Kritinė butano temperatūra. Kodėl propanas ir butanas maišomi – suskystintų angliavandenilių dujų savybės

Butanas(C 4 H 10) – organinis junginys, alkanų klasės angliavandenilis. Chemijoje pavadinimas daugiausia naudojamas nurodyti n-butanas. Mišinys turi tą patį pavadinimą n-butanas ir jo izomeras izobutanas CH(CH3)3. Pavadinimas kilęs iš šaknies "but-" (prancūziškas sviesto rūgšties pavadinimas - butyrique rūgštis, iš senovės graikų kalbos. βούτῡρον , aliejus) ir priesaga „-an“ (priklausanti alkanams). Butano įkvėpimas sukelia plaučių ir kvėpavimo sistemos disfunkciją. Esama gamtinėse dujose, susidaro krekinguojant naftos produktus, atskiriant susijusias naftos dujas, „šlapias“ gamtines dujas. Kaip angliavandenilių dujų atstovas, jis yra ugniai ir sprogstamasis, mažai toksiškas, turi specifinį būdingą kvapą, turi narkotinių savybių. Pagal poveikio organizmui laipsnį dujos priklauso 4 pavojingumo klasės medžiagoms (mažo pavojingumo) pagal GOST 12.1.007-76. Kenksmingas poveikis nervų sistemai.

Izomerizmas

Fizinės savybės

Butanas yra bespalvės degiosios dujos, specifinio kvapo, lengvai suskystėja esant normaliam slėgiui nuo –0,5 °C, užšąla esant –138 °C; esant padidintam slėgiui ir normaliai temperatūrai, tai labai lakus skystis. Kritinė temperatūra +152 °C, kritinis slėgis 3,797 MPa.

• Tirpumas vandenyje - 6,1 mg 100 ml (už n-butanas, esant 20 °C), daug geriau tirpsta organiniuose tirpikliuose). Jis gali sudaryti azeotropinį mišinį su maždaug 100 °C temperatūros ir 10 atm slėgio vandeniu.
• Skystos fazės tankis - 580 kg/m³
• Dujinės fazės tankis normaliomis sąlygomis yra 2,703 kg/m³, esant 15 °C - 2,550 kg/m³[[K:Wikipedia:Straipsniai be šaltinių (šalis: Lua klaida: callParserFunction: funkcija „#property“ nerasta. Lua klaida: callParserFunction: funkcija „#property“ nerasta. )]][[K:Vikipedija:Straipsniai be šaltinių (šalis: Lua klaida: callParserFunction: funkcija „#property“ nerasta. )]] [ ]
• Degimo šiluma 45,8 MJ/kg (2657 MJ/mol (žr.).

Rasti ir gauti

Yra dujų kondensate ir naftos dujose (iki 12%). Tai katalizinio ir hidrokatalizinio naftos frakcijų krekingo produktas. Laboratorijoje jį galima gauti naudojant Wurtz reakciją:

Butano frakcijos desulfuravimas (demerkaptanizavimas).

Tiesioginio distiliavimo butano frakcija turi būti išvalyta iš sieros junginių, kuriuos daugiausia sudaro metilo ir etilo merkaptanai. Butano frakcijos gryninimo iš merkaptanų metodas susideda iš merkaptanų šarminės ekstrakcijos iš angliavandenilių frakcijos ir vėlesnio šarmo regeneravimo esant homogeniniams arba nevienalyčiams katalizatoriams atmosferos deguonimi, išskiriant disulfidinę alyvą.

Taikymas ir reakcijos

Laisvųjų radikalų chlorinimo metu susidaro 1-chloro ir 2-chlorobutano mišinys. Jų santykį gerai paaiškina 1 ir 2 padėčių C-H ryšių stiprumo skirtumas (425 ir 411 kJ/mol).

Visiškai sudegęs ore, susidaro anglies dioksidas ir vanduo. Butanas naudojamas mišinyje su propanu žiebtuvėliuose, dujų balionuose suskystintas, kur turi kvapą, nes jame yra specialiai pridėtų kvapiųjų medžiagų. Šiuo atveju naudojami skirtingos sudėties „žieminiai“ ir „vasariniai“ mišiniai. 1 kg degimo šiluma - 45,7 MJ (12,72 kWh).

Trūkstant deguonies susidaro suodžiai, anglies monoksidas arba jų mišinys:

Biologinis poveikis

Saugumas

Labai degi. Sprogimo ribos ore 1,9-8,4 % tūrio. Didžiausia leistina koncentracija darbo zonos ore yra 300 mg/m³.

Tai bespalvės degios dujos, gerai tirpios organiniuose tirpikliuose, bet netirpios vandenyje. Jis randamas naftos produktuose ir gamtinėse dujose. a turi izomerų: iso butanas ir n- butanas. Šios dujos naudojamos pramonėje ir... Degdamas jis suyra į anglies dioksidą ir vandenį. Butanas mažai toksiškas, tačiau neigiamai veikia nervų ir širdies ir kraujagyslių sistemas. Todėl dirbant su butanas Jūs negalite jo suporuoti ir turėtumėte vengti sąlyčio su oda ir gleivinėmis.

Butanas gaminamas trimis būdais. Pirmasis iš jų, labiausiai paplitęs, yra Wurtz reakcijos naudojimas. Antrasis būdas yra alkinų hidrinimas į alkanus. Trečiasis yra dehidratacija esant katalizatoriui iki , kuris vėliau hidrinamas. Pirmoji iš šių reakcijų leidžia mums gauti butanas tiesiogiai, o kiti yra daugiapakopiai.

