Էթիլենը օրգանական միացություններից ամենապարզն է, որը հայտնի է որպես ալկեններ: Անգույն դյուրավառ գազ է՝ քաղցր համով և հոտով։ Բնական աղբյուրները ներառում են բնական գազը և նավթը, այն նաև բնական հորմոն է բույսերում, որտեղ այն արգելակում է աճը և նպաստում պտուղների հասունացմանը: Էթիլենի օգտագործումը տարածված է արդյունաբերական օրգանական քիմիայում: Ստացվում է բնական գազի տաքացման միջոցով, հալման ջերմաստիճանը՝ 169,4°C, եռմանը՝ 103,9°C։
Էթիլեն. կառուցվածքային առանձնահատկություններ և հատկություններ
Ածխաջրածինները ջրածին և ածխածին պարունակող մոլեկուլներ են։ Նրանք մեծապես տարբերվում են միայնակ և կրկնակի կապերի քանակով և յուրաքանչյուր բաղադրիչի կառուցվածքային կողմնորոշմամբ: Ամենապարզ, բայց կենսաբանական և տնտեսապես շահավետ ածխաջրածիններից մեկը էթիլենն է: Այն մատակարարվում է գազային տեսքով, անգույն է և դյուրավառ։ Այն բաղկացած է երկու կրկնակի կապակցված ածխածնի ատոմներից ջրածնի ատոմներով։ Քիմիական բանաձևն է C2H4: Մոլեկուլի կառուցվածքային ձևը գծային է՝ կենտրոնում կրկնակի կապի առկայության պատճառով:
Էթիլենն ունի քաղցր մուշկի հոտ, որը հեշտացնում էբացահայտել օդում առկա նյութը. Սա վերաբերում է գազին իր մաքուր ձևով. հոտը կարող է անհետանալ, երբ խառնվում է այլ քիմիական նյութերի հետ:
Էթիլենի կիրառման սխեմա
Էթիլենը օգտագործվում է երկու հիմնական կատեգորիաներով՝ որպես մոնոմեր, որից կառուցված են խոշոր ածխածնային շղթաներ, և որպես մեկնարկային նյութ այլ երկածխածնային միացությունների համար։ Պոլիմերացումները շատ փոքր էթիլենի մոլեկուլների կրկնվող համակցություններն են ավելի մեծերի: Այս գործընթացը տեղի է ունենում բարձր ճնշման և ջերմաստիճանի պայմաններում: Էթիլենի կիրառությունները բազմաթիվ են։ Պոլիէթիլենը պոլիմեր է, որը հատկապես մեծ քանակությամբ օգտագործվում է փաթեթավորման ֆիլմերի, մետաղալարերի ծածկույթների և պլաստիկ շշերի արտադրության մեջ: Էթիլենի մեկ այլ օգտագործումը որպես մոնոմեր վերաբերում է գծային α-ոլեֆինների առաջացմանը: Էթիլենը մեկնարկային նյութ է մի շարք երկածխածնային միացությունների պատրաստման համար, ինչպիսիք են էթանոլը (տեխնիկական սպիրտ), էթիլենի օքսիդը (հակասառեցնող նյութ, պոլիեսթեր մանրաթելեր և թաղանթներ), ացետալդեհիդ և վինիլքլորիդ։ Բացի այդ միացություններից, էթիլենը բենզոլով առաջացնում է էթիլբենզոլ, որն օգտագործվում է պլաստմասսա և սինթետիկ կաուչուկի արտադրության մեջ։ Քննարկվող նյութը ամենապարզ ածխաջրածիններից մեկն է։ Այնուամենայնիվ, էթիլենի հատկությունները դարձնում են այն կենսաբանորեն և տնտեսապես նշանակալի:
Առևտրային օգտագործում
Էթիլենի հատկությունները լավ առևտրային հիմք են ապահովում մեծ քանակությամբ օրգանական (ածխածին և ջրածին պարունակող) նյութերի համար: Մեկ էթիլենի մոլեկուլները կարող են լինելմիացել են՝ ստեղծելով պոլիէթիլեն (ինչը նշանակում է շատ էթիլենի մոլեկուլներ): Պոլիէթիլենն օգտագործվում է պլաստմասսա պատրաստելու համար։ Բացի այդ, այն կարող է օգտագործվել լվացող միջոցներ և սինթետիկ քսանյութեր պատրաստելու համար, որոնք քիմիական նյութեր են, որոնք օգտագործվում են շփումը նվազեցնելու համար: Ստիրոլներ ստանալու համար էթիլենի օգտագործումը տեղին է ռետինե և պաշտպանիչ փաթեթավորման ստեղծման գործընթացում: Բացի այդ, այն օգտագործվում է կոշիկի, հատկապես սպորտային կոշիկների, ինչպես նաև ավտոմեքենաների անվադողերի արտադրության մեջ։ Էթիլենի օգտագործումը կոմերցիոն առումով կարևոր է, և գազն ինքնին համաշխարհային մասշտաբով ամենատարածված ածխաջրածիններից մեկն է։
Առողջության վտանգ
