Bütanın kritik sıcaklığı. Propan ve bütan neden karıştırılır - sıvılaştırılmış hidrokarbon gazlarının özellikleri

Bütan(C4H10) - organik bir bileşik, alkan sınıfının bir hidrokarbonu. Kimyada isim esas olarak şunu belirtmek için kullanılır: N-bütan. Karışım aynı ada sahip N-bütan ve izomeri izobütan CH(CH3)3. Adı "but-" kökünden gelir (butirik asidin Fransızca adı - asit bütirik, eski Yunancadan. βούτῡρον , yağ) ve “-an” son eki (alkanlara ait). Bütanın solunması akciğer-solunum sisteminde fonksiyon bozukluğuna neden olur. Doğal gazda bulunan, petrol ürünlerinin parçalanması sırasında, ilgili petrol gazının "ıslak" doğal gazdan ayrılması sırasında oluşur. Hidrokarbon gazlarının bir temsilcisi olarak, yanıcı ve patlayıcıdır, düşük toksiktir, kendine özgü karakteristik bir kokusu vardır ve narkotik özelliklere sahiptir. Vücut üzerindeki etki derecesi açısından gaz, GOST 12.1.007-76'ya göre 4. tehlike sınıfına (düşük tehlike) ait maddelere aittir. Sinir sistemi üzerinde zararlı etki.

İzomerizm

Fiziki ozellikleri

Bütan, -0,5 °C'den normal basınçta kolayca sıvılaştırılabilen, özel bir kokuya sahip, renksiz, yanıcı bir gazdır, -138 °C'de donar; yüksek basınçta ve normal sıcaklıkta oldukça uçucu bir sıvıdır. Kritik sıcaklık +152 °C, kritik basınç 3,797 MPa.

• Suda çözünürlük - 100 ml'de 6,1 mg (için N-bütan, 20 °C'de), organik çözücülerde çok daha iyi çözünür). Yaklaşık 100 °C sıcaklıkta ve 10 atm basınçta su ile azeotropik bir karışım oluşturabilir.
• Sıvı faz yoğunluğu - 580 kg/m³
• Normal koşullar altında gaz fazının yoğunluğu 2,703 kg/m³, 15 °C - 2,550 kg/m³'tür[[K:Wikipedia:Kaynaksız makaleler (ülke: Lua hatası: callParserFunction: "#property" işlevi bulunamadı. Lua hatası: callParserFunction: "#property" işlevi bulunamadı. )]][[K:Wikipedia:Kaynaksız makaleler (ülke: Lua hatası: callParserFunction: "#property" işlevi bulunamadı. )]] [ ]
• Yanma ısısı 45,8 MJ/kg (2657 MJ/mol (bkz.).

Bulma ve alma

Gaz yoğuşması ve petrol gazında (% 12'ye kadar) bulunur. Petrol fraksiyonlarının katalitik ve hidrokatalitik parçalanmasının bir ürünüdür. Laboratuvarda Wurtz reaksiyonuyla elde edilebilir:

Bütan fraksiyonunun kükürt giderme (demerkaptanizasyon)

Düz üretimli bütan fraksiyonunun, esas olarak metil ve etil merkaptanlarla temsil edilen kükürt bileşiklerinden saflaştırılması gerekir. Merkaptanlardan bütan fraksiyonunun saflaştırılmasına yönelik yöntem, merkaptanların hidrokarbon fraksiyonundan alkalin ekstraksiyonundan ve ardından disülfit yağının salınmasıyla atmosferik oksijenle homojen veya heterojen katalizörlerin varlığında alkalinin rejenerasyonundan oluşur.

Uygulamalar ve reaksiyonlar

Serbest radikal klorlama sırasında 1-kloro- ve 2-klorobütanın bir karışımını oluşturur. Oranları, pozisyon 1 ve 2'deki (425 ve 411 kJ/mol) C-H bağlarının gücündeki farkla iyi bir şekilde açıklanmaktadır.

Havada tamamen yandığında karbondioksit ve su oluşturur. Bütan, özel olarak eklenen koku maddeleri içerdiğinden, çakmaklarda, sıvılaştırılmış gaz tüplerinde, kokusu olan yerlerde propan ile karışım halinde kullanılır. Bu durumda farklı bileşimlere sahip “kış” ve “yaz” karışımları kullanılır. 1 kg - 45,7 MJ (12,72 kWh) yanma ısısı.

