može se opisati na ovaj način. Hidratacija propilena, reakcija jednadžba je vrlo jednostavan i odvija se u dvije faze. Prva razbijanje pi-obveznica, dio dvostruke. Onda molekula vode u obliku dvije čestice hidroksida aniona i vodika kacija, pogodan za propilen molekula koje imaju aktivan vreme dva upražnjena mjesta za formiranje obveznice. Hidroksid ion stvara vezu sa atom ugljenika manje hidrogenirana (i.e. sa, na kojoj je minimalni iznos od atoma vodika), i proton, odnosno, - sa preostalim krajnost. Dakle, jedan proizvod: ograničavanje na Monohidroksilni alkohol je izopropanol.

Kako snimiti odgovor?

Sada ćemo naučiti kako napisati jezik kemijske reakcije, što odražava proces, kao što su hidratacija propilena. A formula koja je korisno za nas: CH ₂ = CH - CH _3. Ovo je formula polazna materijala - propen. Kao što možete vidjeti, ima dvostruka veza je označen znakom "=", a na ovom mjestu će prisoednyatsya vode kada će doći do hidrataciju propilen. Reakcija jednadžba se može pisati kao: CH ₂ = CH - CH ₃ + H ₂ O = CH ₃ - CH (OH) - CH _3. Hidroksilne grupe u zagradi znači da ovaj dio nije u ravni formule, i ispod ili iznad. Ovdje ne možemo pokazati uglove između tri grupe, koji se proteže od sredine atom ugljenika, ali kažu da su približno jednaki jedni drugima i da do 120 stupnjeva.

Gdje se koristi?

Već smo spomenuli da je dobila u toku reakcije supstance je naširoko koristi za sintezu drugih vitalnih supstanci nama. To je vrlo slična po strukturi aceton, iz koje se razlikuje samo u tome, umjesto da stojim gidroksogrupp keto (tj atoma kisika povezana dvostrukom vezom za atom azota). Kao što je poznato, sama aceton se koristi u lakova i otapala, ali pored toga, on se koristi kao reagensa za daljnje sinteze složenijih supstanci, kao što su poliuretani, epoksi smole, octene kiseline , i tako dalje.

aceton proizvodnju reakcija

Mi mislimo da je korisno opisati transformaciju izopropil alkohol, aceton, pogotovo jer je to reakcija nije tako komplikovano. Za početak, propanol i ispari na 400-600 stepeni Celzijusa oksilyayut kisika na poseban katalizator. Vrlo čist proizvod se dobija obavljanje reakcija u srebrnoj mreže.

reakcija jednadžba

Nećemo ići u detalje mehanizma reakcije za oksidaciju propanol u aceton, jer je vrlo složena. Ograničiti konvencionalnih kemijskih konverzije jednadžbe: CH ₃ - CH (OH) - CH ₃ + O ₂ = CH ₃ - C (O) - CH ₃ + H ₂ O. Kao što je prikazano u šemi sve prilično jednostavno, ali je potrebno da ide dublje u proces, a mi ćemo se suočiti s velikim brojem problema.

zaključak

Tako da smo demontirali proces hidratacije propilen i jednadžbu reakcije studirao i mehanizam njihova nastanka. Smatra tehnološki principi su osnova stvarnog procesa koji se odvijaju u industriji. Kako se ispostavilo, oni nisu vrlo složen, ali imaju pravi korist za naš svakodnevni život.