የፕሮፒሊን ሃይድሬሽን፡ የምላሽ እኩልታ

2024 ደራሲ ደራሲ: Angel Austin | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-02 17:40

ኦርጋኒክ ቁሶች በህይወታችን ውስጥ ጠቃሚ ቦታን ይይዛሉ። በየቦታው በዙሪያችን ያሉት ፖሊመሮች ዋና አካል ናቸው እነዚህ የፕላስቲክ ከረጢቶች, እና ጎማ, እንዲሁም ሌሎች ብዙ ቁሳቁሶች ናቸው. በዚህ ተከታታይ ውስጥ ፖሊፕፐሊንሊን የመጨረሻው ደረጃ አይደለም. በተጨማሪም በተለያዩ ቁሳቁሶች ውስጥ የሚገኝ ሲሆን እንደ ግንባታ, የቤት ውስጥ አጠቃቀም እንደ ፕላስቲክ ኩባያ እና ሌሎች አነስተኛ (ግን የኢንዱስትሪ ሚዛን) ፍላጎቶች ባሉ በርካታ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል. እንደ propylene እርጥበት ስላለው ሂደት ከመናገራችን በፊት (ለነገሩ ምስጋና ይግባውና ኢሶፕሮፒል አልኮሆልን ማግኘት እንችላለን) ለኢንዱስትሪ አስፈላጊ የሆነውን የዚህን ንጥረ ነገር ግኝት ታሪክ እንሸጋገር።

ታሪክ

እንደዚሁ፣ propylene የመክፈቻ ቀን የለውም። ይሁን እንጂ የእሱ ፖሊመር - ፖሊፕሮፒሊን - በ 1936 በታዋቂው ጀርመናዊ ኬሚስት ኦቶ ባየር ተገኝቷል. እርግጥ ነው, በንድፈ-ሀሳብ እንዲህ ዓይነቱን ጠቃሚ ቁሳቁስ እንዴት ማግኘት እንደሚቻል ይታወቅ ነበር, ነገር ግን ይህንን በተግባር ግን ማድረግ አይቻልም. ይህ ሊሆን የቻለው በ 20 ኛው ክፍለ ዘመን አጋማሽ ላይ የጀርመን እና የጣሊያን ኬሚስቶች Ziegler እና Natt unsaturated hydrocarbons ያለውን polymerization (አንድ ወይም ከዚያ በላይ በርካታ ቦንዶች ያለው) አንድ ቀስቃሽ ሲያገኙ ነበር.በኋላ የዚግል-ናታ ካታላይስት ብለው ጠሩት። እስከዚያው ጊዜ ድረስ የእነዚህ ንጥረ ነገሮች ፖሊሜራይዜሽን ምላሽ እንዲቀጥል ማድረግ ፈጽሞ የማይቻል ነበር. የ polycondensation ግብረመልሶች ይታወቃሉ ፣ ያለአካካይ እርምጃ ፣ ንጥረነገሮች ወደ ፖሊመር ሰንሰለት ሲዋሃዱ ፣ ከምርቶች ይመሰረታሉ። ነገር ግን ይህንን ባልተሟሉ ሃይድሮካርቦኖች ማድረግ አልተቻለም።

ከዚህ ንጥረ ነገር ጋር የተያያዘ ሌላ ጠቃሚ ሂደት ደግሞ የእርጥበት መጠኑ ነው። ፕሮፒሊን ጥቅም ላይ በዋለባቸው ዓመታት ውስጥ በጣም ብዙ ነበር። እና ይህ ሁሉ በተለያዩ የነዳጅ እና የጋዝ ማቀነባበሪያ ኩባንያዎች የተፈለሰፈውን ፕሮፔን የማገገም ዘዴዎች (ይህ አንዳንድ ጊዜ የተገለጸው ንጥረ ነገር ተብሎም ይጠራል) ነው። ዘይት ሲሰነጠቅ ተረፈ ምርት ነበር፣ እና የእሱ ተዋፅኦ የሆነው አይሶፕሮፒል አልኮሆል ለሰው ልጅ ጠቃሚ የሆኑ ብዙ ንጥረ ነገሮችን ለመዋሃድ መሰረት መሆኑ ሲታወቅ፣ እንደ BASF ያሉ ብዙ ኩባንያዎች የማምረት ዘዴያቸውን የባለቤትነት መብት ሰጥተዋል። ይህንን ግቢ በጅምላ መገበያየት ጀመረ። ከፖሊሜራይዜሽን በፊት የፕሮፒሊን ሃይድሬሽን ተሞክሯል፣ ለዚህም ነው አሴቶን፣ ሃይድሮጅን ፓርሞክሳይድ፣ አይሶፕሮፒላሚን ከ polypropylene በፊት መፈጠር የጀመረው።