Norėdami atlikti Wurtz reakciją, turite paimti metalą ir pridėti jį prie etilo jodido. Reakcijos produktas iš karto bus butanas:CH3-CH2-I+2Na+I-CH2-CH3-2NaI → CH3-CH2-CH2-CH3

Antras būdas gauti butanas a - butino hidrinimas. Iš pradžių 1-butenas hidrinamas iki 1-buteno, o vėliau 1-butenas hidrinamas iki butanas a:CH3-CH2-C CH → CH3-CH2-CH=CH2 → CH3-CH2-CH2-CH3 (hidrinimas su H2)
1-butenas 1-butenas butanas

Trečias įsigijimo procesas butanas ir taip pat yra daugiapakopis. Pirmasis jo etapas apima dehidrataciją esant Al2O3 300-400oC temperatūroje: CH3-CH2-CH2-CH2-OH → CH3-CH2-CH=CH2 (Al2O3; 300 - 400oC) Dehidratacija butanas ola susideda iš jo nusausinimo. Tai įmanoma esant aukštai temperatūrai ir tik esant katalizatoriams (Al2O3; H2SO4), gavus 1-buteną iš ankstesnės reakcijos, jis hidrinamas vandenilio radikalu butanas a:CH3-CH2-CH=CH2 → CH3-CH2-CH2-CH3 (hidrinimas su H2) Visi aukščiau pateikti metodai leidžia gauti butanas gryniausia forma. Dažniausiai šioms dujoms gauti naudojamas pirmasis iš jų, tačiau kai kuriais atvejais randama ir kitų.

Atkreipkite dėmesį

Neįkvėpkite dujų. Laikykitės priešgaisrinės saugos priemonių.

Butanas yra organinė medžiaga, priklausanti sočiųjų angliavandenilių klasei. Jo cheminė formulė yra C4H10. Jis daugiausia naudojamas kaip didelio oktaninio skaičiaus benzino komponentas ir kaip žaliava jo gamybai butenas. Butenas yra nesotieji angliavandeniliai, dujos, kurių formulė C4H8. Iš butanas būdingas vienos dvigubos jungties buvimas molekulėje. Plačiai naudojamas butadieno, butilo alkoholio, izooktano ir poliizobutileno sintezei. Be to, butilenas naudojamas kaip vienas iš mišinio komponentų metalams pjaustyti ir suvirinti.

Instrukcijos

Pažvelkite į šių cheminių junginių formules: C4H10 ir C4H8. Kuo jie skiriasi? Tik todėl, kad molekulėje yra dar du vandenilio atomai (tiksliau – jonai). Iš to išplaukia natūrali išvada: norint paversti į, būtina iš jo molekulės pašalinti du papildomus vandenilio atomus. Ši reakcija vadinama. Tai vyksta pagal tokią schemą: C4H10 = C4H8 + H2.

Kokios sąlygos gali atsirasti aukščiau minėtai reakcijai? Įprastomis sąlygomis jis tiesiog neveiks. Visų pirma, jums reikės aukštos temperatūros (apie 500 laipsnių). Tačiau vien temperatūros nepakanka, kad reakcija vyktų pagal norimą modelį. Eksperimentiniais duomenimis nustatyta, kad tada dauguma butanas bus paverčiamas etanu ir etenu (etilenu), arba metanu ir propenu, tai yra, jis praeis per šiuos

Pagrindinis autonominės dujų tiekimo sistemos komponentas yra propano-butano mišinys. Tačiau daugelis nesupranta Kodėl jie maišo propaną ir butaną?, nes kiekviena duja gali būti naudojama kaip nepriklausomas kuras. Tačiau kai kuriuose Rusijos regionuose šių angliavandenilių gryna forma negalima naudoti įrenginių dujofikavimui, o tai lemia jų fizikinės ir cheminės savybės bei klimato veiksniai.

SND savybės

Norėdami suprasti, kodėl propanas maišomas su butanu, turite žinoti kiekvieno komponento savybes, įskaitant jų sąveiką su išorine aplinka. Molekulinės struktūros požiūriu tai yra angliavandenilių junginiai, kuriuos galima laikyti skystoje būsenoje, o tai labai supaprastina transportavimą ir veikimą.

Viena iš suskystintų dujų susidarymo sąlygų yra aukštas slėgis, todėl jos laikomos specialiose talpyklose esant 16 barų slėgiui. Antroji angliavandenilių dujų perėjimo iš vienos būsenos į kitą sąlyga yra išorinė oro temperatūra. Propanas verda -43 °C temperatūroje, o butane iš skystos būsenos virsta dujine būsena -0,5 °C temperatūroje, o tai yra pagrindinis šių angliavandenilių skirtumas.

Lentelė su kai kuriomis kitomis šių dujų savybėmis

Papildomą informaciją apie suskystintų angliavandenilių dujų savybes galite perskaityti straipsnyje: propanas-butanas dujų laikikliui - savybės ir taikymo ypatybės.

Kodėl jie maišo propaną ir butaną autonominėje dujų tiekimo sistemoje?

Atsižvelgiant į fizikines ir chemines sočiųjų angliavandenilių savybes, jų naudojimas labai priklauso nuo klimato sąlygų. Suskystintas butanas gryna forma neveiks esant minusinei temperatūrai. Tuo tarpu karšto klimato sąlygomis gryno propano naudoti draudžiama, nes aukšta temperatūra per daug padidina slėgį dujų bake.

