Temperatura kritike e butanit. Pse propani dhe butani janë të përziera - vetitë e gazeve të hidrokarbureve të lëngshëm

Butani(C 4 H 10) - një përbërje organike, një hidrokarbur i klasës së alkaneve. Në kimi, emri përdoret kryesisht për të treguar n-butan. Përzierja ka të njëjtin emër n-butani dhe izomeri i tij izobutan CH(CH3) 3. Emri vjen nga rrënja "but-" (emri francez për acidin butirik - acid butyrik, nga greqishtja e lashtë. βούτῡρον , vaj) dhe prapashtesën “-an” (që i përket alkaneve). Thithja e butanit shkakton mosfunksionim të sistemit pulmonar-respirator. Përmbajtur në gaz natyror, formohet gjatë plasaritjes së produkteve të naftës, gjatë ndarjes së gazit të naftës shoqërues, gazit natyror "të lagësht". Si përfaqësues i gazeve hidrokarbure, është zjarr dhe shpërthyes, me toksic të ulët, ka një erë karakteristike specifike dhe ka veti narkotike. Për sa i përket shkallës së ndikimit në trup, gazi i përket substancave të klasës së 4-të të rrezikut (me rrezik të ulët) sipas GOST 12.1.007-76. Efekt i dëmshëm në sistemin nervor.

Izomerizmi

Vetitë fizike

Butani është një gaz i ndezshëm pa ngjyrë, me një erë specifike, lëngshëm lehtësisht në presion normal nga -0,5 °C, ngrin në -138 °C; në presion të ngritur dhe temperaturë normale është një lëng shumë i paqëndrueshëm. Temperatura kritike +152 °C, presioni kritik 3.797 MPa.

• Tretshmëria në ujë - 6,1 mg për 100 ml (për n-butan, në 20 °C), tretet shumë më mirë në tretës organikë). Mund të formojë një përzierje azeotropike me ujë në një temperaturë prej rreth 100 °C dhe një presion prej 10 atm.
• Dendësia e fazës së lëngshme - 580 kg/m³
• Dendësia e fazës së gazit në kushte normale është 2,703 kg/m³, në 15 °C - 2,550 kg/m³[[K:Wikipedia:Artikuj pa burime (vendi: Gabim Lua: callParserFunction: funksioni "#property" nuk u gjet. Gabim Lua: callParserFunction: funksioni "#property" nuk u gjet. )]][[K:Wikipedia:Artikuj pa burime (vendi: Gabim Lua: callParserFunction: funksioni "#property" nuk u gjet. )]] [ ]
• Nxehtësia e djegies 45,8 MJ/kg (2657 MJ/mol (shih).

Gjetja dhe marrja

Përmbahet në kondensat gazi dhe gaz të naftës (deri në 12%). Është produkt i plasaritjes katalitike dhe hidrokatalitike të fraksioneve të naftës. Në laborator mund të merret nga reaksioni Wurtz:

Desulfurizimi (demerkaptanizimi) i fraksionit të butanit

Fraksioni i butanit të drejtpërdrejtë duhet të pastrohet nga komponimet e squfurit, të cilat përfaqësohen kryesisht nga merkaptanët metil dhe etil. Metoda për pastrimin e fraksionit të butanit nga merkaptanët konsiston në nxjerrjen alkaline të merkaptaneve nga fraksioni i hidrokarbureve dhe rigjenerimin pasues të alkalit në prani të katalizatorëve homogjenë ose heterogjenë me oksigjen atmosferik me çlirimin e vajit disulfid.

Aplikimet dhe reagimet

Gjatë klorimit të radikalit të lirë formon një përzierje të 1-kloro- dhe 2-klorobutanit. Raporti i tyre shpjegohet mirë nga ndryshimi në forcën e lidhjeve C-H në pozicionet 1 dhe 2 (425 dhe 411 kJ/mol).

Kur digjet plotësisht në ajër, formon dioksid karboni dhe ujë. Butani përdoret në përzierje me propan në çakmakë, në bombola gazi në gjendje të lëngshme, ku ka erë, pasi përmban aromatike të shtuara posaçërisht. Në këtë rast, përdoren përzierjet "dimërore" dhe "verë" me përbërje të ndryshme. Nxehtësia e djegies prej 1 kg - 45,7 MJ (12,72 kWh).

Me mungesë oksigjeni, formohet bloza, monoksidi i karbonit ose një përzierje e të dyjave:

Efektet biologjike

Siguria

Shumë e ndezshme. Shpërthimi kufizon 1,9-8,4% në ajër në vëllim. Përqendrimi maksimal i lejuar në ajrin e zonës së punës është 300 mg/m³.

Është një gaz i ndezshëm pa ngjyrë që është shumë i tretshëm në tretës organikë, por i pazgjidhshëm në ujë. Gjendet në produktet e naftës dhe gazit natyror. a ka izomerë: iso butani dhe n- butani. Ky gaz përdoret në industri dhe... Kur digjet, dekompozohet në dioksid karboni dhe ujë. Butani është toksik i ulët, por ka një efekt negativ në sistemin nervor dhe kardiovaskular. Prandaj, kur punoni me butani Nuk duhet ta çiftoni dhe duhet të shmangni kontaktin me lëkurën dhe mukozën.

Butani prodhohet në tre mënyra. E para prej tyre, më e zakonshme, është përdorimi i reaksionit Wurtz. Metoda e dytë është hidrogjenizimi i alkineve në alkane. E treta është dehidratimi në prani të një katalizatori në , i cili më pas hidrogjenizohet. E para nga këto reagime na lejon të marrim butani drejtpërdrejt, ndërsa pjesa tjetër janë shumëfazore.