ፕሮፔንን ከዘይት የመለየቱ ሂደት በጣም አስደሳች ነው። አሁን ወደ እሱ ነው የምንዞረው።

የ propylene መለያየት

በእውነቱ፣ በንድፈ ሀሳቡ፣ ዋናው ዘዴ አንድ ሂደት ብቻ ነው፡-የዘይት ፒሮይሊስ እና ተያያዥ ጋዞች። የቴክኖሎጂ አተገባበር ግን ባህር ብቻ ነው። እውነታው ግን እያንዳንዱ ኩባንያ ልዩ መንገድ ለማግኘት እና እሱን ለመጠበቅ ይጥራል.የፈጠራ ባለቤትነት እና ሌሎች እንደዚህ ያሉ ኩባንያዎች ፕሮፔንን እንደ ጥሬ ዕቃ ለማምረት እና ለመሸጥ ወይም ወደ ተለያዩ ምርቶች ለመቀየር የራሳቸውን መንገድ ይፈልጋሉ።

Pyrolysis ("ፒሮ" - እሳት፣ "ሊሲስ" - ጥፋት) በከፍተኛ ሙቀት እና በአነቃቂ ተጽእኖ ስር ያለውን ውስብስብ እና ትልቅ ሞለኪውል ወደ ትናንሽ የመከፋፈል ኬሚካላዊ ሂደት ነው። ዘይት, እንደሚታወቀው, የሃይድሮካርቦኖች ድብልቅ እና ቀላል, መካከለኛ እና ከባድ ክፍልፋዮችን ያካትታል. ከመጀመሪያዎቹ ውስጥ ዝቅተኛው ሞለኪውላዊ ክብደት, ፕሮፔን እና ኤታን በፒሮሊሲስ ወቅት ይገኛሉ. ይህ ሂደት በልዩ ምድጃዎች ውስጥ ይካሄዳል. በጣም የላቁ የማኑፋክቸሪንግ ኩባንያዎች ይህ ሂደት በቴክኖሎጂ የተለየ ነው-አንዳንዶቹ አሸዋን እንደ ሙቀት ተሸካሚ ይጠቀማሉ, ሌሎች ደግሞ ኳርትዝ ይጠቀማሉ, ሌሎች ደግሞ ኮክ ይጠቀማሉ; በተጨማሪም ምድጃዎችን እንደ አወቃቀራቸው መከፋፈል ይችላሉ-ቱቦላር እና ልማዳዊ, እነሱም እንደ ሪአክተሮች ይባላሉ.

ነገር ግን የፒሮሊዚስ ሂደት በቂ ያልሆነ ንፁህ ፕሮፔን ለማግኘት አስችሏል ፣ ምክንያቱም ከሱ በተጨማሪ እጅግ በጣም ብዙ ሃይድሮካርቦኖች እዚያ ይፈጠራሉ ፣ ከዚያ ይልቅ ሃይል በሚወስዱ መንገዶች መለየት አለባቸው። ስለዚህ, ለቀጣይ እርጥበት የበለጠ ንጹህ የሆነ ንጥረ ነገር ለማግኘት, የአልካኖች ሃይድሮጂን ማድረቅ እንዲሁ ጥቅም ላይ ይውላል: በእኛ ሁኔታ, ፕሮፔን. ልክ እንደ ፖሊሜራይዜሽን, ከላይ ያለው ሂደት እንዲሁ ብቻ አይደለም. የሃይድሮጂንን ከተሞላው ሃይድሮካርቦን ሞለኪውል መከፋፈል የሚከሰተው በአነቃቂዎች: trivalent chromium oxide እና aluminum oxide ስር ነው።