Kadangi nepraktiška kiekvienam regionui gaminti atskirą dujų rūšį, suvienodinimo tikslais GOST numato mišinį, kuriame yra tam tikras dviejų komponentų kiekis pagal nustatytus standartus. Pagal GOST 20448-90 maksimalus butano kiekis šiame mišinyje neturi viršyti 60%, o šiauriniuose regionuose ir žiemos sezonu propano dalis turi būti ne mažesnė kaip 75%.

Dujų procentas skirtingais metų laikais

Beje, daugiau straipsnių iš mūsų tinklaraščio apie dujofikavimą yra šiame skyriuje.

Technologinis veiksnys

Be klimato faktoriaus, yra technologinis pagrindimas, kodėl propanas ir butanas yra maišomi. Naftos perdirbimo gamyklose, apdorojant susijusias dujas, propanas ir butanas susidaro skirtingais kiekiais. Todėl, siekiant optimizuoti žaliavų politiką, šie angliavandeniliai sumaišomi tam tikra dalimi. Tuo pačiu metu, nepaisant suskystintų angliavandenilių dujų gamybos technologijos, dviejų komponentų procentinė dalis turi neviršyti GOST nustatytų ribų.

SND degalų papildymo kainų politika

Propano-butano kaina priklauso nuo pirmojo (brangesnio) komponento kiekio jame. Todėl nenuostabu, kad „žieminis“ mišinys, skirtas papildyti autonominę dujų tiekimo sistemą, bus brangesnis nei „vasarinis“. Tačiau jei kuri nors įmonė siūlo degalų papildymą gerokai mažesne nei rinkos vidurkis kaina, jos atstovas turėtų užduoti šiuos klausimus:

• Kodėl SND kainos tokios mažos?
• Koks yra propano ir butano santykis?
• Kaip ši kompozicija veiks žiemą?
• Ar yra tinkama techninė dokumentacija?
• Ar galiu susisiekti su įmone iškilus problemoms?

Būkite atsargūs! Tada pigus mišinys gali kainuoti daug daugiau.

Kai kurios įmonės apgaudinėja pateikdamos „žieminį“ mišinį, kuris neatitinka GOST. Todėl mažos SND kainos turėtų bent jau įspėti pirkėją.

Norėdami išvengti problemų dėl namų dujofikavimo, susisiekite su Promtekhgaz kompanija, kuri jau įrodė savo profesionalumą ir patikimumą. Tai liudija mūsų gera padėtis rinkoje ir neigiamų atsiliepimų iš klientų nebuvimas.

Fizinės savybės

Etanas pagal n. y yra bespalvės, bekvapės dujos. Molinė masė - 30,07. Lydymosi temperatūra -182,81 °C, virimo temperatūra -88,63 °C. . Tankis ρ dujos. =0,001342 g/cm³ arba 1,342 kg/m³ (nr.), ρ skystis. =0,561 g/cm³ (T=-100 °C). Disociacijos konstanta 42 (vandenyje, standartinė) [ šaltinis?] . Garų slėgis 0 °C temperatūroje – 2,379 MPa.

Cheminės savybės

Cheminė formulė C 2 H 6 (racionali CH 3 CH 3). Tipiškiausios reakcijos yra vandenilio pakeitimas halogenais, kurie vyksta per laisvųjų radikalų mechanizmą. Terminis etano dehidrogenavimas 550-650 °C temperatūroje sukelia keteną, aukštesnėje nei 800 °C temperatūroje - kacetileną (susidaro ir benzolizatas). Tiesioginis chlorinimas 300-450 °C temperatūroje - etilo chloridas, nitrinant dujų fazėje gaunamas nitroetano ir trometano mišinys (3:1).

Kvitas

Pramonėje

Pramonėje jis gaunamas iš naftos ir gamtinių dujų, kur sudaro iki 10 % tūrio. Rusijoje etano kiekis naftos dujose yra labai mažas. JAV ir Kanadoje (kur yra didelis naftos ir gamtinių dujų kiekis) jis yra pagrindinė eteno gamybos žaliava.

Laboratorinėmis sąlygomis

Gaunamas iš jodometano Wurtz reakcijos būdu, iš natrio acetato elektrolizės būdu Kolbe reakcijos būdu, suliejus natrio propionatą su šarmu, iš etilbromido pagal Grignardo reakciją, hidrinant eteną (per Pd) arba acetileną (dalyvaujant Raney) Nikelis).

Taikymas

Pagrindinis etano panaudojimas pramonėje yra etileno gamyba.

Butanas(C 4 H 10) – klasės organinis junginys alkanai. Chemijoje šis pavadinimas pirmiausia naudojamas n-butanui apibūdinti. N-butano ir jo mišinys izomeras izobutanas CH(CH3)3. Pavadinimas kilęs iš šaknies "but-" (angliškas pavadinimas sviesto rūgštis - sviesto rūgštis) ir priesaga „-an“ (priklausanti alkanams). Didelėse koncentracijose jis yra nuodingas, įkvėpus butano, sutrinka plaučių ir kvėpavimo sistemos veikla. Įtraukta į gamtines dujas, susidaro, kai trūkinėjant naftos produktai, dalijant perdavimą naftos dujos, "riebalai" gamtines dujas. Kaip angliavandenilių dujų atstovas, jis yra ugniai ir sprogstamasis, mažai toksiškas, turi specifinį būdingą kvapą, turi narkotinių savybių. Pagal poveikio organizmui laipsnį dujos priklauso 4 pavojingumo klasės medžiagoms (mažo pavojingumo) pagal GOST 12.1.007-76. Kenksmingas poveikis nervų sistemai .