Oksijen eksikliği ile kurum, karbon monoksit veya her ikisinin bir karışımı oluşur:

Biyolojik etkiler

Emniyet

Son derece yanıcı. Patlama limitleri havada hacimce %1,9-8,4'tür. Çalışma alanının havasında izin verilen maksimum konsantrasyon 300 mg/m³'tür.

Organik çözücülerde yüksek oranda çözünür, ancak suda çözünmeyen, renksiz yanıcı bir gazdır. Petrol ürünleri ve doğalgazda bulunur. a'nın izomerleri vardır: iso bütan ve n- bütan. Bu gaz sanayide kullanılıyor ve... Yandığında karbondioksit ve suya ayrışır. Bütan düşük toksiktir ancak sinir ve kardiyovasküler sistemler üzerinde olumsuz etkisi vardır. Bu nedenle, birlikte çalışırken bütan Eşleştirmemelisiniz, cilt ve mukoza ile temasından kaçınmalısınız.

Bütan üç şekilde üretilir. Bunlardan ilki ve en yaygın olanı Wurtz reaksiyonunun kullanılmasıdır. İkinci yöntem alkinlerin alkanlara hidrojenlenmesidir. Üçüncüsü, daha sonra hidrojene edilen bir katalizör varlığında dehidrasyondur. Bu reaksiyonlardan ilki şunu elde etmemizi sağlar: bütan doğrudan, geri kalanı ise çok aşamalıdır.

Wurtz reaksiyonunu gerçekleştirmek için bir metal alıp onu etil iyodide eklemeniz gerekir. Reaksiyonun ürünü hemen bütan:CH3-CH2-I+2Na+I-CH2-CH3 -2NaI → CH3-CH2-CH2-CH3

Almanın ikinci yolu bütan a - butinin hidrojenasyonu. Başlangıçta 1-buten, 1-buten'e hidrojenlenir ve daha sonra 1-buten, ikincil olarak hidrojenlenir. bütan a:CH3-CH2-C CH → CH3-CH2-CH=CH2 → CH3-CH2-CH2-CH3 (H2 ile Hidrojenasyon)
1-buten 1-buten bütan

Üçüncü satın alma süreci bütan ve aynı zamanda çok aşamalıdır. İlk aşaması, 300-400oC sıcaklıkta Al2O3 varlığında dehidrasyonu içerir: CH3-CH2-CH2-CH2-OH → CH3-CH2-CH=CH2 (Al2O3; 300 - 400oC) bütan ola onu boşaltmaktan ibarettir. Yüksek sıcaklıklarda ve yalnızca katalizörlerin (Al2O3; H2SO4) varlığında mümkündür. Önceki reaksiyondan 1-buten elde edildikten sonra bir hidrojen radikali ile hidrojenlenir. bütan a:CH3-CH2-CH=CH2 → CH3-CH2-CH2-CH3 (H2 ile Hidrojenasyon) Yukarıdaki yöntemlerin tümü şunu elde etmenizi sağlar: bütan en saf haliyle. Çoğu zaman bu gazı elde etmek için bunlardan ilki kullanılır, ancak bazı durumlarda diğerleri de bulunur.

Not

Gazları solumayın. Yangın güvenliği önlemlerine uyun.

Bütan, doymuş hidrokarbonlar sınıfına ait organik bir maddedir. Kimyasal formülü C4H10'dur. Esas olarak yüksek oktanlı benzinlerin bir bileşeni olarak ve üretiminde hammadde olarak kullanılır. büten. Buten, C4H8 formülüne sahip doymamış bir hidrokarbon gazıdır. İtibaren bütan molekülde bir çift bağın varlığı ile karakterize edilir. Bütadien, bütil alkol, izooktan ve poliizobütilen sentezinde yaygın olarak kullanılır. Ayrıca butilen, metallerin kesilmesi ve kaynaklanması için karışımın bileşenlerinden biri olarak kullanılır.