Për të kryer reaksionin Wurtz, duhet të merrni një metal dhe ta shtoni në etil jodur. Produkti i reagimit do të jetë menjëherë butani:CH3-CH2-I+2Na+I-CH2-CH3 -2NaI → CH3-CH2-CH2-CH3

Mënyra e dytë për të marrë butani a - hidrogjenizimi i butinës. Fillimisht, 1-buteni hidrogjenizohet në 1-buten, dhe më pas 1-buteni hidrogjenohet në mënyrë dytësore në butani a:CH3-CH2-C CH → CH3-CH2-CH=CH2 → CH3-CH2-CH2-CH3 (Hidrogjenizimi me H2)
1-buten 1-buten butani

Procesi i tretë i blerjes butani dhe është gjithashtu shumëfazësh. Faza e parë e tij përfshin dehidratimin në prani të Al2O3 në temperaturë 300-400oC: CH3-CH2-CH2-CH2-OH → CH3-CH2-CH=CH2 (Al2O3; 300 - 400oC) Dehidratim. butani ola konsiston në kullimin e saj. Është e mundur në temperatura të larta dhe vetëm në prani të katalizatorëve (Al2O3; H2SO4), pasi është marrë 1-buten nga reaksioni i mëparshëm, ai hidrogjenizohet nga një radikal hidrogjeni butani a:CH3-CH2-CH=CH2 → CH3-CH2-CH2-CH3 (Hidrogjenizimi me H2) Të gjitha metodat e mësipërme ju lejojnë të merrni butani në formën e tij më të pastër. Më shpesh, i pari prej tyre përdoret për të marrë këtë gaz, por në disa raste gjenden edhe të tjerët.

shënim

Mos thithni gazrat. Vëzhgoni masat e sigurisë nga zjarri.

Butani është një substancë organike që i përket klasës së hidrokarbureve të ngopura. Formula e tij kimike është C4H10. Përdoret kryesisht si përbërës i benzinës me oktan të lartë dhe si lëndë e parë për prodhimin e buten. Buteni është një hidrokarbur i pangopur, gaz, me formulën C4H8. Nga butani karakterizohet nga prania e një lidhjeje dyfishe në molekulë. Përdoret gjerësisht në sintezën e butadienit, alkoolit butil, izooktanit dhe poliizobutilenit. Përveç kësaj, butileni përdoret si një nga përbërësit e përzierjes për prerjen dhe saldimin e metaleve.

Udhëzimet

Shikoni formulat e përbërjeve kimike të mëposhtme: C4H10 dhe C4H8. Qfare eshte dallimi? Vetëm sepse ka edhe dy atome hidrogjeni (më saktë, jone) në molekulë. Një përfundim i natyrshëm rrjedh nga kjo: për t'u shndërruar në, është e nevojshme të hiqni dy atome shtesë të hidrogjenit nga molekula e tij. Ky reagim quhet. Ndodh sipas skemës së mëposhtme: C4H10 = C4H8 + H2.

Cilat janë kushtet për të ndodhur reaksioni i mësipërm? Thjesht nuk do të funksionojë në kushte normale. Para së gjithash, do t'ju duhet temperaturë e lartë (rreth 500 gradë). Por vetëm temperatura nuk mjafton që reagimi të vazhdojë sipas modelit që dëshironi. Të dhënat eksperimentale kanë vërtetuar se atëherë shumica butani do të shndërrohet ose në etan dhe eten (etilen), ose në metan dhe propen, domethënë do të kalojë në vijim

Komponenti kryesor i një sistemi autonom të furnizimit me gaz është një përzierje propan-butan. Megjithatë, shumë nuk e kuptojnë Pse përziejnë propanin dhe butanin?, sepse çdo gaz mund të përdoret si lëndë djegëse e pavarur. Sidoqoftë, në disa rajone të Rusisë, këto hidrokarbure nuk mund të përdoren në formën e tyre të pastër për gazifikimin e objekteve, gjë që është për shkak të vetive të tyre fiziko-kimike dhe faktorëve klimatikë.

Vetitë e LPG-së

Për të kuptuar pse propani përzihet me butan, duhet të dini karakteristikat e secilit komponent, duke përfshirë ndërveprimin e tyre me mjedisin e jashtëm. Nga pikëpamja e strukturës molekulare, ato janë komponime hidrokarbure që mund të ruhen në gjendje të lëngshme, gjë që thjeshton shumë transportin dhe funksionimin.

Një nga kushtet për formimin e gazit të lëngshëm është presioni i lartë, kështu që ruhet në rezervuarë të veçantë nën një presion prej 16 bar. Kushti i dytë për kalimin e gazeve hidrokarbure nga një gjendje në tjetrën është temperatura e ajrit të jashtëm. Propani vlon në -43°C, ndërsa shndërrimi nga gjendja e lëngët në të gaztë në butan ndodh në -0,5°C, që është dallimi kryesor midis këtyre hidrokarbureve.

Tabela me disa veti të tjera të këtyre gazeve

Informacion shtesë në lidhje me vetitë e gazit hidrokarbur të lëngshëm mund të lexohet në artikull: propan-butan për një mbajtës gazi - vetitë dhe veçoritë e aplikimit.

Pse përziejnë propanin dhe butanin në një sistem autonom të furnizimit me gaz?