Izomerizmas

Butanas turi du izomeras:

Fizinės savybės

Butanas yra bespalvės degios dujos, specifinio kvapo, lengvai suskystėja (žemesnėje kaip 0 °C ir normalaus slėgio arba esant padidintam slėgiui ir normaliai temperatūrai – labai lakus skystis). Užšalimo temperatūra -138°C (esant normaliam slėgiui). Tirpumas vandenyje - 6,1 mg 100 ml vandens (n-butanas, esant 20 °C, daug geriau tirpsta organiniuose tirpikliuose ). Gali formuotis azeotropinis mišinys su maždaug 100 °C temperatūros ir 10 atm slėgio vandeniu.

Rasti ir gauti

Yra dujų kondensate ir naftos dujose (iki 12%). Tai katalizinis ir hidrokatalitinis produktas trūkinėjant aliejaus frakcijos. Laboratorijoje galima gauti iki Wurtz reakcijos.

2 C 2H 5 Br + 2Na → CH3 -CH2 -CH2 -CH3 + 2NaBr

Butano frakcijos desulfuravimas (demerkaptanizavimas).

Tiesioginio distiliavimo butano frakcija turi būti išvalyta iš sieros junginių, kuriuos daugiausia sudaro metilo ir etilo merkaptanai. Butano frakcijos gryninimo iš merkaptanų metodas susideda iš merkaptanų šarminės ekstrakcijos iš angliavandenilių frakcijos ir vėlesnio šarmo regeneravimo esant homogeniniams arba nevienalyčiams katalizatoriams atmosferos deguonimi, išskiriant disulfidinę alyvą.

Taikymas ir reakcijos

Laisvųjų radikalų chlorinimo metu susidaro 1-chloro ir 2-chlorobutano mišinys. Jų santykį gerai paaiškina 1 ir 2 padėčių C-H ryšių stiprumo skirtumas (425 ir 411 kJ/mol). Visiškai sudegus ore susidaro anglies dvideginio ir vandens. Butanas naudojamas mišinyje su propanasžiebtuvėliuose, suskystintuose dujų balionuose, kur turi kvapą, nes yra specialiai pridėta kvapiosios medžiagos. Šiuo atveju naudojami skirtingos sudėties „žieminiai“ ir „vasariniai“ mišiniai. Degimo šiluma 1 kg - 45,7 MJ (12,72 kWh).

2C 4 H 10 + 13 O 2 → 8 CO 2 + 10 H 2 O

Kai trūksta deguonies, jis susidaro suodžiai arba anglies monoksido arba abu kartu.

2C 4 H 10 + 5 O 2 → 8 C + 10 H 2 O

2C 4 H 10 + 9 O 2 → 8 CO + 10 H 2 O

Pagal įmonę DuPont buvo sukurtas būdas gauti maleino anhidridas iš n-butano katalizinės oksidacijos būdu.

2 CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 + 7 O 2 → 2 C 2 H 2 (CO) 2 O + 8 H 2 O

n-Butanas – žaliava gamybai butenas, 1,3-butadienas, didelio oktaninio skaičiaus benzino komponentas. Didelio grynumo butanas ir ypač izobutanas gali būti naudojamas kaip šaldymo agentas šaldymo įrenginiuose. Tokių sistemų našumas yra šiek tiek mažesnis nei freono sistemų. Butanas yra nekenksmingas aplinkai, skirtingai nei freoniniai šaltnešiai.

Maisto pramonėje butanas registruotas kaip maisto priedai E943a ir izobutanas - E943b, Kaip propelentas, pavyzdžiui, in dezodorantai.

Etilenas(Pagal IUPAC: etenas) - ekologiškas cheminis junginys, apibūdinamas formule C2H4. Ar paprasčiausias alkenas (olefinas). Gamtoje etileno praktiškai nėra. Tai bespalvės, degios dujos, turinčios silpną kvapą. Iš dalies tirpsta vandenyje (25,6 ml 100 ml 0 °C vandens), etanolyje (359 ml tokiomis pačiomis sąlygomis). Jis gerai tirpsta dietilo eteryje ir angliavandeniliuose. Sudėtyje yra dviguba jungtis, todėl ji klasifikuojama kaip nesočiųjų arba nesočiųjų angliavandeniliai. Atlieka nepaprastai svarbų vaidmenį pramonėje ir taip pat yra fitohormonas. Etilenas yra labiausiai gaminamas organinis junginys pasaulyje ; visos pasaulio etileno gamybos 2008 m siekė 113 mln. tonų ir toliau auga 2-3% per metus .

Taikymas

Etilenas yra pagrindinis produktas pagrindinė organinė sintezė ir yra naudojamas gaminant šiuos junginius (išvardytus abėcėlės tvarka):

Vinilo acetatas;

Dichloretanas / vinilo chloridas(3 vieta, 12 proc. visos apimties);

Etileno oksidas(2 vieta, 14-15 proc. visos apimties);

Polietilenas(1 vieta, iki 60% bendros apimties);

Stirolas;

Acto rūgštis;

Etilbenzenas;

Etilenglikolis;

Etilo alkoholis.

Etilenas, sumaišytas su deguonimi, buvo naudojamas medicinoje anestezija iki XX amžiaus 80-ųjų vidurio SSRS ir Artimuosiuose Rytuose. Etilenas yra fitohormonas beveik visuose augaluose , be kita ko yra atsakingas už spygliuočių spyglių kritimą.