እንግዲህ ወደ ታሪኩ ከመሸጋገርዎ በፊት የውሃ ማጠጣት ሂደት እንዴት እንደሚከሰት ወደ ታሪኩ ከመሸጋገርዎ በፊት ወደ ያልተሟላ የሀይድሮካርቦን መዋቅር እንሸጋገር።

የ propylene መዋቅር ገፅታዎች

ፕሮፔን ራሱ የአልኬን ተከታታይ ሁለተኛ አባል ብቻ ነው (ሃይድሮካርቦኖች ከአንድ ድርብ ቦንድ ጋር)። ከብርሃን አንፃር ፣ ከኤቲሊን ቀጥሎ ሁለተኛ ነው (ከዚህ ፣ እርስዎ እንደሚገምቱት ፣ ፖሊ polyethylene የተሰራው - በዓለም ላይ በጣም ግዙፍ ፖሊመር)። በተለመደው ሁኔታ ፕሮፔን ጋዝ ነው፣ ልክ እንደ “ዘመዱ” ከአልካን ቤተሰብ፣ ፕሮፔን ነው።

ነገር ግን በፕሮፔን እና በፕሮፔን መካከል ያለው አስፈላጊ ልዩነት የኋለኛው በጥንቅር ውስጥ ድርብ ትስስር ያለው መሆኑ ነው ፣ይህም የኬሚካል ባህሪያቱን በጥልቅ ይለውጣል። ሌሎች ንጥረ ነገሮችን ወደ ያልተሟላ የሃይድሮካርቦን ሞለኪውል እንዲያያይዙ ይፈቅድልዎታል፣ በዚህም ምክንያት ሙሉ ለሙሉ የተለያዩ ባህሪያት ያላቸው ውህዶች፣ ብዙውን ጊዜ ለኢንዱስትሪ እና ለዕለት ተዕለት ኑሮ በጣም ጠቃሚ ናቸው።

ስለ ምላሽ ንድፈ ሀሳብ ለመነጋገር ጊዜው አሁን ነው፣ እሱም በእውነቱ የዚህ መጣጥፍ ርዕሰ ጉዳይ ነው። በሚቀጥለው ክፍል የፕሮፔሊን እርጥበት በጣም በኢንዱስትሪ አስፈላጊ ከሆኑ ምርቶች ውስጥ አንዱን እንደሚያመርት እና እንዲሁም ይህ ምላሽ እንዴት እንደሚከሰት እና በውስጡ ያሉ ልዩነቶች ምን እንደሆኑ ይማራሉ ።

የሃይድሮሽን ቲዎሪ

በመጀመሪያ ወደ አጠቃላይ ሂደት - መፍትሄ - እንዲሁም ከላይ የተገለጸውን ምላሽ እንሸጋገር። ይህ የኬሚካል ለውጥ ነው, እሱም የሟሟ ሞለኪውሎችን ወደ ሟሟ ሞለኪውሎች መጨመር ያካትታል. በተመሳሳይ ጊዜ አዳዲስ ሞለኪውሎች ወይም ሶልቬትስ የሚባሉት የሶሉቱ ሞለኪውሎች እና በኤሌክትሮስታቲክ መስተጋብር የተገናኘ ሟሟን ያካተቱ ቅንጣቶችን መፍጠር ይችላሉ። ፍላጎት ያለን ብቻ ነው።የመጀመሪያው ዓይነት ንጥረ ነገሮች, ምክንያቱም በ propylene እርጥበት ወቅት, እንዲህ ዓይነቱ ምርት በብዛት ይመሰረታል.

ከላይ በተገለፀው መንገድ በሚፈታበት ጊዜ የሟሟ ሞለኪውሎች ከሶሉቱ ጋር ተያይዘዋል፣ አዲስ ውህድ ይገኛል። በኦርጋኒክ ኬሚስትሪ ውስጥ, እርጥበት በአብዛኛው አልኮሆል, ኬቶን እና አልዲኢይድ ይመሰረታል, ነገር ግን ሌሎች ጥቂት ጉዳዮች አሉ, ለምሳሌ እንደ glycols መፈጠር, ነገር ግን እኛ አንነካቸውም. በእርግጥ ይህ ሂደት በጣም ቀላል ነው፣ነገር ግን በተመሳሳይ ጊዜ በጣም የተወሳሰበ ነው።