Talimatlar

Aşağıdaki kimyasal bileşiklerin formüllerine bakın: C4H10 ve C4H8. Fark ne? Sadece molekülde iki hidrojen atomu (daha kesin olarak iyon) olduğu için. Bundan doğal bir sonuç çıkar: Dönüşmek için molekülünden fazladan iki hidrojen atomunun çıkarılması gerekir. Bu reaksiyona denir. Aşağıdaki şemaya göre gerçekleşir: C4H10 = C4H8 + H2.

Yukarıdaki reaksiyonun gerçekleşmesi için koşullar nelerdir? Sadece normal koşullar altında çalışmaz. Öncelikle yüksek sıcaklığa (yaklaşık 500 derece) ihtiyacınız olacak. Ancak reaksiyonun istediğiniz desene göre ilerlemesi için sıcaklık tek başına yeterli değildir. Deneysel veriler şunu ortaya koymuştur ki çoğu bütan ya etan ve eten'e (etilen) ya da metan ve propene dönüştürülecek, yani aşağıdaki aşamalardan geçecektir:

Otonom bir gaz besleme sisteminin ana bileşeni bir propan-bütan karışımıdır. Ancak çoğu anlamıyor Neden propan ve bütanı karıştırıyorlar?Çünkü her gaz bağımsız bir yakıt olarak kullanılabilir. Ancak Rusya'nın bazı bölgelerinde bu hidrokarbonlar, fizikokimyasal özellikleri ve iklim faktörleri nedeniyle tesislerin gazlaştırılmasında saf haliyle kullanılamaz.

LPG'nin özellikleri

Propanın neden bütanla karıştırıldığını anlamak için, her bir bileşenin, dış ortamla etkileşimleri de dahil olmak üzere özelliklerini bilmeniz gerekir. Moleküler yapı açısından bakıldığında, sıvı halde depolanabilen, taşımayı ve çalışmayı büyük ölçüde kolaylaştıran hidrokarbon bileşikleridir.

Sıvı gaz oluşumunun koşullarından biri yüksek basınç olduğundan 16 bar basınç altında özel tanklarda depolanır. Hidrokarbon gazlarının bir durumdan diğerine geçişinin ikinci koşulu dış hava sıcaklığıdır. Propan -43°C'de kaynarken, bütanda sıvı halden gaz durumuna dönüşüm -0,5°C'de gerçekleşir; bu, bu hidrokarbonlar arasındaki temel farktır.

Bu gazların diğer bazı özelliklerini içeren tablo

Sıvılaştırılmış hidrokarbon gazının özellikleri hakkında ek bilgi şu makalede okunabilir: gaz tutucu için propan-bütan - özellikleri ve uygulama özellikleri.

Neden otonom bir gaz besleme sisteminde propan ve bütanı karıştırıyorlar?

Doymuş hidrokarbonların fizikokimyasal özellikleri dikkate alındığında kullanımları büyük ölçüde iklim koşullarına bağlıdır. Saf haliyle sıvılaştırılmış bütan sıfırın altındaki sıcaklıklarda çalışmaz. Sıcak iklimlerde saf propan kullanımı kontrendikedir, çünkü yüksek sıcaklıklar gaz deposundaki basıncın aşırı artmasına neden olur.

Her bölge için ayrı cinste gaz üretmek pratik olmadığından, birleştirme amacıyla GOST, belirlenen standartlar dahilinde iki bileşenden oluşan belirli bir içeriğe sahip bir karışım sağlar. GOST 20448-90'a göre bu karışımdaki maksimum bütan içeriği %60'ı geçmemeli, kuzey bölgeler ve kış mevsiminde ise propanın payı %75'ten az olmamalıdır.

Yılın farklı zamanlarındaki gazların yüzdesi

Bu arada blogumuzda gazlaştırma ile ilgili daha fazla yazı bu bölümde yer alıyor.

Teknolojik faktör

İklim faktörünün yanı sıra propan ve bütanın neden karıştırıldığına dair teknolojik bir gerekçe de var. Petrol rafinerilerinde ilgili gazların işlenmesi sırasında farklı miktarlarda propan ve bütan üretilir. Bu nedenle hammadde politikasını optimize etmek için bu hidrokarbonlar belirli oranlarda birbirine karıştırılmaktadır. Aynı zamanda, sıvılaştırılmış hidrokarbon gazı üretme teknolojisine bakılmaksızın, iki bileşenin yüzdesi GOST tarafından belirlenen sınırlar dahilinde olmalıdır.