Pagrindinės cheminės savybės

Etilenas yra chemiškai aktyvi medžiaga. Kadangi molekulėje tarp anglies atomų yra dviguba jungtis, vienas iš jų, kuris yra ne toks stiprus, lengvai nutrūksta, o jungties nutrūkimo vietoje vyksta molekulių prisirišimas, oksidacija, polimerizacija.

Halogeninimas:

CH2 =CH2 + Cl2 → CH2Cl-CH2Cl

Bromo vandens spalva pasikeičia. Tai kokybinė reakcija į nesočiuosius junginius.

Hidrinimas:

CH 2 =CH 2 + H - H → CH 3 - CH 3 (veikiant Ni)

Hidrohalogeninimas:

CH2 =CH2 + HBr → CH3 - CH2Br

Hidratacija:

CH 2 = CH 2 + HOH → CH 3 CH 2 OH (veikiant katalizatoriui)

Šią reakciją atrado A.M. Butlerovas, ir jis naudojamas pramoninei etilo alkoholio gamybai.

Oksidacija:

Etilenas lengvai oksiduojasi. Jei etilenas praleidžiamas per kalio permanganato tirpalą, jo spalva pasikeis. Ši reakcija naudojama atskirti sočiuosius ir nesočiuosius junginius.

Etileno oksidas yra trapi medžiaga, deguonies tiltelis nutrūksta ir susijungia vanduo, todėl susidaro etilenglikolis:

C 2 H 4 + 3O 2 → 2CO 2 + 2H 2 O

Polimerizacija:

nCH2 =CH2 → (-CH2-CH2-) n

Izoprenas CH2 =C(CH3)-CH=CH2, 2-metilbutadienas-1,3 - nesotusis angliavandenilis dieno serija (C n H 2n−2 ) . Normaliomis sąlygomis bespalvis skystis. Jis yra monomeras Už natūrali guma ir struktūrinis vienetas daugeliui kitų natūralių junginių molekulių – izoprenoidų, arba terpenoidai. . Tirpsta alkoholio. Izoprenas polimerizuojasi ir susidaro izoprenas gumos. Izoprenas taip pat reaguoja polimerizacija su vinilo junginiais.

Rasti ir gauti

Natūralus kaučiukas yra izopreno polimeras – dažniausiai cis-1,4-poliizoprenas, kurio molekulinė masė nuo 100 000 iki 1 000 000. Sudėtyje yra keletas procentų kitų medžiagų kaip priemaišų, pvz voverės, riebalų rūgštys, dervos ir neorganinių medžiagų. Kai kurie natūralaus kaučiuko šaltiniai vadinami gutaperča ir susideda iš trans-1,4-poliizopreno, struktūrinio izomeras, kuris turi panašių, bet ne identiškų savybių. Izopreną gamina ir į atmosferą išskiria daugybė medžių rūšių (pagrindinis yra ąžuolas) Metinė augmenijos izopreno produkcija yra apie 600 mln. tonų, iš kurių pusę pagamina atogrąžų plačialapiai medžiai, likusi dalis – iš krūmų. Patekęs į atmosferą, izopreną paverčia laisvieji radikalai (pvz., hidroksilo (OH) radikalai) ir, kiek mažesniu mastu, ozonas. į įvairias medžiagas, pvz aldehidai, hidroksiperoksidai, organinių nitratų ir epoksidai, kurie susimaišę su vandens lašeliais susidaro aerozoliai arba migla. Medžiai naudoja šį mechanizmą ne tik norėdami išvengti saulės perkaitimo lapų, bet ir apsaugoti nuo laisvųjų radikalų, ypač ozonas. Izoprenas pirmą kartą buvo gautas termiškai apdorojant natūralią kaučiuką. Dažniausiai pramoniniu būdu galima įsigyti kaip terminį gaminį trūkinėjant pirminio benzino arba aliejus, taip pat kaip šalutinis produktas gamyboje etileno. Per metus pagaminama apie 20 000 tonų. Apie 95 % izopreno produkcijos naudojama cis-1,4-poliizopreno, sintetinės natūralaus kaučiuko versijos, gamybai.

Butadienas-1.3(divinilas) CH 2 =CH-CH=CH2 – nesotus angliavandenilių, paprasčiausias atstovas dieno angliavandeniliai.

Fizinės savybės

Butadienas – bespalvis dujų su būdingu kvapu, virimo temperatūra–4,5 °C, lydymosi temperatūra–108,9 °C, pliūpsnio taškas–40 °C, didžiausia leistina koncentracija ore (didžiausia leistina koncentracija) 0,1 g/m³, tankis 0,650 g/cm³ esant –6 °C.

Šiek tiek tirpsta vandenyje, gerai tirpsta alkoholyje, žibalas su oru 1,6-10,8%.

Cheminės savybės

Butadienas yra linkęs polimerizacija, lengvai oksiduojasi oro su išsilavinimu peroksidas polimerizaciją pagreitinantys junginiai.

Kvitas

Reakcijos metu susidaro butadienas Lebedeva užkrato pernešimas etilo alkoholis per katalizatorius:

2CH 3 CH 2OH → C 4 H6 + 2H 2 O + H 2

Arba normalios dehidrogenacijos butilenas:

CH2 =CH-CH2-CH3 → CH2 =CH-CH=CH2 + H2

Taikymas

Polimerizuojant butadieną gaunama sintetinė medžiaga gumos. Kopolimerizacija su akrilnitrilas Ir stireno gauti ABS plastikas.