የሃይድሬሽን ዘዴ

ድርብ ቦንድ፣ እንደሚታወቀው፣ ሁለት አይነት የአተሞች ግንኙነትን ያቀፈ ነው፡ ፒ እና ሲግማ ቦንድ። ፓይ-ቦንድ ሁል ጊዜ በሃይሪቴሽን ምላሽ ጊዜ የሚሰበረው የመጀመሪያው ነው ፣ ምክንያቱም ጥንካሬው ያነሰ ስለሆነ (ዝቅተኛ አስገዳጅ ኃይል አለው)። በሚሰበርበት ጊዜ ሁለት ክፍት ምህዋሮች በሁለት አጎራባች የካርቦን አተሞች ላይ ይፈጠራሉ, እነዚህም አዲስ ትስስር ይፈጥራሉ. በመፍትሔ ውስጥ ያለው የውሃ ሞለኪውል በሁለት ቅንጣቶች መልክ፡- ሃይድሮክሳይድ ion እና ፕሮቶን ከተሰበረ ድርብ ትስስር ጋር መቀላቀል ይችላል። በዚህ ሁኔታ, የሃይድሮክሳይድ ion ከማዕከላዊው የካርቦን አቶም ጋር ተያይዟል, እና ፕሮቶን - ወደ ሁለተኛው, ጽንፍ. ስለዚህ, በ propylene እርጥበት ወቅት, ፕሮፓኖል 1 ወይም አይሶፕሮፒል አልኮሆል በብዛት ይመሰረታል. ይህ በጣም አስፈላጊ የሆነ ንጥረ ነገር ነው, ምክንያቱም ኦክሳይድ በሚፈጠርበት ጊዜ, በአለማችን ውስጥ በሰፊው ጥቅም ላይ የዋለው አሴቶን ማግኘት ይቻላል. በብዛት የተቋቋመ ነው ብለናል፣ ይህ ግን ሙሉ በሙሉ እውነት አይደለም። ይህን ማለት አለብኝ፡ በ propylene እርጥበት ወቅት የተፈጠረው ብቸኛው ምርት፣ እና ይህ አይሶፕሮፒል አልኮሆል ነው።

ይህ በእርግጥ ሁሉም ስውር ዘዴዎች ነው። እንደ እውነቱ ከሆነ, ሁሉም ነገር በጣም ቀላል በሆነ መልኩ ሊገለጽ ይችላል. እና አሁን እንደ propylene hydration ያለ ሂደት በትምህርት ቤት ኮርስ ውስጥ እንዴት እንደሚመዘገብ እናገኘዋለን።

ምላሽ፡ እንዴት እንደሚከሰት

በኬሚስትሪ ውስጥ ሁሉም ነገር ብዙውን ጊዜ በቀላሉ ይገለጻል፡ በምላሽ እኩልታዎች እገዛ። ስለዚህ እየተወያየ ያለው ንጥረ ነገር ኬሚካላዊ ለውጥ በዚህ መንገድ ሊገለጽ ይችላል. የምላሽ ቀመር በጣም ቀላል የሆነው የ propylene እርጥበት በሁለት ደረጃዎች ይከናወናል. በመጀመሪያ, የድብሉ አካል የሆነው ፒ ቦንድ ተሰብሯል. ከዚያም በሁለት ቅንጣቶች መልክ ያለው የውሃ ሞለኪውል፣ ሃይድሮክሳይድ አኒዮን እና ሃይድሮጂን ካቴሽን፣ ወደ ፕሮፔሊን ሞለኪውል ቀረበ፣ እሱም በአሁኑ ጊዜ ቦንዶች የሚፈጠሩበት ሁለት ባዶ ቦታዎች አሉት። የሃይድሮክሳይድ አዮን ከሃይድሮክሳይድ ያነሰ የካርቦን አቶም (ይህም ጥቂት ሃይድሮጂን አተሞች ከተያያዙት ጋር) እና ፕሮቶን በቅደም ተከተል ከቀሪው ጽንፍ ጋር ትስስር ይፈጥራል። ስለዚህ፣ አንድ ነጠላ ምርት የተገኘ ነው፡ የሳቹሬትድ ሞኖይድሪክ አልኮሆል ኢሶፕሮፓኖል።

ምላሽ እንዴት መመዝገብ ይቻላል?