Duke marrë parasysh karakteristikat fiziko-kimike të hidrokarbureve të ngopura, përdorimi i tyre varet kryesisht nga kushtet klimatike. Butani i lëngshëm në formën e tij të pastër nuk do të funksionojë në temperatura nën zero. Ndërsa përdorimi i propanit të pastër është kundërindikuar në klimat e nxehta, pasi temperaturat e larta shkaktojnë një rritje të tepruar të presionit në rezervuarin e gazit.

Meqenëse nuk është praktike të prodhohet një klasë e veçantë e gazit për secilin rajon, me qëllim unifikimin, GOST siguron një përzierje me një përmbajtje të caktuar të dy komponentëve brenda standardeve të vendosura. Sipas GOST 20448-90, përmbajtja maksimale e butanit në këtë përzierje nuk duhet të kalojë 60%, ndërsa për rajonet veriore dhe në sezonin e dimrit pjesa e propanit duhet të jetë jo më pak se 75%.

Përqindja e gazrave në periudha të ndryshme të vitit

Nga rruga, më shumë artikuj nga blogu ynë në lidhje me gazifikimin janë në këtë seksion.

Faktori teknologjik

Përveç faktorit klimatik, ekziston një justifikim teknologjik se pse propani dhe butani janë të përziera. Në rafineritë e naftës, gjatë përpunimit të gazeve shoqëruese, prodhohet propani dhe butani në sasi të ndryshme. Prandaj, për të optimizuar politikën e lëndëve të para, këto hidrokarbure përzihen së bashku në një proporcion të caktuar. Në të njëjtën kohë, pavarësisht nga teknologjia për prodhimin e gazit hidrokarbur të lëngshëm, përqindja e dy përbërësve duhet të jetë brenda kufijve të përcaktuar nga GOST.

Politika e çmimeve për karburantin me LPG

Kostoja e propan-butanit varet nga përmbajtja e komponentit të parë (më të shtrenjtë). Prandaj, nuk është për t'u habitur që përzierja "dimërore" për karburantin e një sistemi autonom të furnizimit me gaz do të jetë më i shtrenjtë se ai "veror". Sidoqoftë, nëse ndonjë kompani ofron karburant me një çmim dukshëm më të ulët se mesatarja e tregut, atëherë përfaqësuesi i saj duhet të bëjë pyetjet e mëposhtme:

• Pse kostoja e LPG-së është kaq e ulët?
• Cili është raporti i propanit me butanin?
• Si do të funksionojë kjo përbërje në dimër?
• A është i disponueshëm dokumentacioni teknik i duhur?
• A mund të kontaktoj kompaninë nëse lindin probleme?

Bej kujdes! Një përzierje e lirë atëherë mund të kushtojë shumë më tepër.

Disa kompani mashtrojnë duke siguruar një përzierje "dimërore" që nuk përputhet me GOST. Prandaj, kostoja e ulët e GLN-së duhet, së paku, të paralajmërojë blerësin.

Për të shmangur problemet me gazifikimin e shtëpisë tuaj, kontaktoni kompaninë Promtekhgaz, e cila tashmë ka dëshmuar profesionalizmin dhe besueshmërinë e saj. Kjo dëshmohet nga pozicioni ynë i mirë në treg dhe mungesa e reagimeve negative nga klientët.

Vetitë fizike

Etani nën n. y është një gaz pa ngjyrë, pa erë. Masa molare - 30.07. Pika e shkrirjes -182,81 °C, pika e vlimit -88,63 °C. . Dendësia ρ gaz. =0,001342 g/cm³ ose 1,342 kg/m³ (nr.), ρ lëng. =0,561 g/cm³ (T=-100 °C). Konstanta e disociimit 42 (në ujë, standard) [ burimi?] . Presioni i avullit në 0 °C - 2,379 MPa.

Vetitë kimike

Formula kimike C 2 H 6 ( CH 3 CH 3 racionale). Reaksionet më tipike janë zëvendësimi i hidrogjenit me halogjene, të cilat ndodhin nëpërmjet një mekanizmi të radikalit të lirë. Dehidrogjenimi termik i etanit në 550-650 °C çon në keten, në temperatura mbi 800 °C - kacetilen (formohet edhe benzenizimi). Klorifikimi i drejtpërdrejtë në 300-450 °C - klorur etilik, nitrimi në fazën e gazit jep një përzierje (3:1) të nitroetanit dhe trometanit.

Faturë

Në industri

Në industri përftohet nga nafta dhe gazrat natyrorë, ku zë deri në 10% në vëllim. Në Rusi, përmbajtja e etanit në gazrat e naftës është shumë e ulët. Në SHBA dhe Kanada (ku përmbajtja e tij në naftë dhe gazra natyrorë është e lartë) shërben si lënda e parë kryesore për prodhimin e etenit.

Në kushte laboratorike

Marrë nga jodometani nga reaksioni Wurtz, nga acetati i natriumit me elektrolizë me reaksionin Kolbe, nga shkrirja e propionatit të natriumit me alkalin, nga bromidi etil nga reaksioni Grignard, nga hidrogjenizimi i etenit (mbi Pd) ose acetilenit (në prani të Raney nikel).

Aplikacion

Përdorimi kryesor i etanit në industri është prodhimi i etilenit.

