प्रोक्लीन को हाइड्रेशन: प्रतिक्रिया समीकरण

जैविक विषयहरूले हाम्रो जीवनमा महत्त्वपूर्ण स्थान राख्दछ। तिनीहरू बहुलकहरूको मुख्य अवयव हो जुन हामीलाई चारैतिर वरिपरी घेरिएको छ: यी प्लास्टिकका थलोहरू, र रबरहरू, साथै धेरै अन्य सामग्रीहरू छन्। पोप्रोपोलिन यस लाइनको अन्तिम चरण होइन। यो विभिन्न सामग्रीको भाग पनि हो र निर्माणको रूपमा धेरै उद्योगहरूमा प्रयोग गरिन्छ, प्लास्टिकको कप र अन्य साना (तर उत्पादन उत्पादनको लागि होइन) को लागि सामग्रीको रूपमा घरको प्रयोग छ। प्रक्रियाको बारेमा कुरा गर्नु अघि प्रोपिलीनको हाइड्रोजन (सम्भवतः धन्यवाद, हामी आइओप्रोपिल रक्सी पाउन सक्छौ ), हामीलाई उद्योग पदार्थको लागि यस आवश्यक खोज को इतिहासलाई बदल्न दिनुहोस्।

इतिहास

जस्तै, खोज को तिथि propylene छैन। तथापि, यसको बहुलक, पोलिपिपिलीन, वास्तव मा 1 9 36 मा प्रसिद्ध जर्मन रसायनज्ञ ओटो बेयर द्वारा पत्ता लगाइएको थियो। निस्सन्देह, यो सैद्धांतिक रूपमा ज्ञात भएको थियो कि कसरी त्यस्तो महत्त्वपूर्ण सामग्री पाउन सक्छ, तर व्यवहारमा यो सम्भव थिएन। बीसौं शताब्दीको मध्यमा मात्र यो सम्भव थियो, जब जर्मन र इटालियन केम्यास्टर्स जिएगलर र नटले असंतृप्त हाइड्रोकार्बन (एक वा बढी बहु बांड राख्ने) को पोलिमरराइजेसनको लागि उत्प्रेरक पत्ता लगायो, जसलाई पछि Zieler-Natta उत्प्रेरक भनिन्छ। यस बिन्दुमा, यस्ता पदार्थहरूको पोलिमररेसन प्रतिक्रियाको लागि जाने निर्णय गर्नु असम्भव थियो। Polycondensation प्रतिक्रियाहरु ज्ञात गरियो, जहां उत्प्रेरक को कार्य को बिना, पदार्थ एक बहुलक श्रृंखला मा संयुक्त, यसैले एक उत्पाद द्वारा निर्मित। तर यो असंतृप्त हाइड्रोकार्बनसँग यो गर्न सम्भव थिएन।

यस पदार्थसँग सम्बन्धित अन्य महत्वपूर्ण प्रक्रिया यसको हाइड्रेशन थियो। आफ्नो आवेदन को वर्ष मा Propylene एकदम धेरै थियो। र यो सबै धन्यवाद तेल र ग्याँस प्रशोधन कम्पनीहरु द्वारा इलाज गर्न को लागि धन्यवाद इलाज को तरीका (यो कहिले काँही पनि वर्णन गरिएको पदार्थ पनि भनिन्छ)। यसका लागि धेरै मानिसहरुका लागी एक अर्काको रुपमा लिईन्छ। यस प्रकारका मानिसहरु को लागी एक किसिमको मासुको मात्रा बढ्दै गएको छ। प्रोलिलीन को हाइड्रेशन परीक्षण र पोलिमरराइजेशन देखि पहिले आवेदन गरयो, किनकि एसीटोन, हाइड्रोजन पेरोक्साइड, एथियोप्रोपीलेन पोलिपिप्लिने देखि पहिले उत्पादन गर्न को लागी शुरू गर्यो।

एक अत्यन्त रोचक प्रक्रिया तेल देखि प्रोपेन को विभाजन हो। यो उहाँसँग छ कि हामी अहिले बदल्छौं।

Propylene को अलगाव

वास्तवमा, सैद्धांतिक व्याख्यामा, मुख्य विधि मात्र एक प्रक्रिया हो: तेल र सम्बन्धित गैसहरु को पाइयोलीयिस। तर प्राविधिक यथार्थवादहरू केवल समुद्र हुन्। तथ्य यो हो कि प्रत्येक कम्पनीले एक अद्वितीय विधि प्राप्त गर्न खोज्छ र यसलाई पेटेंटको साथ सुरक्षित गर्दछ, जबकि अन्य कम्पनीहरूले पनि उनीहरूको उत्पादन र कच्चा मालको रूपमा उत्पादन गर्नका लागि तिनीहरूको तरिका खोज्छन् वा विभिन्न उत्पादनहरूमा फर्केर हेर्छन्।