LPG yakıt ikmali için fiyatlandırma politikası

Propan-bütanın maliyeti, ilk (daha pahalı) bileşenin içeriğine bağlıdır. Bu nedenle, otonom bir gaz besleme sistemine yakıt ikmali için "kış" karışımının "yaz" karışımından daha pahalı olması şaşırtıcı değildir. Bununla birlikte, eğer herhangi bir şirket piyasa ortalamasından çok daha düşük bir fiyata yakıt ikmali teklif ediyorsa, o zaman temsilcisi aşağıdaki soruları sormalıdır:

• LPG'nin maliyeti neden bu kadar düşük?
• Propanın bütana oranı nedir?
• Bu kompozisyon kışın nasıl çalışacak?
• Uygun teknik dokümantasyon mevcut mu?
• Sorun çıkarsa şirketle iletişime geçebilir miyim?

Dikkat olmak! Ucuz bir karışım daha sonra çok daha pahalıya mal olabilir.

Bazı şirketler GOST'a uymayan bir "kış" karışımı sağlayarak hile yapıyor. Bu nedenle LPG'nin maliyetinin düşük olması en azından alıcıyı uyarmalıdır.

Evinizin gazlaştırılmasında sorun yaşamamak için profesyonelliğini ve güvenilirliğini kanıtlamış Promtekhgaz firmasıyla iletişime geçin. Bu, pazardaki iyi konumumuz ve müşterilerden olumsuz geri bildirimlerin olmaması ile kanıtlanmaktadır.

Fiziki ozellikleri

Ethan n altında. y renksiz, kokusuz bir gazdır. Molar kütle - 30.07. Erime noktası -182,81 °C, kaynama noktası -88,63 °C. . Yoğunluk ρ gazı. =0,001342 g/cm³ veya 1,342 kg/m³ (no.), ρ sıvı. =0,561 g/cm³ (T=-100 °C). Ayrışma sabiti 42 (suda, standart) [ kaynak?] . 0 °C'de buhar basıncı - 2,379 MPa.

Kimyasal özellikler

Kimyasal formül C2H6 (rasyonel CH3CH3). En tipik reaksiyonlar, serbest radikal mekanizması yoluyla meydana gelen hidrojenin halojenlerle yer değiştirmesidir. Etanın 550-650 °C'de termal dehidrojenasyonu ketene, 800 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda ise kasetilene (benzolizat da oluşur) yol açar. 300-450 °C'de doğrudan klorlama - etil klorür, gaz fazında nitrolama, nitroetan ve trometanın (3:1) bir karışımını verir.

Fiş

Endüstride

Sanayide hacimce %10'a varan oranlarda petrol ve doğal gazlardan elde edilir. Rusya'da petrol gazlarındaki etan içeriği çok düşüktür. ABD ve Kanada'da (petrol ve doğal gaz içeriğinin yüksek olduğu yerlerde) eten üretiminin ana hammaddesi olarak hizmet vermektedir.

Laboratuvar koşullarında

İyodometandan Wurtz reaksiyonuyla, sodyum asetattan elektrolizle Kolbe reaksiyonuyla, sodyum propionatın alkali ile füzyonuyla, etil bromürden Grignard reaksiyonuyla, etenin (Pd üzerinden) veya asetilenin (Raney varlığında) hidrojenlenmesiyle elde edilir. Nikel).

Başvuru

Etanın endüstrideki ana kullanımı etilen üretimidir.

