Propylene की हाइड्रेशन: समीकरण प्रतिक्रिया

कार्बनिक पदार्थ हमारे जीवन में एक महत्वपूर्ण स्थान है। वे मुख्य घटक पॉलिमर कि हमारे चारों तरफ हैं: यह प्लास्टिक बैग, और रबर, साथ ही कई अन्य सामग्री है। Polypropylene को शामिल किया गया में इस श्रृंखला अंतिम चरण नहीं है। यह भी विभिन्न सामग्रियों में शामिल है और इस तरह के निर्माण, प्लास्टिक के कप और अन्य छोटे (लेकिन पैमाने पर नहीं उत्पादन) के लिए एक सामग्री के रूप में एक घर में इस्तेमाल के रूप में कई उद्योगों में प्रयोग किया जाता है की जरूरत है। हम प्रोपलीन के जलयोजन (जिसके द्वारा, वैसे, हम प्राप्त कर सकते हैं के रूप में, इस तरह के एक प्रक्रिया के बारे में बात करने से पहले isopropyl शराब), उद्योग के लिए यह आवश्यक पदार्थ की खोज के इतिहास पर नजर डालें।

कहानी

जैसे, प्रोपलीन के उद्घाटन की तारीख नहीं है। हालांकि, इसकी बहुलक - Polypropylene वास्तव में प्रसिद्ध जर्मन रसायनज्ञ ओटो बायर द्वारा 1936 में खोला -was। बेशक, सैद्धांतिक रूप से, यह एक के रूप में जाना जाता था इस तरह के एक महत्वपूर्ण मुद्दा हो सकता है, लेकिन व्यवहार में यह सफल नहीं है। यह बीसवीं सदी के मध्य जब जर्मन और इतालवी दवा की दुकानों में ही सफल रहा और ज़ेग्लर Nutt असंतृप्त हाइड्रोकार्बन पॉलीमेराईजेशन उत्प्रेरक (एक या अधिक डबल बांड वाले), जो बाद में और नाम है खोला: ज़ेग्लर-नाटा उत्प्रेरक। इस बिंदु तक यह ऐसे पदार्थों का बहुलकीकरण प्रतिक्रिया चला गया है बनाने के लिए पूरी तरह से असंभव था। वे polycondensation प्रतिक्रिया में जाने जाते थे, जब बहुलक श्रृंखला से जुड़े पदार्थ को प्रभावित किए बिना उत्प्रेरक, जिससे उप-उत्पादों के गठन। लेकिन साथ असंतृप्त हाइड्रोकार्बन सफल नहीं है।

एक अन्य महत्वपूर्ण इस पदार्थ के साथ जुड़े प्रक्रिया, अपने जलयोजन था। इसके उपयोग की शुरुआत के दौरान प्रोपलीन काफी एक बहुत कुछ था। और आविष्कार विभिन्न तेल और गैस प्रसंस्करण कंपनियों के लिए यह सब धन्यवाद एक इलाज propene (भी कभी कभी के रूप में एक पदार्थ वर्णित करने के लिए कहा गया है)। कच्चे तेल के खुर द्वारा एक उत्पाद था, और जब यह पता चला कि एक व्युत्पन्न उसके, isopropyl शराब, इस तरह के BASF के रूप में मानव जाति के लिए कई उपयोगी पदार्थ, कई कंपनियों, के संश्लेषण के लिए आधार है, उत्पादन की अपनी विधि का पेटेंट कराया है और इस सिलसिले में एक बड़े पैमाने पर व्यापार का शुभारंभ किया। प्रोपलीन हाइड्रेशन का परीक्षण किया और लागू किया पहले बहुलकीकरण कारण है कि एसीटोन, हाइड्रोजन पेरोक्साइड, isopropylamine पहले शुरू कर दिया polypropylene के उत्पादन के लिए किया गया था।

पेट्रोलियम से propene की जुदाई का एक बहुत ही दिलचस्प प्रक्रिया। यह उसे अब हम बारी है।

प्रोपलीन का अलगाव

पायरोलिसिस तेल और जुड़े गैसों: असल में, बुनियादी विधि का एक सैद्धांतिक समझ में केवल एक ही प्रक्रिया है। लेकिन अब प्रौद्योगिकी कार्यान्वयन - बस एक समुद्र। तथ्य यह है कि हर कंपनी एक अनोखा तरीका प्राप्त करने और अपने पेटेंट और अन्य समान कंपनियों ने भी अपने अपने तरीकों से अभी भी बनाने के लिए और कच्चे माल के रूप propene बेचने या यह उत्पादों की एक किस्म में बदलने के लिए देख रहे हैं की रक्षा करना चाहता है।