प्योरोलीज ("पियोरो" - आगो, "लिसिस" - विनाश) उच्च तापमान र उत्प्रेरक को लागी सानो को लागी एक जटिल र ठूलो अणु को क्षण को रासायनिक प्रक्रिया हो। तेल, ज्ञात रूपमा, हाइड्रोकार्बनको मिश्रण हो र प्रकाश, मध्यम र भारी अंशहरू हुन्छन्। सबै भन्दा पहिले, सबैभन्दा कम आणविक, र पायलोसिअस मा प्रोपेन र इथेनन पाउनुहोस्। यो प्रक्रिया विशेष ओवनमा सञ्चालन गर्नुहोस्। सबैभन्दा उन्नत निर्माताहरूमध्ये, यो प्रक्रिया टेक्निकलजीले भिन्न छ: केही रेतले कूलेंटको रूपमा प्रयोग गर्दछ, अरू - क्वार्ट्ज, अन्य - कोक; यसको संरचना अनुसार भट्टराईलाई विभाजित गर्न सम्भव छ: ती ट्युलरर र परम्परागत रिएक्टरहरू छन्, जुन तिनीहरू भनिन्छ।

तर प्योरोलीस को प्रक्रियाले यसलाई अपर्याप्त शुद्ध प्रोपेन प्राप्त गर्न सम्भव बनाउँछ, यसका साथै, यसको अलावा, हाइड्रोकार्बनहरु को एक विशाल संख्या को गठन गरिएको छ, जसलाई त्यहाँ ऊर्जा-उपभोग विधिहरु देखि अलग हुनु पर्छ। यसैले, पछिल्लो हाइड्रोजन को लागि एक क्लीनर पदार्थ प्राप्त गर्न को लागि, एलेक्के को dehydrogenation पनि प्रयोग गरिन्छ: हाम्रो मामला मा, प्रोपेन। पोलिमरराइजेसन जस्तै, माथिको प्रक्रिया मात्र होइन। परम हाइड्रोकार्बनको mollusc बाट हाइड्रोजन को क्लवेज उत्प्रेरकहरु को कार्य को अधीन हुन्छ: प्राइवेट क्रोमियम ओक्साइड र एल्यूमिनियम ओक्साइड।

खैर, हामी कसरी हाइड्रेशन प्रक्रिया चलिरहेको छ भन्ने कथामा जान्छौं, हाम्रो असंतृप्त हाइड्रोकार्बनको संरचनालाई हेर्नुहोस्।

प्रोविलीन को संरचना को विशेषताहरु

आफैं अग्लो मात्र एलेक्स्स (हाइड्रोकार्बन एक डबल बाण्डको साथ) को श्रृंखला को दोस्रो सदस्य हो। यसको प्रकाशिकताले यो इथाइलिनको लागि मात्र दोस्रो हो (जसबाट तपाईँले अनुमान लगाउन सक्नुहुनेछ, पोलीथाइल संसारमा सबैभन्दा ठूलो बहुलक हुन्छ)। सामान्य स्थितिमा, प्रोेन ग्यास, अल्केन परिवारबाट यसको "सापेक्ष" जस्तै प्रोपेन हो।

तर प्रोपेन र प्रोभेनरको बीचमा आवश्यक फरक यो हो कि उत्तीर्णले यसको संरचनामा डबलड ब्यान्ड छ, जसले मौलिक रूपमा यसको रासायनिक गुण परिवर्तन गर्दछ। यसले तपाईंलाई अन्य पदार्थहरूलाई असंतृप्त हाइड्रोकार्बनको अणुमा संलग्न गर्न अनुमति दिन्छ, जसको फलस्वरूप सम्पूर्ण गुणहरू संग कम्तीमा, अक्सर उद्योग र रोजगारीको लागि धेरै महत्त्वपूर्ण हुन्छ।

यो प्रतिक्रिया को सिद्धांत को बारे मा कुरा गर्न को लागी समय छ, जो वास्तव मा, यस लेख को समर्पित छ। अर्को खण्डमा, तपाईंले सिक्न पाउनुहुनेछ जब हाइड्रेटिङ प्रोपिलीन, सबैभन्दा उद्योगिक रूपमा महत्त्वपूर्ण उत्पादनहरू सिर्जना गरिन्छ, साथै यो प्रतिक्रिया कस्तो हुन्छ र यसमा कुन नग्नताहरू छन्।