Benzenas (C 6 H 6 , Ph H) - organinis cheminis junginys, bespalvis skystis su maloniu saldumynu kvapas. paprasčiausias aromatinis angliavandenis. Benzenas yra įtrauktas benzino, plačiai naudojamas pramonė, yra gamybos žaliava vaistai, įvairios plastikai, sintetinis gumos, dažikliai. Nors benzenas yra įtrauktas žalios naftos, pramoniniu mastu jis sintetinamas iš kitų jo komponentų. Toksiška, kancerogeninis.

Fizinės savybės

Bespalvis skystis, turintis savitą aštrų kvapą. Lydymosi temperatūra = 5,5 °C, virimo temperatūra = 80,1 °C, tankis = 0,879 g/cm³, molinė masė = 78,11 g/mol. Kaip ir visi angliavandeniliai, benzenas dega ir išskiria daug suodžių. Su oru sudaro sprogius mišinius, gerai maišosi su eteriai, benzino ir kiti organiniai tirpikliai, sudaro azeotropinį mišinį su vandeniu, kurio virimo temperatūra 69,25 °C (91 % benzeno). Tirpumas vandenyje 1,79 g/l (esant 25 °C).

Cheminės savybės

Benzenui būdingos pakeitimo reakcijos – benzenas reaguoja su alkenai, chloras alkanai, halogenai, azoto Ir sieros rūgštys. Benzeno žiedo skilimo reakcijos vyksta atšiauriomis sąlygomis (temperatūra, slėgis).

Sąveika su chloru esant katalizatoriui:

Iš 6 H 6 + Cl 2 -(FeCl 3) → Iš 6 H 5 Cl + HCl susidaro chlorbenzenas

Katalizatoriai skatina aktyvių elektrofilinių rūšių susidarymą poliarizuodami tarp halogeno atomų.

Cl-Cl + FeCl 3 → Cl ઠ - ઠ +

C 6 H 6 + Cl ઠ - -Cl ઠ + + FeCl 3 → [C 6 H 5 Cl + FeCl 4 ] → C 6 H 5 Cl + FeCl 3 + HCl

Jei katalizatoriaus nėra, kaitinant arba apšviečiant įvyksta radikalaus pakeitimo reakcija.

Su 6 H 6 + 3Cl 2 - (apšvietimas) → C 6 H 6 Cl 6 susidaro heksachlorcikloheksano izomerų mišinys vaizdo įrašą

Reakcija su bromu (grynas):

Sąveika su alkanų halogeno dariniais ( Friedelio-Craftso reakcija):

Susidaro C 6 H 6 + C 2 H 5 Cl -(AlCl 3) → C 6 H 5 C 2 H 5 + HCl etilbenzenas

C 6 H6 + HNO 3 -(H 2 SO 4) → C 6 H 5 NO 2 + H 2 O

Struktūra

Benzenas yra nesočiojo sudėties. angliavandeniliai(homologinė serija C n H 2n-6), tačiau skirtingai nuo serijos angliavandenilių etileno C 2 H 4 pasižymi nesočiųjų angliavandenilių savybėmis (jiems būdingos prisijungimo reakcijos) tik atšiauriomis sąlygomis, tačiau benzenas yra labiau linkęs į pakeitimo reakcijas. Toks benzeno „elgesys“ paaiškinamas ypatinga jo struktūra: visų ryšių ir molekulių išsidėstymu toje pačioje plokštumoje ir konjuguoto 6π-elektronų debesies buvimu struktūroje. Šiuolaikinis benzeno ryšių elektroninės prigimties supratimas grindžiamas hipoteze Linusas Paulingas, kuris pasiūlė pavaizduoti benzeno molekulę kaip šešiakampį su įrašytu apskritimu, taip pabrėždamas fiksuotų dvigubų jungčių nebuvimą ir vieno elektronų debesies, apimančio visus šešis ciklo anglies atomus, buvimą.

Gamyba

Šiandien yra trys iš esmės skirtingi benzeno gamybos būdai.

Koksavimas anglis. Šis procesas istoriškai buvo pirmasis ir iki Antrojo pasaulinio karo buvo pagrindinis benzeno šaltinis. Šiuo metu šiuo metodu pagaminto benzeno dalis yra mažesnė nei 1%.

Reikia pridurti, kad iš akmens anglių deguto gaunamame benzene yra nemažai tiofeno, todėl toks benzenas yra netinkama daugeliui technologinių procesų žaliava. Katalizinis reformavimas (aromatizuojančios) naftos benzino frakcijos.Šis procesas yra pagrindinis benzeno šaltinis JAV. Vakarų Europoje, Rusijoje ir Japonijoje šiuo metodu gaunama 40-60% viso medžiagos kiekio. Šiame procese, be benzeno, toluenas Ir

ksilenai

.

Dėl to, kad toluenas gaminamas didesniais kiekiais, viršijančiais jo poreikį, jis taip pat iš dalies perdirbamas į: benzenas – hidrodealkilinimo būdu;

Taikymas

benzeno ir ksilenų mišinys – disproporcijos metodu; [ Pirolizė ] benzinas ir sunkesnės naftos frakcijos. Šiuo metodu pagaminama iki 50 % benzeno. Kartu su benzenu susidaro toluenas ir ksilenas. Kai kuriais atvejais visa ši frakcija siunčiama į dealkilinimo stadiją, kur ir toluenas, ir ksilenas paverčiami benzenu.