Bütan(C 4 H 10) - sınıfın organik bileşiği alkanlar. Kimyada bu isim öncelikle n-bütanı belirtmek için kullanılır. N-bütan karışımı ve izomer izobütan CH(CH3)3. Adı "but-" kökünden gelir (İngilizce adı bütirik asit - bütirik asit) ve “-an” son eki (alkanlara ait). Yüksek konsantrasyonlarda zehirlidir; bütanın solunması akciğer-solunum sisteminin işlev bozukluğuna neden olur. İçerilen doğal gaz, ne zaman oluşur çatlama petrol ürünleri, geçişi bölerken Petrol gazı, "yağ" doğal gaz. Hidrokarbon gazlarının bir temsilcisi olarak, yanıcı ve patlayıcıdır, düşük toksiktir, kendine özgü karakteristik bir kokusu vardır ve narkotik özelliklere sahiptir. Vücut üzerindeki etki derecesi açısından gaz, GOST 12.1.007-76'ya göre 4. tehlike sınıfına (düşük tehlike) ait maddelere aittir. Sinir sistemi üzerinde zararlı etkiler .

İzomerizm

Bütanın iki tane var izomer:

Fiziki ozellikleri

Bütan, özel bir kokuya sahip, kolayca sıvılaştırılabilen (0 °C'nin altında ve normal basınçta veya yüksek basınç ve normal sıcaklıkta - oldukça uçucu bir sıvı) renksiz yanıcı bir gazdır. Donma noktası -138°C (normal basınçta). çözünürlük Suda - 100 ml suda 6,1 mg (n-bütan için, 20 °C'de, organik çözücülerde çok daha iyi çözünür) ). Oluşabilir azeotropik yaklaşık 100°C sıcaklıkta ve 10 atm basınçta su ile karıştırılır.

Bulma ve alma

Gaz yoğuşması ve petrol gazında (% 12'ye kadar) bulunur. Katalitik ve hidrokatalitik bir üründür. çatlama yağ fraksiyonları. Laboratuvardan temin edilebilir Wurtz reaksiyonları.

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

Bütan fraksiyonunun kükürt giderme (demerkaptanizasyon)

Düz üretimli bütan fraksiyonunun, esas olarak metil ve etil merkaptanlarla temsil edilen kükürt bileşiklerinden saflaştırılması gerekir. Merkaptanlardan bütan fraksiyonunun saflaştırılmasına yönelik yöntem, merkaptanların hidrokarbon fraksiyonundan alkalin ekstraksiyonundan ve ardından disülfit yağının salınmasıyla atmosferik oksijenle homojen veya heterojen katalizörlerin varlığında alkalinin rejenerasyonundan oluşur.

Uygulamalar ve reaksiyonlar

Serbest radikal klorlama sırasında 1-kloro- ve 2-klorobütanın bir karışımını oluşturur. Oranları, pozisyon 1 ve 2'deki (425 ve 411 kJ/mol) C-H bağlarının mukavemetindeki farkla iyi bir şekilde açıklanmaktadır. Havada tamamen yandığında oluşur karbon dioksit ve su. Bütan ile karışım halinde kullanılır propançakmaklarda, sıvılaştırılmış gaz tüplerinde, özel olarak ilave edilmiş maddeler içerdiğinden kokusu olan yerlerde koku vericiler. Bu durumda farklı bileşimlere sahip “kış” ve “yaz” karışımları kullanılır. Yanma ısısı 1 kg - 45,7 MJ (12,72) kWh).

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

Oksijen eksikliği olduğunda oluşur is veya karbonmonoksit veya her ikisi birlikte.

2C 4 H 10 + 5 Ö 2 → 8 C + 10 H 2 Ö

2C 4 H 10 + 9 Ö 2 → 8 CO + 10 H 2 Ö

Şirkete göre DuPont elde etmek için bir yöntem geliştirildi. maleik anhidrit n-bütandan katalitik oksidasyonla.

2 CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 + 7 O 2 → 2 C 2 H2 (CO) 2 O + 8 H 2 O

n-Bütan - üretim için hammadde büten, 1,3-bütadien yüksek oktanlı benzinlerin bir bileşenidir. Yüksek saflıkta bütan ve özellikle izobütan, soğutma ünitelerinde soğutucu olarak kullanılabilir. Bu tür sistemlerin performansı freon sistemlerine göre biraz daha düşüktür. Bütan, freon soğutucularından farklı olarak çevre dostudur.

Gıda endüstrisinde bütan şu şekilde kayıtlıdır: Gıda katkı maddeleri E943a ve izobütan - E943b, Nasıl itici gazörneğin, içinde deodorantlar.

