Uporaba etilena. Lastnosti etilena

Etilen je najpreprostejši organskih spojin, znanih kot alkeni. Brezbarvno vnetljiv plin,

Etilen: strukturne značilnosti in lastnosti

Ogljikovodiki so molekule, ki vsebujejo vodik in ogljik. Zelo se razlikujejo glede na število posameznih in dvojnih vezi ter strukturno orientacijo vsake komponente. Eden najpreprostejših, vendar biološko in ekonomsko ugodnih ogljikovodikov je etilen. Dobavljen je v plinastem stanju, brezbarven in vnetljiv. Sestoji iz dveh dvojno vezanih ogljikovih atomov z atomi vodika. Kemijska formula ima obliko C₂H₄. Strukturna oblika molekule je linearna zaradi prisotnosti dvojne vezi v sredini.
Etilen ima sladek vonj po moškem, ki olajša identifikacijo snovi v zraku. To velja za plin v čisti obliki: vonj se lahko zmeša z drugimi kemikalijami.

Shema uporabe etilena

Etilen se uporablja v dveh glavnih kategorijah: kot monomer, iz katerega so zgrajene velike ogljikove verige, in kot izhodni material za druge dve ogljikove spojine. Polimerizacije ponavljajo kombinacije številnih majhnih molekul etilena v večje. Ta proces se pojavi pri visokih tlakih in temperaturah. Področja uporabe etilena so številna. Polietilen je polimer, ki se posebej uporablja v proizvodnji embalažnih filmov, žičnih prevlek in plastičnih steklenic. Druga uporaba etilena kot monomera se nanaša na tvorbo linearnega alfa-olefini. Etilen je izhodni material za pripravo večih ogljikovih spojin, kot so etanol (tehnični alkohol), etilen oksid (sredstvo proti zmrzovanju, poliestrska vlakna in filmi), acetaldehid in vinil klorid. Poleg teh spojin etilen z benzenom tvori etilbenzen, ki se uporablja pri proizvodnji plastičnih mas in sintetični kavčuk. Zadevna snov je eden najpreprostejših ogljikovodikov. Vendar lastnosti etilena postanejo biološko in ekonomsko pomembne.

Komercialna uporaba

Lastnosti etilena zagotavljajo dobro tržno osnovo za veliko količino organskih snovi, ki vsebujejo ogljik in vsebujejo vodik. Molekule posameznih etilenov lahko združimo skupaj, da proizvedemo polietilen (kar pomeni veliko molekul etilena). Polietilen se uporablja za izdelavo plastike. Poleg tega se lahko uporablja tudi za izdelavo detergentov in sintetičnih maziv, ki so kemikalije, ki se uporabljajo za zmanjšanje trenja. Uporaba etilena za proizvodnjo stirena je pomembna pri ustvarjanju gume in zaščitne embalaže. Poleg tega se uporablja v industriji čevljev, zlasti v zvezi s športnimi čevlji, pa tudi pri proizvodnji avtomobilskih gum. Uporaba etilena je komercialno pomembna in sam plin je eden najpogosteje pridobljenih ogljikovodikov v svetovnem merilu.

Nevarnost za zdravje

Etilen predstavlja nevarnost za zdravje, ker je zelo vnetljiv in eksploziven. Lahko deluje tudi kot zdravilo pri nizkih koncentracijah, ki povzroča slabost, omotico, glavobole in izgubo koordinacije gibanja. Pri višjih koncentracijah deluje kot anestetik, ki povzroča izgubo zavesti, neobčutljivost na bolečine in druge dražilne snovi. Vsi ti negativni vidiki so lahko vzrok za skrb predvsem za ljudi, ki neposredno delajo s plinom. Količina etilena, s katero se večina ljudi srečuje v vsakdanjem življenju, je navadno relativno majhna.

Etilenske reakcije

1) Oksidacija. To je dodajanje kisika, na primer pri oksidaciji etilena v etilen oksid. Uporablja se za proizvodnjo etilen glikola (1,2-etandiola), ki se uporablja kot tekočina brez zmrzovanja in pri proizvodnji poliestrov s kondenzacijsko polimerizacijo.

2) Halogeniranje - reakcije z etilenom fluora, klora, broma in joda.

3) Kloriranje etilena v obliki 1,2-dikloroetana in naknadne pretvorbe monomera 1,2-dikloroetana v vinil klorid. 1,2-dikloroetan je koristno organsko topilo in je tudi dragocen predhodnik pri sintezi vinilklorida.
4) Alkilacija je dodajanje ogljikovodikov nad dvojno vezjo, na primer sintezo etilbenzena iz etilena in benzena, čemur sledi pretvorba v stiren. Etilbenzen je intermediat za proizvodnjo stirena, enega najbolj razširjenih vinilnih monomerov. Stiren je monomer, ki se uporablja za proizvodnjo polistirena.

5) zgorevanje etilena. Plin dobimo s segrevanjem etanola in koncentrirane žveplove kisline.

6) Hidracija je reakcija z dodajanjem vode v dvojno vez. Najpomembnejša industrijska uporaba te reakcije je pretvorba etilena v etanol.

Etilen in izgorevanje

Etilen je plin brez barve, ki je v vodi slabo topen. Zgorevanje etilena v zraku spremlja nastajanje ogljikovega dioksida in vode. V čistem oblika plina opekline z lahkim difuzijskim plamenom. Zmešamo z majhno količino zraka, ki jih zagotavlja plamen, ki je sestavljen iz treh ločenih plasti - notranje jedro - nezgorelih plinov, modrozeleno plast in zunanji konus, pri čemer so delno oksidirani produkt dvofazni plasti žgati v difuzijskem plamenu. Nastali plamen kaže zapleteno vrsto reakcij, in če v mešanico plinov dodamo več zraka, se difuzijski sloj postopoma izgine.

Koristna dejstva

1) Etilen je naravni rastlinski hormon, vpliva na rast, razvoj, zorenje in staranje vseh rastlin.

2) Plin ni škodljiv in ni strupen za ljudi v določeni koncentraciji (100-150 mg).

3) Uporablja se v medicini kot anestetik.

4) Dejanje etilena upočasni pri nizkih temperaturah.

5) Karakteristična lastnost je dobra penetracijska moč preko večine snovi, na primer skozi škatle za kartonsko embalažo, lesene in celo betonske stene.

6) Čeprav je neprecenljiva za njegovo sposobnost, da sproži proces zorenja, lahko pa tudi zelo škodljiva za veliko sadja, zelenjave, cvetja in rastlin, pospeši proces staranja in zmanjšuje kakovost izdelka in njegovo rok. Stopnja škode je odvisna od koncentracije, trajanja izpostavljenosti in temperature.

7) Etilen je eksploziven pri visokih koncentracijah.

8) Etilen se uporablja pri proizvodnji posebnega stekla za avtomobilsko industrijo.

9) Proizvodnja kovinskih konstrukcij: plin se uporablja kot plin iz kisikovega goriva za rezanje kovine, varjenje in visoko hitrost termičnega brizganja.

10) Rafiniranje: etilen se uporablja kot hladilno sredstvo, zlasti pri utekočinjanju zemeljskega plina.

11) Kot je bilo že omenjeno, je etilen zelo reaktivna snov, poleg tega pa tudi zelo enostavno vžge. Iz varnostnih razlogov se običajno prevaža s posebnim ločenim plinovodom.

12) Eden najpogostejših izdelkov, izdelanih neposredno iz etilena, je plastika.