Butani(C 4 H 10) - përbërje organike e klasës alkanet. Në kimi, emri përdoret kryesisht për t'iu referuar n-butanit. Përzierja e n-butanit dhe e tij izomer izobutani CH(CH 3) 3 . Emri vjen nga rrënja "por-" (emri anglisht acid butirik - acid butirik) dhe prapashtesën “-an” (që i përket alkaneve). Në përqendrime të larta është helmues. Përmbajtur në gazit natyror, formohet kur plasaritje produktet e naftës, kur ndahet e lidhura gaz nafte, "i dhjamosur" gazit natyror. Si përfaqësues i gazeve hidrokarbure, është zjarr dhe shpërthyes, me toksic të ulët, ka një erë karakteristike specifike dhe ka veti narkotike. Për sa i përket shkallës së ndikimit në trup, gazi i përket substancave të klasës së 4-të të rrezikut (me rrezik të ulët) sipas GOST 12.1.007-76. E dëmshme për sistemin nervor .

Izomerizmi

Butani ka dy izomer:

Vetitë fizike

Butani është një gaz i ndezshëm pa ngjyrë, me një erë specifike, lehtësisht i lëngshëm (nën 0 °C dhe presion normal ose në presion të ngritur dhe temperaturë normale - një lëng shumë i paqëndrueshëm). Pika e ngrirjes -138°C (në presion normal). Tretshmëria në ujë - 6,1 mg në 100 ml ujë (për n-butanin, në 20 °C, shumë më mirë i tretshëm në tretës organikë ). Mund të formohet azeotropike përzierje me ujë në një temperaturë prej rreth 100 °C dhe një presion prej 10 atm.

Gjetja dhe marrja

Përmbahet në kondensat gazi dhe gaz të naftës (deri në 12%). Është produkt katalitik dhe hidrokatalitik plasaritje fraksionet e naftës. Mund të merret në laborator nga Reagimet e Wurtz-it.

2 C 2 H 5 Br + 2Na → CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 + 2NaBr

Desulfurizimi (demerkaptanizimi) i fraksionit të butanit

Fraksioni i butanit të drejtpërdrejtë duhet të pastrohet nga komponimet e squfurit, të cilat përfaqësohen kryesisht nga merkaptanët metil dhe etil. Metoda për pastrimin e fraksionit të butanit nga merkaptanët konsiston në nxjerrjen alkaline të merkaptaneve nga fraksioni i hidrokarbureve dhe rigjenerimin pasues të alkalit në prani të katalizatorëve homogjenë ose heterogjenë me oksigjen atmosferik me çlirimin e vajit disulfid.

Aplikimet dhe reagimet

Gjatë klorimit të radikalit të lirë formon një përzierje të 1-kloro- dhe 2-klorobutanit. Raporti i tyre shpjegohet mirë nga ndryshimi në forcën e lidhjeve C-H në pozicionet 1 dhe 2 (425 dhe 411 kJ/mol). Pas djegies së plotë në ajër, ajo formohet dioksid karboni dhe uji. Butani përdoret në një përzierje me propan në çakmakë, në bombola gazi në gjendje të lëngshme, ku ka erë, pasi përmban të shtuara posaçërisht aromatizues. Në këtë rast, përdoren përzierjet "dimërore" dhe "verë" me përbërje të ndryshme. Nxehtësia e djegies 1 kg - 45,7 MJ (12,72 kWh).

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

Kur ka mungesë oksigjeni, ai formohet blozë ose oksid karboni ose të dyja bashkë.

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

Nga kompania DuPontështë zhvilluar një metodë për marrjen e anhidridi maleik nga n-butani me oksidim katalitik.

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-Butani - lëndë e parë për prodhim buten, 1,3-butadien, një përbërës i benzinës me oktan të lartë. Butani me pastërti të lartë dhe veçanërisht izobutani mund të përdoret si ftohës në njësitë ftohëse. Performanca e sistemeve të tilla është pak më e ulët se ajo e sistemeve freon. Butani është miqësor me mjedisin, ndryshe nga ftohësit freon.

Në industrinë ushqimore, butani është i regjistruar si aditivëve ushqimorë E943a, dhe izobutan - E943b, Si shtytës, për shembull, në deodorantët.

Etileni(nga IUPAC: etenit) - organike përbërje kimike, i përshkruar me formulën C 2 H 4. Është më e thjeshta alkenit (olefina). Etileni praktikisht nuk gjendet në natyrë. Është një gaz i pangjyrë, i ndezshëm me një erë të dobët. Pjesërisht i tretshëm në ujë (25.6 ml në 100 ml ujë në 0°C), etanol (359 ml në të njëjtat kushte). Është shumë i tretshëm në eter dietil dhe hidrokarbure. Përmban një lidhje të dyfishtë dhe për këtë arsye klasifikohet si e pangopur ose e pangopur hidrokarburet. Luan një rol jashtëzakonisht të rëndësishëm në industri dhe është gjithashtu fitohormon. Etileni është përbërësi organik më i prodhuar në botë ; Prodhimi i përgjithshëm botëror i etilenit në 2008 arriti në 113 milionë tonë dhe vazhdon të rritet me 2-3% në vit .

Aplikacion

Etileni është produkti kryesor sinteza organike bazë dhe përdoret për të prodhuar komponimet e mëposhtme (të renditura sipas rendit alfabetik):

Acetat vinil;

Dikloroetani / klorur vinil(vendi i tretë, 12% e vëllimit të përgjithshëm);

Oksid etilen(vendi i dytë, 14-15% e vëllimit të përgjithshëm);

Polietileni(Vendi 1, deri në 60% të vëllimit të përgjithshëm);

Stireni;

Acid acetik;

Etilbenzen;

Etilen glikol;

Etanol.