हाइड्रेशनको सिद्धान्त

पहिलो, चलो एक सामान्य सामान्य प्रक्रियामा घुमाउनुहोस् - घुमावट - जसमा माथि उल्लेखित प्रतिक्रिया पनि समावेश गर्दछ। यो रासायनिक परिवर्तन, जो भंग पदार्थ पदार्थ को अणुहरुमा विलायक अणुहरु को संलग्न हुन्छन्। यस अवस्थामा, तिनीहरू नयाँ अणुहरु, वा तथाकथित सल्वेटहरू सिर्जना गर्न सक्छन् - - कणहरू भंग भएको पदार्थ र विलायक को अणुहरु, जसमा इलेक्ट्रोटिकट इंटरैक्शन द्वारा जोडिएको छ। हामी केवल पहिलो प्रकारका पदार्थहरूमा रुचि राख्दछौं, किनभने प्रोपिलीनको हाइड्रेशनसँग, यो मुख्य रूपमा यो उत्पादन हो जुन।

माथि उल्लेखित तरिकामा समाधान गर्दा, विलायक अणुहरू भंग गरिएको पदार्थमा संलग्न हुन्छन्, एउटा नयाँ यौगिक प्राप्त हुन्छ। कार्बनिक रसायन विज्ञान हाइड्रेट मा मुख्य रूप देखि अल्कोहल, ketones र aldehydes उत्पादन, तर उदाहरण को लागि धेरै अन्य मामलाहरु छन्, उदाहरण को लागि glycols को गठन, तर हामी उनलाई स्पर्श नहीं गर्नेछ। वास्तवमा, यस प्रक्रिया धेरै सरल छ, तर एकै समयमा यो जटिल छ।

हाइड्रेशन तंत्र

डबल बांड, जानिन्छ जस्तै, दुई प्रकारको कम्पोजिंग परमाणुहरू हुन्छन्: pi र सिग्मा बान्ड। हाइड्रोजन प्रतिक्रियाको समयमा Pi-bond लाई सधै पहिला तोडिएको छ, किनकि यो कम तातो छ (कम बाध्यकारी ऊर्जा छ)। जब यो ब्रेक हुन्छ, दुई सस्तो ओबामालहरू दुई छिमेकी कार्बन परमाणुमा बनाउँदछ, जुन नयाँ बांड बनाउन सक्छ। दुई कणहरु को रूप मा एक समाधान मा मौजूद एक अणु अणु: एक हाइड्रॉक्साइड आयन र एक प्रोटो, टूटी डबल डबल को माध्यम ले शामिल हुन को लागी। यस अवस्थामा, हाइड्रोक्साइड आयन केन्द्रीय कार्बन एटममा संलग्न छ, र प्रोटोन दोस्रो, चरम। यसैले, propylene को हाइड्रेशन मा, प्रोपेनॉल 1 या isopropyl रक्सी को मुख्य रूप देखि गठन भएको छ। यो एक धेरै महत्त्वपूर्ण पदार्थ हो, किनकि जब यो ओक्साइड हुन्छ, तपाइँ हाम्रो संसारमा प्रयोग गरिएको एसिटोन प्राप्त गर्न सक्नुहुन्छ। हामीले भने कि यो मुख्य रूपले बनाइएको छ, तर यो पर्याप्त छैन। मलाई यति भन्नुपर्दछ: प्रोपिलीन हाइड्राइटिङ गर्दा मात्र उत्पादन सिर्जना गरिन्छ, र यो isopropyl रक्सी हो।

बेशक, सबै subtleties। वास्तवमा, सबै कुरा वर्णन गर्न धेरै सजिलो हुन सक्छ। र अब हामी पत्ता लगाउँछौं कि प्रोसेलिनको हाइड्रेशन स्कूल विद्यालयमा रेकर्ड गरिएको छ।

प्रतिक्रिया: यो कसरी हुन्छ

रसायन विज्ञानमा, सबैतया सामान्यतया सरल भनिन्छ: प्रतिक्रिया समीकरणको मद्दतमा। त्यसैले छलफल अन्तर्गत पदार्थको रासायनिक परिवर्तन यस तरिकामा वर्णन गर्न सकिन्छ। प्रोसेलीन को हाइड्रेशन, जसको प्रतिक्रिया को समीकरण धेरै सरल छ, दुई चरणहरु मा आय। पहिला pi- लिङ्क बिच्छेद गर्दछ, जुन डबलको अंश हो। त्यसपछि दुई कणहरू, हाइड्रोक्साइड-एनिन र हाइड्रोजन क्याप्शनको रूपमा पानी अणु, प्रोपिलीनको अणुमा आउँछ, जुन हालको सम्बन्धमा दुई रिक्त साइटहरू छन्। हाइडेक्साइड आयनले कम हाइड हाइड्रोजन गरिएको कार्बन एटम (जुन, जसको एक सानो संख्या हाइड्रोजन परमाणुहरू संलग्न छन्) र बाँदरको क्रमशः बाहिरिन्छ। यसैले, हामी एक उत्पादन प्राप्त गर्दछौं: सीमित मोनोहाइड्रिक अल्कोहल isopropanol।

प्रतिक्रिया कसरी रेकर्ड गर्ने?