• Benzenas yra viena iš dešimties svarbiausių medžiagų chemijos pramonėje. šaltinis nenurodytas 232 dienos (Didžioji dalis pagaminto benzeno naudojama kitų produktų sintezei: apie 50 % benzeno virsta etilbenzenas);

  alkilinimas benzenas (Didžioji dalis pagaminto benzeno naudojama kitų produktų sintezei: apie 50 % benzeno virsta etileno);

  apie 25% benzeno virsta kumenas propileno maždaug 10-15% benzeno;

  hidrinti V;

  cikloheksanas gamybai išleidžiama apie 10 % benzeno;

  nitrobenzenas 2-3% benzeno virsta.

linijiniai alkilbenzenai sintezei sunaudojama maždaug 1 % benzeno chlorbenzenas benzino Kai kurių kitų junginių sintezei benzenas naudojamas žymiai mažesniais kiekiais. Retkarčiais ir kraštutiniais atvejais dėl didelio toksiškumo benzenas naudojamas kaip

tirpiklis. Be to, benzenas yra dalis . Dėl didelio toksiškumo jo kiekis naujais standartais ribojamas iki 1%. Toluenas(nuo

ispanų

Tolu

Bespalvis, judrus, lakus aštraus kvapo skystis, pasižymintis silpnu narkotiniu poveikiu. Neribotomis ribomis maišosi su angliavandeniliais, daug alkoholiai Ir eteriai, nesimaišo su vandeniu. Lūžio rodiklisšviesa 1,4969 20 °C temperatūroje. Jis yra degus ir dega dūmine liepsna.

Cheminės savybės

Toluenui būdingos elektrofilinės pakeitimo reakcijos aromatiniame žiede ir pakeitimas metilo grupėje pagal radikalų mechanizmą.

Elektrofilinis pakaitalas aromatiniame žiede jis vyrauja orto ir para padėtyse metilo grupės atžvilgiu.

Be pakeitimo reakcijų, toluenas patiria adityvines reakcijas (hidrinimą) ir ozonolizę. Kai kurios oksiduojančios medžiagos (šarminis kalio permanganato tirpalas, praskiesta azoto rūgštis) oksiduoja metilo grupę į karboksilo grupę. Savaiminio užsidegimo temperatūra 535 °C. Liepsnos plitimo koncentracijos riba, % tūrio. Liepsnos plitimo temperatūros riba, °C. Pliūpsnio temperatūra 4 °C.

Sąveika su kalio permanganatu rūgščioje aplinkoje:

5C 6 H 5 CH 3 + 6KMnO 4 + 9H 2 SO 4 → 5C 6 H 5 COOH + 6MnSO 4 + 3K 2 SO 4 + 14H 2 O benzenkarboksirūgšties susidarymas

Paruošimas ir valymas

Produktas katalizinis reformuojantis benzino frakcijos aliejus. Išskirta selektyviu ekstrahavimu ir vėliau ištaisymas.Taip pat geras derlius pasiekiamas naudojant katalizinį dehidrogenavimą heptanas per metilcikloheksanas. Toluenas valomas tokiu pat būdu benzenas, tik jei naudojamas koncentruotas sieros rūgštis Turime nepamiršti to tolueno sulfonintas lengvesnis už benzeną, vadinasi, būtina palaikyti žemesnę temperatūrą reakcijos mišinys(mažiau nei 30 °C). Toluenas taip pat sudaro azeotropą su vandeniu .

Tolueną galima gauti iš benzeno Friedelio-Craftso reakcijos:

Taikymas

Žaliavos gamybai benzenas, benzenkarboksirūgštis, nitrotoluenai(įskaitant trinitrotoluenas), tolueno diizocianatai(per dinitrotolueną ir tolueno diaminą) benzilo chloridas ir kitos organinės medžiagos.

Is tirpiklis daugeliui polimerai, yra įtrauktas į įvairius komercinius tirpiklius lakai Ir dažai. Įeina į tirpiklius: R-40, R-4, 645, 646 , 647 , 648. Naudojamas kaip tirpiklis cheminėje sintezėje.

Naftalenas- C 10 H 8 kieta kristalinė medžiaga su charakteristika kvapas. Jis netirpsta vandenyje, bet gerai tirpsta benzenas, eteryje, alkoholio, chloroformas.

Cheminės savybės

Naftalenas savo cheminėmis savybėmis panašus į benzenas: lengvai nitratų, sulfonintas, bendrauja su halogenai. Nuo benzeno jis skiriasi tuo, kad dar lengviau reaguoja.

Fizinės savybės

Tankis 1,14 g/cm³, lydymosi temperatūra 80,26 °C, virimo temperatūra 218 °C, tirpumas vandenyje apie 30 mg/l, pliūpsnio temperatūra 79 - 87 °C, savaiminio užsidegimo temperatūra 525 °C, molinė masė 128,17052 g/mol.

Kvitas

Naftalenas gaunamas iš akmens anglių deguto. Naftaleną taip pat galima išskirti iš sunkiosios pirolizės dervos (gesinimo alyvos), kuri naudojama pirolizės procese etileno gamyklose.

Naftaleną gamina ir termitai. Coptotermes formosanus kad apsaugotų savo lizdus nuo skruzdėlės, grybai ir nematodai .

Taikymas

Svarbi chemijos pramonės žaliava: naudojama sintezei ftalio anhidridas, tetralinas, dekalinas, įvairūs naftaleno dariniai.

Gamybai naudojami naftaleno dariniai dažikliai Ir sprogmenų, V vaistas, Kaip insekticidas.