Etilen(İle IUPAC: eten) - organik kimyasal bileşik, C2H4 formülüyle tanımlanır. En basiti alken (olefin). Etilen pratik olarak doğada oluşmaz. Hafif bir kokuya sahip, renksiz, yanıcı bir gazdır. Suda (0°C'de 100 ml suda 25,6 ml), etanolde (aynı koşullarda 359 ml) kısmen çözünür. Dietil eter ve hidrokarbonlarda yüksek oranda çözünür. Çift bağ içerir ve bu nedenle doymamış veya doymamış olarak sınıflandırılır hidrokarbonlar. Endüstride son derece önemli bir rol oynar ve aynı zamanda fitohormon. Etilen dünyada en çok üretilen organik bileşiktir ; toplam dünya etilen üretimi 2008 113 milyon ton olarak gerçekleşti ve yılda %2-3 oranında büyümeye devam ediyor .

Başvuru

Etilen lider üründür temel organik sentez ve aşağıdaki bileşikleri üretmek için kullanılır (alfabetik sıraya göre listelenmiştir):

Vinil asetat;

Dikloroetan / vinil klorür(3. sıra, toplam hacmin %12'si);

Etilen oksit(2. sıra, toplam hacmin %14-15'i);

Polietilen(1. sıra, toplam hacmin %60'ına kadar);

Stiren;

Asetik asit;

Etilbenzen;

EtilenGlikol;

Etanol.

Etilen oksijenle karıştırılarak tıpta kullanılmaktadır. anestezi SSCB ve Orta Doğu'da yirminci yüzyılın 80'li yıllarının ortalarına kadar. Etilen fitohormon hemen hemen tüm bitkilerde , Diğer şeylerin yanı sıra Kozalaklı ağaçlardaki iğnelerin düşmesinden sorumludur.

Temel kimyasal özellikler

Etilen kimyasal olarak aktif bir maddedir. Moleküldeki karbon atomları arasında çift bağ olduğundan, bunlardan daha az güçlü olan biri kolaylıkla kırılır ve bağın koptuğu yerde moleküllerin bağlanması, oksidasyonu ve polimerizasyonu meydana gelir.

Halojenasyon:

CH2 =CH2 + Cl2 → CH2Cl-CH2Cl

Bromlu suyun renginde bozulma meydana gelir. Bu, doymamış bileşiklere verilen kalitatif bir reaksiyondur.

Hidrojenasyon:

CH2 =CH2 + H - H → CH3 - CH3 (Ni'nin etkisi altında)

Hidrohalojenasyon:

CH2 =CH2 + HBr → CH3 - CH2Br

Hidrasyon:

CH2 =CH2 + HOH → CH3CH20H (bir katalizörün etkisi altında)

Bu reaksiyon A.M. Butlerov ve etil alkolün endüstriyel üretiminde kullanılıyor.

Oksidasyon:

Etilen kolayca oksitlenir. Etilen bir potasyum permanganat çözeltisinden geçirilirse rengi değişir. Bu reaksiyon doymuş ve doymamış bileşikleri ayırt etmek için kullanılır.

Etilen oksit kırılgan bir maddedir; oksijen köprüsü kırılır ve su birleşerek oluşumuna neden olur. EtilenGlikol:

C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O

Polimerizasyon:

nCH2 =CH2 → (-CH2-CH2-) n

İzopren CH2 =C(CH3)-CH=CH2, 2-metilbutadien-1,3 - doymamış hidrokarbon dien serisi (C N H 2n−2 ) . Normal şartlarda renksiz sıvıdır. O monomerİçin doğal kauçuk ve diğer doğal bileşiklerin (izoprenoidler) birçok molekülü için yapısal bir birim veya terpenoidler. . içinde çözünür alkol. İzopren, izopren verecek şekilde polimerize olur kauçuklar. İzopren de reaksiyona girer polimerizasyon vinil bileşikleri ile.