Pyrolysis ( "Pyro" - आग "lys" - विनाश) - उच्च तापमान और उत्प्रेरक के प्रभाव में छोटे में रासायनिक क्षय की प्रक्रिया जटिल और बड़े अणुओं। तेल, के रूप में जाना जाता है, हाइड्रोकार्बन का एक मिश्रण प्रकाश, मध्यम और भारी अंशों के होते है। पहले, बहुत कम आणविक भार, और propene और पायरोलिसिस में ईथेन हैं से। इस प्रक्रिया को विशेष भट्टियों में किया जाता है। प्रक्रिया प्रौद्योगिकी का सबसे उन्नत निर्माताओं में अलग है: कुछ रेत एक शीतलक, अन्य के रूप में प्रयोग किया जाता है - क्वार्ट्ज, और दूसरों - कोक; तुम भी उनकी संरचना में ओवन विभाजित कर सकते हैं: ट्यूबलर और पारंपरिक, देखते हैं के रूप में वे रिएक्टरों कहा जाता है।

लेकिन पायरोलिसिस प्रक्रिया, पर्याप्त स्वच्छ प्रोप का उत्पादन के रूप में अलग से उसे, वहाँ हाइड्रोकार्बन के असंख्य है, जो तब काफी ऊर्जा प्रधान तरीके को विभाजित करने के लिए है ही बना है। इसलिए, हाइड्रेशन के बाद हाइड्रोकार्बन की निर्जलीकरण के लिए इस्तेमाल के रूप में एक शुद्ध सामग्री प्राप्त करने के लिए: हमारे मामले में - प्रोपेन। साथ ही बहुलकीकरण ऊपर वर्णित प्रक्रिया अभी नहीं होता है। हाइड्रोजन molkuly से विखंडन हाइड्रोकार्बन सीमित त्रिसंयोजक क्रोमियम आक्साइड और एल्यूमीनियम ऑक्साइड की उत्प्रेरक की कार्रवाई के तहत होता है।

लेकिन यह कैसे जलयोजन प्रक्रिया की कहानी पर जाने से पहले, हमारे असंतृप्त हाइड्रोकार्बन की संरचना को देखो।

खास तौर पर प्रोपलीन संरचना

खुद Propen - केवल alkenes (एक डबल बांड के साथ हाइड्रोकार्बन) के एक नंबर के दूसरे सदस्य। आसानी के लिए, वह केवल एथिलीन से पीछे नहीं है (जिसमें से, जैसा कि आप, लगता है कि हो सकता है polyethylene बनाने - दुनिया में बहुलक वजन)। इसके हाइड्रोकार्बन के परिवार, प्रोपेन की "रिश्तेदार" के रूप में गैस - सामान्य स्थिति propen में।

लेकिन propene से एक महत्वपूर्ण अंतर प्रोपेन - कि बाद इसकी संरचना में एक डबल बांड, जो मौलिक अपने रासायनिक गुणों में परिवर्तन किया गया है। यह असंतृप्त हाइड्रोकार्बन अन्य पदार्थों के एक अणु है, जिससे एक यौगिक पूरी तरह से अलग गुण के साथ प्राप्त अक्सर उद्योग और घर के लिए बहुत महत्वपूर्ण है करने के लिए कनेक्शन की अनुमति देता है।

यह प्रतिक्रिया सिद्धांत के बारे में बात करने के लिए समय आ गया है जो, वास्तव में, इस लेख का विषय। अगले अनुभाग में, आपको लगता है कि व्यावसायिक रूप से सबसे महत्वपूर्ण उत्पादों में से एक का गठन सीखना होगा, और कैसे यह प्रतिक्रिया करता है और क्या उस में जब प्रोपलीन जलयोजन बारीकियों हैं।