Etileni i përzier me oksigjen është përdorur në mjekësi për anestezi deri në mesin e viteve 80 të shekullit XX në BRSS dhe Lindjen e Mesme. Etileni është fitohormon pothuajse në të gjitha bimët , ndër të tjera është përgjegjës për rënien e gjilpërave në halore.

Vetitë themelore kimike

Etileni është një substancë kimikisht aktive. Meqenëse ekziston një lidhje e dyfishtë midis atomeve të karbonit në molekulë, njëri prej tyre, i cili është më pak i fortë, prishet lehtësisht dhe në vendin e prishjes së lidhjes ndodh ngjitja, oksidimi dhe polimerizimi i molekulave.

Halogjenimi:

CH 2 =CH 2 + Cl 2 → CH 2 Cl-CH 2 Cl

Uji i bromit zbardhet. Ky është një reagim cilësor ndaj komponimeve të pangopura.

Hidrogjenimi:

CH 2 = CH 2 + H - H → CH 3 - CH 3 (nën ndikimin e Ni)

Hidrohalogjenimi:

CH 2 =CH 2 + HBr → CH 3 - CH 2 Br

Hidratimi:

CH 2 = CH 2 + HOH → CH 3 CH 2 OH (nën ndikimin e një katalizatori)

Ky reagim u zbulua nga A.M. Butlerov, dhe përdoret për prodhimin industrial të alkoolit etilik.

Oksidimi:

Etileni oksidohet lehtë. Nëse etileni kalon përmes një tretësire të permanganatit të kaliumit, ai do të zbardhet. Ky reagim përdoret për të dalluar përbërjet e ngopura dhe të pangopura.

Oksidi i etilenit është një substancë e brishtë, ura e oksigjenit thyhet dhe uji bashkohet, duke rezultuar në formimin etilen glikol:

C 2 H 4 + 3O 2 → 2CO 2 + 2H 2 O

Polimerizimi:

nCH 2 =CH 2 → (-CH 2 -CH 2 -) n

Izopreni CH2 =C(CH3)-CH=CH2, 2-metilbutadien-1,3 - hidrokarbur i pangopur seri diene (C n H 2n−2 ) . Në kushte normale, lëng pa ngjyrë. Ai eshte monomer Për gome natyrale dhe një njësi strukturore për shumë molekula të komponimeve të tjera natyrore - izoprenoide, ose terpenoidet. . I tretshëm në alkoolit. Izopreni polimerizohet për të dhënë izopren gomat. Izopreni gjithashtu reagon polimerizimi me komponime vinili.

Gjetja dhe marrja

Goma natyrale është një polimer i izoprenit - më i zakonshmi cis-1,4-polisopren me një peshë molekulare prej 100,000 deri në 1,000,000. Përmban disa për qind materiale të tjera si papastërti, si p.sh ketrat, acid yndyror, rrëshira dhe substancave inorganike. Disa burime të gomës natyrale quhen gutaperka dhe përbëhet nga trans-1,4-polisopren, strukturor izomer, i cili ka veti të ngjashme por jo identike. Izopreni prodhohet dhe lëshohet në atmosferë nga shumë lloje pemësh (kryesori është lisi) Prodhimi vjetor i izoprenit nga vegjetacioni është rreth 600 milionë tonë, ku gjysma prodhohet nga pemët tropikale gjethegjerë, pjesa tjetër nga shkurret. Pasi të lëshohet në atmosferë, izopreni konvertohet nga radikalet e lira (të tilla si radikalet hidroksil (OH)) dhe, në një masë më të vogël, nga ozoni në substanca të ndryshme si p.sh aldehidet, hidroksiperoksidet, nitratet organike dhe epoksidet, të cilat përzihen me pikat e ujit për të formuar aerosole ose mjegulla. Pemët e përdorin këtë mekanizëm jo vetëm për të shmangur mbinxehjen e gjetheve nga dielli, por edhe për të mbrojtur kundër radikalëve të lirë, veçanërisht ozonit. Izopreni u përftua fillimisht nga trajtimi termik i gomës natyrale. Shumica e disponueshme industrialisht si produkt termik plasaritje nafta ose vajra, dhe gjithashtu si nënprodukt në prodhim etilenit. Prodhohet rreth 20,000 ton në vit. Rreth 95% e prodhimit të izoprenit përdoret për të bërë cis-1,4-polizoprene, një version sintetik i gomës natyrale.

Butadien-1.3(divinil) CH2 =CH-CH=CH2 - e pangopur hidrokarbure, përfaqësuesi më i thjeshtë hidrokarburet diene.

Vetitë fizike

Butadiene - pa ngjyrë gazit me erë karakteristike, temperatura e vlimit-4,5 °C, temperatura e shkrirjes-108,9 °C, pika e ndezjes-40 °C, përqendrimi maksimal i lejuar në ajër (përqendrimi maksimal i lejuar) 0.1 g/m³, dendësia 0,650 g/cm³ në -6 °C.

Pak i tretshëm në ujë, shumë i tretshëm në alkool, vajguri me ajër në një sasi prej 1,6-10,8%.

Vetitë kimike

Butadieni është i prirur për polimerizimi, oksidohet lehtësisht ajri me arsim peroksid komponimet që përshpejtojnë polimerizimin.