Bulma ve alma

Doğal kauçuk, izopren polimeridir - en yaygın olarak 100.000 ila 1.000.000 molekül ağırlığına sahip cis-1,4-poliizopren. Gibi diğer malzemelerin yüzde birkaçını yabancı madde olarak içerir sincaplar, yağ asidi, reçineler ve inorganik maddeler. Bazı doğal kauçuk kaynaklarına denir güta-perka ve trans-1,4-poliizoprenden oluşur, yapısal izomer benzer fakat aynı olmayan özelliklere sahiptir. İzopren birçok ağaç türü tarafından üretilir ve atmosfere salınır (en önemlisi meşe) Bitki örtüsü tarafından yıllık izopren üretimi yaklaşık 600 milyon ton olup, yarısı tropik geniş yapraklı ağaçlar tarafından, geri kalanı ise çalılar tarafından üretilmektedir. İzopren atmosfere salındıktan sonra serbest radikaller (hidroksil (OH) radikalleri gibi) ve daha az ölçüde ozon tarafından dönüştürülür. gibi çeşitli maddelere aldehitler, hidroksiperoksitler, organik nitratlar ve epoksitler Aerosoller oluşturmak üzere su damlacıkları ile karışan veya pus. Ağaçlar bu mekanizmayı yalnızca yaprakların Güneş tarafından aşırı ısınmasını önlemek için değil, aynı zamanda özellikle serbest radikallerden korunmak için de kullanırlar. ozon. İzopren ilk olarak doğal kauçuğun ısıl işlemiyle elde edildi. Endüstriyel olarak en çok termal ürün olarak temin edilebilir çatlama nafta veya yağlar ve ayrıca üretimde yan ürün olarak etilen. Yılda yaklaşık 20.000 ton üretilmektedir. İzopren üretiminin yaklaşık %95'i, doğal kauçuğun sentetik bir versiyonu olan cis-1,4-poliizopreni yapmak için kullanılır.

Bütadien-1.3(divinil) CH2 =CH-CH=CH2 - doymamış hidrokarbon, en basit temsilci dien hidrokarbonlar.

Fiziki ozellikleri

Bütadien - renksiz gaz karakteristik bir kokuya sahip, kaynama sıcaklığı−4,5 °C, erime sıcaklığı−108,9 °C, alevlenme noktası−40 °C, izin verilen maksimum konsantrasyon havada (izin verilen maksimum konsantrasyon) 0,1 g/m³, yoğunluk−6 °C'de 0,650 g/cm³.

Suda az çözünür, alkolde yüksek oranda çözünür, gazyağı hava ile %1,6-10,8 oranında bulunur.

Kimyasal özellikler

Bütadien eğilimlidir polimerizasyon, kolayca oksitlenir hava eğitim ile peroksit Polimerizasyonu hızlandıran bileşikler.

Fiş

Bütadien reaksiyonla üretilir Lebedeva bulaşma etil alkol başından sonuna kadar katalizör:

2CH3CH2OH → C4H6 + 2H20 + H2

Veya normalin dehidrojenasyonu butilen:

CH2 =CH-CH2-CH3 → CH2 =CH-CH=CH2 + H2

Başvuru

Bütadienin polimerizasyonu sentetik üretir lastik. ile kopolimerizasyon akrilonitril Ve stiren elde etmek ABS plastik.

Benzen (C 6 H 6 , Doktora H) - organik kimyasal bileşik, renksiz sıvı hoş bir tatlılıkla koku. en basit aromatik hidrokarbon. Benzen dahildir benzin yaygın olarak kullanılan endüstri, üretimin hammaddesidir ilaçlar, çeşitli plastik, sentetik lastik, boyalar. Benzen dahil olmasına rağmen ham petrol endüstriyel ölçekte diğer bileşenlerinden sentezlenir. Zehirli, kanserojen.

Fiziki ozellikleri

Kendine özgü keskin bir kokuya sahip renksiz sıvı. Erime noktası = 5,5 °C, kaynama noktası = 80,1 °C, yoğunluk = 0,879 g/cm³, molar kütle = 78,11 g/mol. Tüm hidrokarbonlar gibi benzen de yanar ve çok fazla kurum üretir. Hava ile patlayıcı karışımlar oluşturur, iyi karışır eterler, benzin ve diğer organik çözücüler, kaynama noktası 69,25 °C (%91 benzen) olan su ile azeotropik bir karışım oluşturur. Suda çözünürlük 1,79 g/l (25 °C'de).