जलयोजन के सिद्धांत

शुरू करने के लिए, हमें एक अधिक सामान्य प्रक्रिया पर गौर करें - solvation - जो भी ऊपर वर्णित प्रतिक्रिया भी शामिल है। यह रासायनिक रूपांतरण, घुला हुआ पदार्थ के अणुओं के विलायक अणुओं में शामिल होने में होते हैं जो। इस प्रकार वे, एक नया अणु, या तथाकथित solvates फार्म कर सकते हैं - घुला हुआ पदार्थ अणुओं से मिलकर कणों और संबंधित इलेक्ट्रोस्टैटिक बातचीत विलायक। हम केवल सामग्री के पहले प्रकार में दिलचस्पी है क्योंकि जब प्रोपलीन के जलयोजन अधिमानतः ऐसे उत्पाद बनाई है कर रहे हैं।

उपरोक्त विधि solvation विलायक अणुओं घुला हुआ पदार्थ से जुड़े होते हैं, नए यौगिक प्राप्त की। कार्बनिक रसायन में फ़ायदेमंद जलयोजन एल्कोहल, कीटोन और एल्डीहाइड के दौरान गठन, लेकिन ऐसी ग्लाइकॉल्स के गठन के रूप में कुछ अन्य मामलों में, हैं, लेकिन वे चर्चा नहीं की जाएगी। वास्तव में, इस प्रक्रिया बहुत आसान है, लेकिन एक ही समय में काफी जटिल है।

जलयोजन तंत्र

अनुकरणीय और सिग्मा बांड: डबल बांड, के रूप में जाना जाता है, परमाणु बांड के दो प्रकार के होते हैं। पी-बंधन जलयोजन पर हमेशा पहली प्रतिक्रिया टूट, के रूप में यह कम मजबूत है (एक छोटे से बाध्यकारी ऊर्जा है)। इसके टूटना पर दो आसन्न कार्बन परमाणुओं जो नए बांड फार्म कर सकते हैं के दो खाली कक्षाओं का निर्माण करती है। एक पानी के अणु कि हाइड्रोक्साइड आयन और प्रोटॉन के दो कण, करने में सक्षम के रूप में समाधान में मौजूद है डबल बांड विस्फोट नियुक्त हुए। जिसमें हाइड्रोक्साइड आयन केंद्रीय कार्बन परमाणु और प्रोटॉन से जुड़ा हुआ है - दूसरे चरम पर। इस प्रकार, प्रोपलीन के जलयोजन में मुख्य रूप से 1-propanol, या isopropyl शराब बनाई जाती है। यह एक बहुत महत्वपूर्ण बात है, के बाद से यह एसीटोन के ऑक्सीकरण प्राप्त करना संभव है, हमारी दुनिया में बड़ी मात्रा में प्रयोग किया जाता है। हमें बताया जाता है कि यह मुख्य रूप से बनाई है, लेकिन यह सच नहीं है। मैं यह कहना चाहिए: केवल प्रोपलीन के जलयोजन द्वारा गठित उत्पाद है, और इस - isopropyl शराब।

यह, ज़ाहिर है, सभी बारीकियों। वास्तव में, सब कुछ बहुत वर्णन करने के लिए आसान हो सकता है। और अब हम कैसे इस तरह के प्रोपलीन के जलयोजन के रूप में एक प्रक्रिया का एक स्कूल पाठ्यक्रम लिखने के लिए पता है।

रिएक्शन: यह कैसे होता है

सब कुछ निरूपित करने के लिए रसायन शास्त्र में सरल है: प्रतिक्रिया समीकरण की मदद से। चर्चा के अंतर्गत इस मामले की कि रासायनिक परिवर्तन इस तरह से वर्णित किया जा सकता। प्रोपलीन की हाइड्रेशन, प्रतिक्रिया समीकरण बहुत सरल है और दो चरणों में जगह लेता है। सबसे पहले अनुकरणीय-बंधन, एक डबल का हिस्सा तोड़ दिया। तब हाइड्रॉक्साइड ऋणायन और हाइड्रोजन केशन, प्रोपलीन के लिए उपयुक्त एक अणु के दो कणों, इस समय होने दो रिक्त सीटों बांड के रूप में के रूप में पानी के अणु। हाइड्रोक्साइड आयन (जो करने के लिए अर्थात्, हाइड्रोजन परमाणुओं की एक न्यूनतम राशि) रूपों कार्बन परमाणु के साथ एक बांड कम हाइड्रोजनीकृत क्रमशः, और एक प्रोटॉन,, - शेष चरम के साथ। इस प्रकार, की एक एकल उत्पाद: सीमित monohydric शराब है isopropanol।

कैसे एक प्रतिक्रिया रिकॉर्ड करने के लिए?