Propanas priklauso alkanų klasės organinėms medžiagoms. Propanas randamas gamtinėse dujose ir gali susidaryti krekinguojant naftos produktus. Propanas laikomas vienu nuodingiausių dujų.

Fizinės savybės

Propanas yra bespalvės dujos, kurios mažai tirpsta vandenyje. Propano virimo temperatūra yra 42,1 C. Susilietęs su oru propanas sudaro sprogų mišinį (garų koncentracija nuo 2 iki 9,5%). Esant 760 mmHg slėgiui, propano degimo temperatūra gali būti apie 466 °C.

Cheminės savybės

Propano cheminės savybės yra panašios į daugelio alkanų savybes. Šios savybės apima: chloravimą, dehidrogenavimą ir pan.

Propano taikymas

Propanas plačiai naudojamas kaip kuras įvairiems poreikiams tenkinti. Tai svarbus suskystintų angliavandenilių dujų komponentas. Propanas naudojamas tirpiklių gamyboje ir maisto pramonėje (kaip propelentas, priedas E944).

Šaldymo agentas

Izobutano (R-600a) ir gryno propano (R-290a) mišinys nekenkia ozono sluoksniui ir turi mažą šiltnamio efektą sukeliantį potencialą (GWP). Todėl šis mišinys plačiai naudojamas kaip šaltnešis. Šiuo mišiniu šaldymo ir oro kondicionavimo įrenginiuose buvo pakeisti pasenę šaltnešiai.

Butanas(C 4 H 10) – kaip ir propanas, priklauso alkanų klasei. Tai organinis junginys, kuris yra labai toksiškas ir įkvėpus sukelia apsinuodijimą žmogaus organizmui. Chemijoje butanas paprastai vadinamas n-butano ir jo izomero izobutano CH(CH3)3 mišiniu. Butano pavadinimas susideda iš dviejų dalių – šaknies „but-“, kuri angliškai reiškia sviesto rūgštį, ir galūnės „-an“, nurodančios, kad ši medžiaga yra alkanas.

Izomerizmas

Butanas turi du izomerus:

Fizinės savybės

Butanas yra bespalvės ir degios dujos. Esant normaliam slėgiui ir žemesnei nei 0 °C temperatūrai, jis lengvai suskystėja. Esant padidėjusiam slėgiui ir normaliai temperatūrai, tai labai lakus skystis. Butano tirpumas vandenyje yra 6,1 mg 100 mililitrų vandens. Butanas, esant 10 atmosferų slėgiui ir 100 °C temperatūrai, su vandeniu gali sudaryti azeotropinį junginį.

Rasti ir gauti

Butano yra naftos ir dujų kondensate (jo dalis yra apie 12%). Butanas taip pat gaminamas hidrokataliziniu arba kataliziniu naftos frakcijų krekingu. Laboratorinėmis sąlygomis butanas gaunamas Wurtz reakcijos būdu:

2 C 2H 5 Br + 2Na → CH3 -CH2 -CH2 -CH3 + 2NaBr

Taikymas ir reakcijos

Chloruojant laisvaisiais radikalais susidaro 2-chlorobutano ir 1-chloro mišinys. Degimo ore susidaro vanduo ir anglies dioksidas. Butanas plačiai naudojamas kaip mišinys su propanu žiebtuvėliuose ir dujų balionuose. Juose jis yra suskystintas ir turi tam tikrą kvapą, nes mišinyje yra kvapiųjų medžiagų. Yra „vasariniai“ ir „žieminiai“ mišiniai, kurių sudėtis skiriasi. Vieno kilogramo butano kaloringumas yra maždaug 45 MJ (12,72 kWh).

2C 4 H 10 + 13 O 2 → 8 CO 2 + 10 H 2 O

Trūkstant deguonies susidaro suodžiai, anglies monoksidas arba abu.

2C 4 H 10 + 5 O 2 → 8 C + 10 H 2 O

2C 4 H 10 + 9 O 2 → 8 CO + 10 H 2 O

DuPont patentavo maleino anhidrido gavimo metodą kataliziniu oksidavimu iš n-butano

2 CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 + 7 O 2 → 2 C 2 H 2 (CO) 2 O + 8 H 2 O

n-butanas yra gera žaliava butenui, 1,3-butadienui, kurie yra svarbūs didelio oktaninio skaičiaus benzino komponentai, gaminti. Grynas butanas naudojamas kaip šaltnešis šaldymo ir oro kondicionavimo įrenginiuose. Butanas yra geresnis už freoną dėl savo ekologiškumo ir saugos aplinkai, tačiau yra mažiau produktyvus nei freono šaltnešiai. Butanas maisto pramonėje registruotas kaip maisto priedas E943a, o izobutanas – kaip priedas E943b, propelentas. Šios medžiagos naudojamos dezodorantuose.

Maisto pramonėje butanas registruojamas kaip maisto priedas E943a ir izobutanas - E943b, kaip propelentas, pavyzdžiui, dezodorantuose.

Butano poveikis žmogaus organizmui

Butano įkvėpimas gali sukelti širdies nepakankamumą ir mirtį nuo asfiksijos. Sąlytis su skystu butanu ar butano dujų srove sukelia atšalimą iki minus dvidešimties laipsnių, o tai labai pavojinga žmogui.

Saugumas

Butanas yra labai degus. Kai butano koncentracija ore yra 1,9–8,4 % tūrio, tai gali sukelti sprogimą. MPC300 mg/m³.