Faturë

Butadieni prodhohet nga reaksioni Lebedeva transmetim alkool etilik përmes katalizator:

2CH 3 CH 2 OH → C 4 H 6 + 2H 2 O + H 2

Ose dehidrogjenimi i normales butileni:

CH 2 = CH-CH 2 -CH 3 → CH 2 = CH-CH = CH 2 + H 2

Aplikacion

Polimerizimi i butadienit prodhon sintetikë gome. Kopolimerizimi me akrilonitrili Dhe stiren marr Plastike ABS.

Benzeni (C 6 H 6 , Ph H) - përbërje kimike organike, pa ngjyrë lëngshme me një ëmbëlsirë të këndshme erë. më e thjeshta hidrokarbure aromatike. Benzeni është i përfshirë në benzinë, i përdorur gjerësisht në industrisë, është lënda e parë për prodhim medikamente, te ndryshme plastikës, sintetike gome, ngjyra. Edhe pse benzeni është i përfshirë naftë bruto, në shkallë industriale sintetizohet nga përbërësit e tjerë të tij. Toksike, kancerogjene.

Vetitë fizike

Lëng pa ngjyrë me një erë të veçantë të athët. Pika e shkrirjes = 5,5 °C, pika e vlimit = 80,1 °C, dendësia = 0,879 g/cm³, masa molare = 78,11 g/mol. Ashtu si të gjithë hidrokarburet, benzeni digjet dhe prodhon shumë blozë. Formon përzierje shpërthyese me ajrin, përzihet mirë me eteret, benzinë dhe tretës të tjerë organikë, formon një përzierje azeotropike me ujë me një pikë vlimi prej 69,25 °C (91% benzen). Tretshmëria në ujë 1,79 g/l (në 25 °C).

Vetitë kimike

Benzeni karakterizohet nga reaksionet e zëvendësimit - benzeni reagon me alkenet, klor alkanet, halogjenet, azotit Dhe acidet sulfurike. Reaksionet e ndarjes së unazës së benzenit zhvillohen në kushte të vështira (temperaturë, presion).

Ndërveprimi me klorin në prani të një katalizatori:

Nga 6 H 6 + Cl 2 -(FeCl 3) → Nga 6 H formohet 5 Cl + HCl klorobenzen.

Katalizatorët promovojnë krijimin e një specie elektrofile aktive nga polarizimi midis atomeve halogjene.

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

Në mungesë të një katalizatori, një reaksion zëvendësimi radikal ndodh kur nxehet ose ndriçohet.

Me 6 H 6 + 3Cl 2 - (ndriçim) → C 6 H 6 Cl 6 formohet një përzierje e izomereve të heksaklorocikloheksanit. video

Reagimi me bromin (i pastër):

Ndërveprimi me derivatet halogjene të alkaneve ( Reagimi Friedel-Crafts):

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

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

Struktura

Benzeni është i pangopur në përbërje. hidrokarburet(seri homologe C n H 2n-6), por ndryshe nga hidrokarburet e serisë etilenit C2H4 shfaq veti të qenësishme për hidrokarburet e pangopura (ato karakterizohen nga reaksione shtimi) vetëm në kushte të vështira, por benzeni është më i prirur ndaj reaksioneve të zëvendësimit. Kjo "sjellje" e benzenit shpjegohet me strukturën e tij të veçantë: vendndodhjen e të gjitha lidhjeve dhe molekulave në të njëjtin plan dhe praninë e një reje të konjuguar 6π-elektroni në strukturë. Kuptimi modern i natyrës elektronike të lidhjeve në benzen bazohet në hipotezën Linus Pauling, i cili propozoi të përshkruante molekulën e benzenit si një gjashtëkëndësh me një rreth të brendashkruar, duke theksuar kështu mungesën e lidhjeve të dyfishta fikse dhe praninë e një reje të vetme elektronike që mbulon të gjashtë atomet e karbonit të ciklit.

Prodhimi

Sot, ekzistojnë tre metoda thelbësisht të ndryshme për prodhimin e benzenit.

Koksimi qymyri. Ky proces ishte historikisht i pari dhe shërbeu si burimi kryesor i benzenit deri në Luftën e Dytë Botërore. Aktualisht, pjesa e benzenit të prodhuar me këtë metodë është më pak se 1%. Duhet shtuar se benzeni i përftuar nga katrani i qymyrit përmban një sasi të konsiderueshme tiofeni, gjë që e bën atë një lëndë të parë të papërshtatshme për një sërë procesesh teknologjike.

Reformimi katalitik(aromatik) fraksione të naftës së benzinës. Ky proces është burimi kryesor i benzenit në Shtetet e Bashkuara. Në Evropën Perëndimore, Rusi dhe Japoni, 40-60% e sasisë totale të substancës merret duke përdorur këtë metodë. Në këtë proces, përveç benzenit, toluen Dhe ksilenet. Për shkak të faktit se tolueni prodhohet në sasi që tejkalojnë kërkesën për të, ai gjithashtu përpunohet pjesërisht në:

benzeni - me metodën e hidrodealkilimit;

një përzierje e benzenit dhe ksileneve - me metodën e disproporcionit;

Piroliza benzina dhe fraksionet më të rënda të naftës. Deri në 50% të benzenit prodhohet me këtë metodë. Së bashku me benzenin, formohen tolueni dhe ksilenet. Në disa raste, i gjithë ky fraksion dërgohet në fazën e delkilimit, ku si tolueni ashtu edhe ksilenet shndërrohen në benzen.