अब हामी एक रासायनिक प्रतिक्रिया कसरी लेख्न सिक्छौं कि प्रक्रिया को प्रतिबिम्बित गर्दछ, जस्तै प्रोपिलीन को हाइड्रेशन। हाम्रो लागि सूत्र आउन सूत्र: CH ₂ = CH - CH ₃ । यो सुरुवात वस्तुको सूत्र हो। तपाईले देख्न सक्नुहुने, "=" चिन्हको रूपमा चिन्ह लगाइएको डबल बाण्ड छ, र यो यो ठाउँमा छ जब प्रोपिलीनको हाइड्रेशन हुन्छ जब पानी संलग्न हुनेछ। प्रतिक्रिया समीकरण को रूपमा लेख्न सकिन्छ: CH ₂ = CH-CH ₃ + H ₂ O = CH ₃ -CH (OH) -CH ₃ । कोष्ठमा हाइड्रोक्साइल समूह भनेको यो भाग सूत्रको विमानमा होइन, तर कम वा माथि। यहाँ हामी तीन समूहहरू बीच औसत कार्बन एटमबाट टाढाको कोण देखाउन सक्दैनौँ, तर हामी भन्छौं कि तिनीहरू एक-अर्कासँग बराबर छन् र 120 डिग्री मेटिन्छन्।

यो आवेदन कहाँ हुन्छ?

हामीले पहिले नै भन्यौं कि प्रतिक्रियाको समयमा प्राप्त पदार्थ सक्रिय रूपमा हाम्रो लागि महत्त्वपूर्ण अन्य पदार्थको संश्लेषणको लागि प्रयोग गरिन्छ। यो संरचनामा धेरै समान छ एसिटोनमा, जुन हाइड्रोक्सो समूहको सट्टामा के फरक छ त्यसमा केटो समूह (यो, एक ओक्सीजन एटम एक डबल रिट्रीट नाइट्रोजन एटममा जोडिएको छ)। ज्ञात छ कि, ए्युटोनले यसको आवेदन सल्टेन र वार्निशमा पाउँछ, तर, यसको अलावा, यो अधिक जटिल पदार्थहरूको थप संश्लेषणको लागि अभिकर्ताको रूपमा प्रयोग गरिन्छ जस्तै polyurethanes, epoxy रेजिन्स, एसिटिक एनहाइड्राइड, र यति।

Acetone उत्पादन प्रतिक्रिया

हामी योियोप्रोपल रक्सी को एसिटोन को रूपान्तरण को वर्णन गर्न को लागि यो अति उत्तम हुनेछ, विशेष गरी यस प्रतिक्रिया को यति जटिल छैन। सुरु गर्न को लागी, प्रोपानोल बहाव हो र विशेष उत्प्रेरक को साथ 400-600 डिग्री सेल्सियस ओक्सीजनों मा। एक धेरै शुद्ध उत्पाद एक चाँदी ग्रिड मा प्रतिक्रिया ले ले प्राप्त गरेको छ।

प्रतिक्रिया समीकरण

हामी एसीटोन को प्रोपानोल को ओक्सीकरण को तंत्र को विवरण मा नहीं जानेछ किनकी यो धेरै जटिल छ। हामी आफैलाई सामान्य रासायनिक परिवर्तन समीकरणमा सीमित गर्नेछौं: CH ₃ -CH (OH) -CH ₃ + O ₂ = CH ₃ -C (O) -CH ₃ + H ₂ O. जस्तो देख्न सकिन्छ, सबै चित्र आरेखमा एकदम सरल छ, तर यो प्रक्रियामा खुदाईको लायक छ, र हामी धेरै कठिनाइहरू सामना गर्नेछौं।

निष्कर्ष

त्यसोभए हामीले प्रोपिलीन को हाइड्रोजन प्रक्रिया को अलग गरे र प्रतिक्रिया को समीकरण र उनको प्रवाह को तंत्र को अध्ययन गरे। विचारधारा प्राविधिक सिद्धान्तहरू उत्पादनमा वास्तविक प्रक्रियाहरू प्रवाह गर्दछ। यो बाहिर फर्केर, तिनीहरू धेरै जटिल छैनन्, तर तिनीहरूसँग हाम्रो दैनिक जीवनको लागि वास्तविक लाभ छ।