अब हम सीखेंगे कि कैसे इस तरह के प्रोपलीन के जलयोजन के रूप में रासायनिक प्रतिक्रिया की भाषा, एक प्रक्रिया को दर्शाती लिखने के लिए। एक सूत्र है कि हमारे लिए उपयोगी है: सीएच ₂ = CH - सीएच _3। propene - यह प्रारंभिक सामग्री का सूत्र है। आप देख सकते हैं, यह एक डबल बांड पर हस्ताक्षर से निर्देशित होता है है "=", और इस जगह पानी prisoednyatsya करेंगे जब प्रोपलीन के हाइड्रेशन हो जाएगा। रिएक्शन समीकरण लिखा जा सकता है के रूप में: सीएच ₂ = CH - सीएच ₃ + H ₂ O = सीएच ₃ - सीएच (OH) - CH _3। कोष्ठक में हाइड्रॉक्सिल समूह का मतलब है कि इस भाग सूत्र के विमान में नहीं है, और नीचे या ऊपर। यहाँ हम तीन समूहों के बीच कोण नहीं दिखा सकते हैं, मध्यम कार्बन परमाणु से विस्तार, लेकिन यह कहना कि वे एक दूसरे के लगभग बराबर कर रहे हैं और 120 डिग्री के लिए बनाते हैं।

यह कहां प्रयोग किया जाता है?

हम पहले से ही उल्लेख किया है कि प्रतिक्रिया पदार्थ के पाठ्यक्रम में प्राप्त व्यापक रूप से हमारे लिए अन्य महत्वपूर्ण पदार्थों के संश्लेषण के लिए प्रयोग किया जाता है। यह एसीटोन, जहाँ से यह केवल यह है कि बजाय वहाँ gidroksogrupp कीटो (यानी, ऑक्सीजन परमाणु एक नाइट्रोजन परमाणु के एक डबल बांड से जुड़े हुए) खड़े में अलग करने के लिए संरचना में बहुत समान है। के रूप में जाना जाता है, एसीटोन ही वार्निश और सॉल्वैंट्स में प्रयोग किया जाता है, लेकिन इसके अलावा में, यह इस तरह polyurethanes के रूप में और अधिक जटिल पदार्थों के आगे संश्लेषण, epoxy राल, के लिए एक अभिकारक के रूप में प्रयोग किया जाता है एसिटिक एनहाइड्राइड , और इतने पर।

एसीटोन उत्पादन प्रतिक्रिया

हमें लगता है कि यह, isopropyl शराब, एसीटोन के परिवर्तन का वर्णन करने के लिए विशेष रूप से के बाद से यह प्रतिक्रिया इतनी जटिल नहीं है उपयोगी है। शुरू, propanol और एक विशेष उत्प्रेरक पर ऑक्सीजन oksilyayut 400-600 डिग्री सेल्सियस सुखाया करने के लिए। एक बहुत ही शुद्ध उत्पाद एक रजत जाल में प्रतिक्रिया से बाहर ले जाने से प्राप्त की है।

प्रतिक्रिया समीकरण

हम एसीटोन में propanol के ऑक्सीकरण के लिए प्रतिक्रिया तंत्र के विवरण में नहीं जाना होगा, क्योंकि यह बहुत जटिल है। सीमित पारंपरिक रासायनिक रूपांतरण समीकरण: सीएच ₃ - सीएच (OH) - CH ₃ + O ₂ = सीएच ₃ - सी (ओ) - CH ₃ + H ₂ ओ योजना सभी काफी सरल में दिखाया गया है, लेकिन यह प्रक्रिया में गहरी जाने के लिए आवश्यक है के रूप में, और हम कठिनाइयों के एक नंबर का सामना करना पड़ेगा।

निष्कर्ष

इसलिए हम प्रोपलीन जलयोजन प्रक्रिया और प्रतिक्रिया का अध्ययन किया और इसकी घटना की व्यवस्था के लिए समीकरण ध्वस्त किया गया। माना जाता है तकनीकी सिद्धांतों वास्तविक उद्योग में हो रही प्रक्रियाओं का आधार हैं। जैसा सामने आया, वे बहुत जटिल नहीं हैं, लेकिन हमारी रोजमर्रा की जिंदगी के लिए एक वास्तविक लाभ है।