Էթիլենը առողջության համար վտանգ է ներկայացնում հիմնականում այն պատճառով, որ այն դյուրավառ է և պայթուցիկ: Այն կարող է նաև գործել որպես թմրանյութ ցածր կոնցենտրացիաների դեպքում՝ առաջացնելով սրտխառնոց, գլխապտույտ, գլխացավեր և անսարքություն: Ավելի բարձր կոնցենտրացիաների դեպքում այն գործում է որպես անզգայացնող միջոց՝ առաջացնելով ուշագնացություն, ցավի նկատմամբ անզգայունություն և այլ գրգռիչներ։ Այս բոլոր բացասական կողմերը կարող են անհանգստության պատճառ հանդիսանալ առաջին հերթին գազի հետ անմիջականորեն աշխատող մարդկանց համար։ Էթիլենի քանակությունը, որին շատերը հանդիպում են իրենց առօրյա կյանքում, սովորաբար համեմատաբար փոքր է։
Էթիլենի ռեակցիաներ
1) Օքսիդացում. Սա թթվածնի ավելացում է, օրինակ, էթիլենի էթիլենօքսիդի օքսիդացման ժամանակ: Այն օգտագործվում էէթիլեն գլիկոլի (1, 2-էթանեդիոլ) արտադրության մեջ, որն օգտագործվում է որպես հակասառեցնող հեղուկ և պոլիեսթերների արտադրության մեջ՝ կոնդենսացիոն պոլիմերացման միջոցով։
2) Հալոգենացում - ռեակցիաներ ֆտորի, քլորի, բրոմի, յոդի էթիլենի հետ։
3) Էթիլենի քլորացումը որպես 1,2-դիքլորէթան և 1,2-դիքլորէթանի հետագա փոխակերպումը վինիլքլորիդ մոնոմերի: 1,2-դիքլորէթանը օգտակար օրգանական լուծիչ է և նաև արժեքավոր նախադրյալ է վինիլքլորիդի սինթեզում:
4) ալկիլացում - ածխաջրածինների ավելացում կրկնակի կապին, օրինակ՝ էթիլբենզոլի սինթեզը էթիլենից և բենզոլից, որին հաջորդում է փոխարկումը ստիրոլի։ Էթիլբենզոլը միջանկյալ նյութ է ստիրոլի արտադրության համար, որն ամենաշատ օգտագործվող վինիլային մոնոմերներից է: Ստիրոլը մոնոմեր է, որն օգտագործվում է պոլիստիրոլի արտադրության համար։
5) Էթիլենի այրում. Գազը ստացվում է էթիլային սպիրտի և խտացված ծծմբաթթվի տաքացման արդյունքում։
6) Հիդրացիան կրկնակի կապի մեջ ջրի ավելացման ռեակցիա է: Այս ռեակցիայի ամենակարևոր արդյունաբերական կիրառումը էթիլենի փոխակերպումն է էթանոլի։
Էթիլեն և այրում
Էթիլենը անգույն գազ է, որը վատ է լուծվում ջրում: Օդում էթիլենի այրումը ուղեկցվում է ածխաթթու գազի և ջրի առաջացմամբ։ Իր մաքուր տեսքով գազը այրվում է թեթև դիֆուզիոն բոցով։ Փոքր քանակությամբ օդի հետ խառնվելով՝ այն տալիս է բոց, որը բաղկացած է երեք առանձին շերտերից՝ ներքին միջուկը՝ չայրված գազ, կապույտ-կանաչ շերտ և արտաքին կոն, որտեղ մասամբ օքսիդացված է արտադրանքը։նախապես խառնված շերտից այրվում է դիֆուզիոն կրակի մեջ։ Ստացված բոցը ցույց է տալիս ռեակցիաների բարդ շարք, և քանի որ գազային խառնուրդին ավելանում է ավելի շատ օդ, դիֆուզիոն շերտը աստիճանաբար անհետանում է։
Օգտակար Փաստեր
1) Էթիլենը բնական բուսական հորմոն է, այն ազդում է բոլոր բույսերի աճի, զարգացման, հասունացման և ծերացման վրա:
2) Որոշակի կոնցենտրացիաներում (100-150 մգ) գազը վնասակար և թունավոր չէ մարդկանց համար:
3) Այն օգտագործվում է բժշկության մեջ որպես ցավազրկող:
4) Էթիլենը դանդաղում է ցածր ջերմաստիճաններում:
5) Հատկանշական հատկությունը լավ ներթափանցումն է նյութերի մեծ մասի միջով, ինչպիսիք են ստվարաթղթե փաթեթավորման տուփերը, փայտե և նույնիսկ բետոնե պատերը:
6) Թեև այն անգնահատելի է հասունացման գործընթացը սկսելու իր ունակության համար, այն կարող է նաև շատ վնասակար լինել շատ մրգերի, բանջարեղենի, ծաղիկների և բույսերի համար՝ արագացնելով ծերացման գործընթացը և նվազեցնելով արտադրանքի որակը և պահպանման ժամկետը: Վնասի աստիճանը կախված է կոնցենտրացիայից, ազդեցության տևողությունից և ջերմաստիճանից։
7) Էթիլենը պայթուցիկ է բարձր կոնցենտրացիաներում:
8) Էթիլենը օգտագործվում է ավտոմոբիլային արդյունաբերության համար հատուկ ապակիների արտադրության մեջ:
9) Կառուցվածքային պողպատի արտադրություն. գազը օգտագործվում է որպես թթվածավառելիքի գազ՝ մետաղի կտրման, եռակցման և բարձր արագությամբ ջերմային ցողման համար:
10) Զտում. օգտագործվում է էթիլենորպես սառնագենտ, հատկապես LNG կայաններում:
11) Ինչպես արդեն նշվեց, էթիլենը շատ ռեակտիվ նյութ է, բացի այդ, այն նաև շատ դյուրավառ է: Անվտանգության նկատառումներից ելնելով, այն սովորաբար տեղափոխվում է հատուկ առանձին գազատարով։
12) Անմիջապես էթիլենից պատրաստված ամենատարածված արտադրանքներից մեկը պլաստիկն է:
