Etilena este cel mai simplu dintre compușii organici cunoscuți sub numele de alchene. Este un gaz inflamabil incolor, cu gust și miros dulceag. Sursele naturale includ gazul natural și petrolul, este, de asemenea, un hormon natural în plante unde inhibă creșterea și promovează coacerea fructelor. Utilizarea etilenei este comună în chimia organică industrială. Este produs prin încălzirea gazului natural, punctul de topire este de 169,4 °C, punctul de fierbere este de 103,9 °C.
Etilenă: caracteristici structurale și proprietăți
Hidrocarburile sunt molecule care conțin hidrogen și carbon. Ele variază foarte mult în ceea ce privește numărul de legături simple și duble și orientarea structurală a fiecărei componente. Una dintre cele mai simple, dar benefice din punct de vedere biologic și economic este etilena. Este furnizat sub formă gazoasă, este incolor și inflamabil. Este format din doi atomi de carbon cu duble legătură cu atomi de hidrogen. Formula chimică este C2H4. Forma structurală a moleculei este liniară datorită prezenței unei duble legături în centru.
Etilena are un miros dulce de mosc care o face ușor de utilizat.identificați substanța din aer. Acest lucru se aplică gazului în forma sa pură: mirosul poate dispărea atunci când este amestecat cu alte substanțe chimice.
Schema de aplicare a etilenei
Etilena este folosită în două categorii principale: ca monomer din care sunt construite lanțuri mari de carbon și ca materie primă pentru alți compuși cu doi atomi de carbon. Polimerizările sunt combinații repetate de multe molecule mici de etilenă în altele mai mari. Acest proces are loc la presiuni și temperaturi ridicate. Aplicațiile pentru etilenă sunt numeroase. Polietilena este un polimer care este utilizat în special în cantități mari în producția de folii de ambalare, acoperiri de sârmă și sticle de plastic. O altă utilizare a etilenei ca monomer se referă la formarea de a-olefine liniare. Etilena este materia primă pentru prepararea unui număr de compuși cu două atomi de carbon, cum ar fi etanolul (alcool tehnic), oxidul de etilenă (antigel, fibre și pelicule de poliester), acetaldehida și clorura de vinil. Pe lângă acești compuși, etilena cu benzen formează etilbenzen, care este utilizat în producția de materiale plastice și cauciuc sintetic. Substanța în cauză este una dintre cele mai simple hidrocarburi. Cu toate acestea, proprietățile etilenei o fac semnificativă din punct de vedere biologic și economic.
Utilizare comercială
Proprietățile etilenei oferă o bază comercială bună pentru un număr mare de materiale organice (care conțin carbon și hidrogen). Moleculele simple de etilenă pot fiunite între ele pentru a face polietilenă (ceea ce înseamnă multe molecule de etilenă). Polietilena este folosită la fabricarea materialelor plastice. În plus, poate fi folosit pentru a face detergenți și lubrifianți sintetici, care sunt substanțe chimice folosite pentru a reduce frecarea. Utilizarea etilenei pentru obținerea stirenilor este relevantă în procesul de creare a cauciucului și a ambalajelor de protecție. În plus, este folosit în industria încălțămintei, în special pantofii sport, precum și în producția de anvelope auto. Utilizarea etilenei este importantă din punct de vedere comercial, iar gazul în sine este una dintre cele mai frecvent produse hidrocarburi la scară globală.
Pericol pentru sănătate
Etilena este un pericol pentru sănătate în primul rând deoarece este inflamabilă și explozivă. De asemenea, poate acționa ca un medicament în concentrații scăzute, provocând greață, amețeli, dureri de cap și necoordonare. La concentrații mai mari, acționează ca un anestezic, provocând inconștiență, insensibilitate la durere și alți stimuli. Toate aceste aspecte negative pot fi un motiv de îngrijorare în primul rând pentru persoanele care lucrează direct cu gaz. Cantitatea de etilenă pe care o întâlnesc majoritatea oamenilor în viața de zi cu zi este de obicei relativ mică.
Reacții cu etilenă
1) Oxidare. Aceasta este adăugarea de oxigen, de exemplu, în oxidarea etilenei la oxid de etilenă. Este folosit înîn producerea etilenglicolului (1,2-etandiol), care este utilizat ca lichid antigel și în producerea poliesterilor prin polimerizare prin condensare.
2) Halogenare - reacții cu etilena de fluor, clor, brom, iod.
3) Clorarea etilenei ca 1,2-dicloretan și conversia ulterioară a 1,2-dicloretanului în monomer de clorură de vinil. 1,2-dicloretanul este un solvent organic util și este, de asemenea, un precursor valoros în sinteza clorurii de vinil.
4) Alchilare - adăugarea de hidrocarburi la legătura dublă, de exemplu, sinteza etilbenzenului din etilenă și benzen, urmată de conversia în stiren. Etilbenzenul este un intermediar pentru producerea stirenului, unul dintre cei mai folosiți monomeri vinilici. Stirenul este un monomer folosit la fabricarea polistirenului.
5) Arderea etilenei. Gazul se obține prin încălzirea alcoolului etilic și a acidului sulfuric concentrat.
6) Hidratarea este o reacție cu adăugarea de apă la o legătură dublă. Cea mai importantă aplicație industrială a acestei reacții este conversia etilenei în etanol.
Etilenă și ardere
Etilena este un gaz incolor care este slab solubil în apă. Arderea etilenei în aer este însoțită de formarea de dioxid de carbon și apă. În forma sa pură, gazul arde cu o flacără de difuzie ușoară. Amestecat cu o cantitate mică de aer, dă o flacără formată din trei straturi separate - un miez interior - gaz nears, un strat albastru-verde și un con exterior unde produsul parțial oxidat.din stratul preamestecat arde într-o flacără de difuzie. Flacăra rezultată prezintă o serie complexă de reacții și, pe măsură ce se adaugă mai mult aer în amestecul de gaze, stratul de difuzie dispare treptat.
Fapte utile
1) Etilena este un hormon natural din plante, care afectează creșterea, dezvoltarea, maturarea și îmbătrânirea tuturor plantelor.
2) Gazul nu este dăunător și netoxic pentru oameni într-o anumită concentrație (100-150 mg).
3) Este folosit în medicină ca analgezic.
4) Etilena încetinește la temperaturi scăzute.
5) Proprietatea caracteristică este o bună penetrare prin majoritatea substanțelor, cum ar fi cutiile de ambalaje din carton, pereții din lemn și chiar din beton.
6) Deși este de neprețuit pentru capacitatea sa de a iniția procesul de coacere, poate fi, de asemenea, foarte dăunător pentru multe fructe, legume, flori și plante, accelerând procesul de îmbătrânire și reducând calitatea produsului și perioada de valabilitate. Gradul de deteriorare depinde de concentrație, durata expunerii și temperatură.
7) Etilena este explozivă în concentrații mari.
8) Etilena este utilizată în producția de sticlă specială pentru industria auto.
9) Fabricarea structurilor din oțel: gazul este folosit ca gaz oxicombustibil pentru tăierea metalelor, sudarea și pulverizarea termică de mare viteză.
10) Rafinare: se folosește etilenăca agent frigorific, în special în instalațiile de GNL.
11) După cum am menționat mai devreme, etilena este o substanță foarte reactivă, în plus, este și foarte inflamabilă. Din motive de siguranță, de obicei este transportat printr-o conductă specială de gaz separată.
12) Unul dintre cele mai comune produse fabricate direct din etilenă este plasticul.