Aplikacion

Benzeni është një nga dhjetë substancat më të rëndësishme në industrinë kimike. [ burimi i paspecifikuar 232 ditë ] Shumica e benzenit të prodhuar përdoret për sintezën e produkteve të tjera:

• rreth 50% e benzenit konvertohet në etilbenzen (alkilimi benzenit etilenit);

  rreth 25% e benzenit konvertohet në kumene (alkilimi benzenit propileni);

  afërsisht 10-15% benzen hidrogjenat V cikloheksan;

  rreth 10% e benzenit shpenzohet për prodhim nitrobenzen;

  2-3% benzeni shndërrohet në alkilbenzene lineare;

  për sintezë përdoret rreth 1% benzen klorobenzen.

Benzeni përdoret në sasi dukshëm më të vogla për sintezën e disa përbërjeve të tjera. Herë pas here dhe në raste ekstreme, për shkak të toksicitetit të lartë, benzeni përdoret si tretës. Përveç kësaj, benzeni është pjesë e benzinë. Për shkak të toksicitetit të lartë, përmbajtja e tij është e kufizuar nga standardet e reja në 1%.

Tolueni(nga Spanjisht Tolu, Tolu balsam) - metilbenzeni, një lëng pa ngjyrë me një erë karakteristike, i përket arenëve.

Tolueni u përftua për herë të parë nga P. Peltier në 1835 gjatë distilimit të rrëshirës së pishës. Në vitin 1838, A. Deville e izoloi atë nga një balsam i sjellë nga qyteti Tolu në Kolumbi, pas së cilës mori emrin.

karakteristikat e përgjithshme

Një lëng i pangjyrë, i lëvizshëm, i paqëndrueshëm me një erë të fortë, shfaq një efekt të dobët narkotik. Përzihet brenda kufijve të pakufizuar me hidrokarbure, shumë alkoolet Dhe eteret, nuk përzihet me ujë. Indeksi i thyerjes drita 1,4969 në 20 °C. Është i ndezshëm dhe digjet me një flakë tymi.

Vetitë kimike

Tolueni karakterizohet nga reaksionet e zëvendësimit elektrofilik në unazën aromatike dhe zëvendësimi në grupin metil sipas mekanizmit radikal.

Zëvendësimi elektrofilik në unazën aromatike ndodh kryesisht në pozicionet orto- dhe para në lidhje me grupin metil.

Përveç reaksioneve të zëvendësimit, tolueni pëson reaksione shtesë (hidrogjenimi) dhe ozonolizë. Disa agjentë oksidues (tretësirë ​​alkaline e permanganatit të kaliumit, acidi nitrik i holluar) oksidojnë grupin metil në një grup karboksil. Temperatura e vetëndezjes 535 °C. Kufiri i përqendrimit të përhapjes së flakës, %vol. Kufiri i temperaturës së përhapjes së flakës, °C. Pika e ndezjes 4 °C.

Ndërveprimi me permanganat kaliumi në një mjedis acid:

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 formimi i acidit benzoik

Përgatitja dhe pastrimi

Produkt katalitik duke reformuar benzinë fraksionet vaj. Izoluar me nxjerrje selektive dhe më pas korrigjimi.Gjithashtu rendimente të mira arrihen me dehidrogjenim katalitik heptani përmes metilcikloheksan. Tolueni pastrohet në të njëjtën mënyrë benzenit, vetëm nëse përdoret të përqendruara acid sulfurik Nuk duhet ta harrojmë atë toluen sulfonuar më e lehtë se benzeni, që do të thotë se është e nevojshme të ruhet një temperaturë më e ulët përzierje reagimi(më pak se 30 °C). Tolueni gjithashtu formon një azeotrop me ujin .

Tolueni mund të merret nga benzeni nga Reagimet Friedel-Crafts:

Aplikacion

Lëndët e para për prodhim benzenit, acid benzoik, nitrotoluenet(duke përfshirë trinitrotoluen), diizocianatet e toluenit(nëpërmjet dinitrotoluenit dhe toluen diaminës) klorur benzil dhe substancave të tjera organike.

Është tretës për shumë polimere, është pjesë e tretësve të ndryshëm tregtarë për llaqet Dhe bojëra. Të përfshira në tretës: R-40, R-4, 645, 646 , 647 , 648. Përdoret si tretës në sintezën kimike.

Naftalinë- C 10 H 8 substancë e ngurtë kristalore me karakteristikë erë. Nuk tretet në ujë, por shpërndahet mirë benzenit, ne ajer, alkoolit, kloroform.

Vetitë kimike

Naftalina është e ngjashme në vetitë kimike me benzenit: lehtë nitratet, sulfonuar, ndërvepron me halogjenet. Ai ndryshon nga benzeni në atë që reagon edhe më lehtë.

Vetitë fizike

Dendësia 1,14 g/cm³, pika e shkrirjes 80,26 °C, pika e vlimit 218 °C, tretshmëria në ujë afërsisht 30 mg/l, pika e ndezjes 79 - 87 °C, temperatura e ndezjes automatike 525 °C, masa molare 128,17052 g/mol.

Faturë

Naftalina merret nga Qymyr katran. Naftalina gjithashtu mund të izolohet nga rrëshira e rëndë e pirolizës (vaji shuarës), e cila përdoret në procesin e pirolizës në impiantet e etilenit.

Termitet prodhojnë gjithashtu naftalinë. Coptotermes formosanus për të mbrojtur foletë e tyre nga milingonat, kërpudhat dhe nematodat .