አሁን እንደ propylene hydration ያሉ ሂደቶችን የሚያንፀባርቅ ምላሽ በኬሚካላዊ ቋንቋ እንዴት መፃፍ እንደምንችል እንማራለን። የምንፈልገው ቀመር፡ CH₂ =CH - CH₃ ነው። ይህ የዋናው ንጥረ ነገር ቀመር ነው - ፕሮፔን. እንደሚመለከቱት, በ "=" ምልክት የተደረገበት ድርብ ትስስር አለው, እና ይህ ፕሮፔሊን በሚጠጣበት ጊዜ ውሃ የሚጨመርበት ነው. የምላሽ እኩልታው እንደሚከተለው ሊፃፍ ይችላል፡ CH₂ =CH - CH₃ +H₂O=CH ₃ - CH(OH) - CH_{3። በቅንፍ ውስጥ ያለው የሃይድሮክሳይል ቡድን ማለት ነውይህ ክፍል በቀመሩ አውሮፕላን ውስጥ አለመሆኑን, ግን ከታች ወይም በላይ. እዚህ በሦስቱ ቡድኖች መካከል ከመካከለኛው የካርበን አቶም የተዘረጋውን ማዕዘኖች ማሳየት አንችልም ፣ ግን እነሱ በግምት እርስ በእርስ እኩል ናቸው እና 120 ዲግሪዎች ናቸው እንበል።}

የት ነው የሚመለከተው?

በምላሹ ወቅት የተገኘው ንጥረ ነገር ለሌሎች ጠቃሚ ንጥረ ነገሮች ውህደት በንቃት ጥቅም ላይ እንደሚውል ተናግረናል። አወቃቀሩ ከአሴቶን ጋር በጣም ይመሳሰላል፣ ከእሱ የሚለየው ከሃይድሮክሶ ቡድን ይልቅ የኬቶ ቡድን አለ (ማለትም፣ ከናይትሮጅን አቶም ጋር በድርብ ቦንድ የተገናኘ የኦክስጅን አቶም) ነው። እንደምታውቁት አሴቶን እራሱ በሟሟ እና በቫርኒሾች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል፣ነገር ግን፣ በተጨማሪ፣ ለቀጣይ ውህደት እንደ ፖሊዩረቴን፣ኢፖክሲ ሙጫ፣ አሴቲክ አንዳይድ እና የመሳሰሉትን እንደ ሪጀንት ያገለግላል።

የአሴቶን ምርት ምላሽ

የአይሶፕሮፒል አልኮሆል ወደ አሴቶን መቀየሩን መግለጹ ጠቃሚ ነው ብለን እናስባለን በተለይም ይህ ምላሽ በጣም የተወሳሰበ ስላልሆነ። ለመጀመር ያህል, ፕሮፓኖል በትነት እና በኦክሲጅን በ 400-600 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ በልዩ ማነቃቂያ ላይ. ምላሹን በብር መረብ ላይ በማካሄድ በጣም ንጹህ የሆነ ምርት ይገኛል።

የምላሽ እኩልታ

የፕሮፓኖል ኦክሳይድ ምላሽ አሴቶን በጣም የተወሳሰበ ስለሆነ ወደ ዝርዝር መግለጫ አንገባም። እራሳችንን በተለመደው የኬሚካላዊ ለውጥ እኩልነት ገድበናል፡ CH₃ - CH(OH) - CH₃+O_2=CH3 _{- C(O) - CH}3 _+H2_{ኦ። እንደሚመለከቱት ፣ በስዕሉ ላይ ሁሉም ነገር በጣም ቀላል ነው ፣ ግን ሂደቱን በጥልቀት መመርመር ተገቢ ነው ፣ እና ብዙ ችግሮች ያጋጥሙናል።}

ማጠቃለያ

ስለዚህ የ propylene hydration ሂደትን ተንትነን የምላሽ ሒሳቡን እና የተከሰተበትን ዘዴ አጥንተናል። የታሰቡት የቴክኖሎጂ መርሆች በምርት ውስጥ የተከሰቱትን እውነተኛ ሂደቶች መሰረት ያደረጉ ናቸው። እንደ ተለወጠ, እነሱ በጣም አስቸጋሪ አይደሉም, ነገር ግን ለዕለት ተዕለት ህይወታችን እውነተኛ ጥቅሞች አሏቸው.