Aplikacion

Lëndë e parë e rëndësishme e industrisë kimike: përdoret për sintezë anhidridi ftalik, tetralin, dekalin, derivate të ndryshme naftaleni.

Derivatet e naftalinës përdoren për të prodhuar ngjyrat Dhe eksplozivëve, V bar, Si insekticid.

Propani i përkasin substancave organike të klasës së alkaneve. Propani gjendet në gazin natyror dhe mund të formohet gjatë plasaritjes së produkteve të naftës. Propani konsiderohet si një nga gazrat më helmues.

Vetitë fizike

Propani është një gaz pa ngjyrë që është pak i tretshëm në ujë. Pika e vlimit të propanit është 42.1C. Kur bie në kontakt me ajrin, propani formon një përzierje shpërthyese (në një përqendrim avulli prej 2 deri në 9,5%). Në një presion prej 760 mmHg, temperatura e djegies së propanit mund të jetë rreth 466 °C.

Vetitë kimike

Vetitë kimike të propanit janë të ngjashme me shumicën e vetive të një numri alkanesh. Këto veti përfshijnë: klorinimin, dehidrogjenizimin, etj.

Aplikimet e propanit

Propani përdoret gjerësisht si lëndë djegëse për nevoja të ndryshme. Është një komponent i rëndësishëm i gazeve të hidrokarbureve të lëngshëm. Propani përdoret për prodhimin e tretësve dhe në industrinë ushqimore (si shtytës, aditiv E944).

Ftohës

Një përzierje e izobutanit (R-600a) dhe propanit të pastër (R-290a) nuk dëmton shtresën e ozonit dhe ka një potencial të ulët serë (GWP). Prandaj, kjo përzierje përdoret gjerësisht si ftohës. Kjo përzierje ka zëvendësuar ftohësit e vjetëruar në njësitë e ftohjes dhe ajrit të kondicionuar.

Butani(C 4 H 10) - si propani, i përket klasës së alkaneve. Ky është një përbërës organik që është shumë toksik dhe shkakton helmim në trupin e njeriut nëse thithet. Në kimi, butani zakonisht quhet një përzierje e n-butanit dhe izomerit të tij izobutan CH(CH3)3. Emri butan përbëhet nga dy pjesë, rrënja "but-", që në anglisht do të thotë acid butirik dhe mbaresa "-an", që tregon se kjo substancë është një alkan.

Izomerizmi

Butani ka dy izomerë:

Vetitë fizike

Butani është një gaz i pangjyrë dhe i ndezshëm. Në presion normal dhe temperatura nën 0 °C ai lëngëzohet lehtësisht. Me presion të rritur dhe temperaturë normale, është një lëng shumë i paqëndrueshëm. Tretshmëria e butanit në ujë është 6.1 mg për 100 mililitra ujë. Butani në një presion prej 10 atmosferash dhe një temperaturë prej 100 °C mund të formojë një përbërje azeotropike me ujin.

Gjetja dhe marrja

Butani gjendet në kondensimin e naftës dhe gazit (përqindja e tij është afërsisht 12%). Butani prodhohet gjithashtu nga plasaritja hidrokatalitike ose katalitike e fraksioneve të naftës. Në kushte laboratorike, butani fitohet nga reaksioni Wurtz:

2 C 2 H 5 Br + 2Na → CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 + 2NaBr

Aplikimet dhe reagimet

Klorifikimi me radikal të lirë prodhon një përzierje të 2-klorobutanit dhe 1-klorit. Djegia në ajër prodhon ujë dhe dioksid karboni. Butani përdoret gjerësisht si një përzierje me propanin në çakmakë dhe cilindra gazi. Në to është në gjendje të lëngshme dhe ka një erë të caktuar për shkak të pranisë së aromave në përzierje. Ka përzierje “verore” dhe “dimërore”, të cilat kanë përbërje të ndryshme. Vlera kalorifike e një kilogrami butan është afërsisht 45 MJ (12.72 kWh).

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

Kur ka mungesë oksigjeni, formohet bloza ose monoksidi i karbonit ose të dyja.

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 ka patentuar një metodë për prodhimin e anhidrit maleik me oksidim katalitik nga n-butani

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-Butani është një lëndë e parë e mirë për prodhimin e butenit, 1,3-butadienit, të cilët janë përbërës të rëndësishëm të benzinës me oktan të lartë. Butani i pastër përdoret si ftohës në njësitë e ftohjes dhe ajrit të kondicionuar. Butani është më i mirë se freoni për shkak të miqësisë mjedisore dhe sigurisë për mjedisin, por është më pak produktiv se ftohësit freon. Butani është i regjistruar si aditiv ushqimor E943a në industrinë ushqimore, dhe izobutani është regjistruar si aditiv E943b, shtytës. Këto substanca përdoren në deodorantët.

Në industrinë ushqimore, butani është i regjistruar si aditiv ushqimor E943a, dhe izobutan - E943b, si një shtytës, për shembull, në deodorantët.

Efekti i butanit në trupin e njeriut

Thithja e butanit nga njeriu mund të shkaktojë dështim të zemrës dhe vdekje nga asfiksia. Kontakti me butan të lëngshëm ose një rrymë gazi butan shkakton ftohje deri në minus njëzet gradë, gjë që është shumë e rrezikshme për njerëzit.

Siguria

Butani është shumë i ndezshëm. Kur përqendrimi i butanit në ajër është 1.9 - 8.4% në vëllim, mund të shkaktojë një shpërthim. MPC300 mg/m³.