Kimyasal özellikler

Benzen ikame reaksiyonları ile karakterize edilir - benzen ile reaksiyona girer alkenler, klor alkanlar, halojenler, azot Ve sülfürik asitler. Benzen halkasının parçalanma reaksiyonları zorlu koşullar altında (sıcaklık, basınç) gerçekleşir.

Bir katalizör varlığında klor ile etkileşim:

6 H 6 + Cl 2 -(FeCl 3) → 6 H 5 Cl + HC1'den klorobenzen oluşur

Katalizörler, halojen atomları arasındaki polarizasyon yoluyla aktif bir elektrofilik türün yaratılmasını teşvik eder.

Cl-Cl + FeCl3 → 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

Katalizörün yokluğunda ısıtıldığında veya aydınlatıldığında radikal bir ikame reaksiyonu meydana gelir.

6 H6 + 3Cl2 - (aydınlatma) → C6H6Cl6 ile bir hekzaklorosikloheksan izomerleri karışımı oluşur video

Brom ile reaksiyon (saf):

Alkanların halojen türevleriyle etkileşimi ( Friedel-Crafts reaksiyonu):

C6H6 + C2H5Cl-(AlCl3) → C6H5C2H5+HCl etilbenzen oluşur

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

Yapı

Benzen bileşim açısından doymamış bir bileşiktir. hidrokarbonlar(homolog C n H 2n-6 serisi), ancak serinin hidrokarbonlarından farklı olarak etilen C2H4, doymamış hidrokarbonların doğasında olan özellikleri (ilave reaksiyonları ile karakterize edilirler) yalnızca zorlu koşullar altında sergiler, ancak benzen, ikame reaksiyonlarına daha yatkındır. Benzenin bu "davranışı" özel yapısıyla açıklanmaktadır: tüm bağların ve moleküllerin aynı düzlemdeki konumu ve yapıda konjuge 6π elektronlu bir bulutun varlığı. Benzendeki bağların elektronik doğasına ilişkin modern anlayış, hipoteze dayanmaktadır. Linus Pauling Benzen molekülünü yazılı bir daireye sahip bir altıgen olarak tasvir etmeyi öneren, böylece sabit çift bağların yokluğunu ve döngüdeki altı karbon atomunun tamamını kapsayan tek bir elektron bulutunun varlığını vurgulayan kişi.

Üretme

Günümüzde benzen üretiminin temelde üç farklı yöntemi vardır.

koklaştırma kömür. Bu süreç tarihsel olarak ilkti ve II. Dünya Savaşı'na kadar benzenin ana kaynağı olarak hizmet etti. Şu anda bu yöntemle üretilen benzenin payı %1'den azdır. Kömür katranından elde edilen benzenin önemli miktarda tiyofen içerdiğini ve bu benzeni bir dizi teknolojik işlem için uygun olmayan bir hammadde haline getirdiğini de eklemek gerekir.

Katalitik reformlama(aromalı) yağın benzin fraksiyonları. Bu süreç Amerika Birleşik Devletleri'ndeki benzenin ana kaynağıdır. Batı Avrupa, Rusya ve Japonya'da maddenin toplam miktarının %40-60'ı bu yöntemle elde edilmektedir. Bu süreçte benzenin yanı sıra toluen Ve ksilenler. Toluenin talebi aşan miktarlarda üretilmesi nedeniyle kısmen işlenir:

benzen - hidrodealkilasyon yöntemiyle;

benzen ve ksilen karışımı - orantısızlaştırma yöntemiyle;

Piroliz benzin ve daha ağır petrol fraksiyonları. Bu yöntemle %50'ye kadar benzen üretilir. Benzen ile birlikte toluen ve ksilenler oluşur. Bazı durumlarda bu fraksiyonun tamamı, hem toluenin hem de ksilenin benzene dönüştürüldüğü Dealkilasyon aşamasına gönderilir.

Başvuru

Benzen kimya endüstrisindeki en önemli on maddeden biridir. [ kaynak belirtilmedi 232 gün ] Üretilen benzenin çoğu diğer ürünlerin sentezinde kullanılır:

• benzenin yaklaşık %50'si dönüştürülür etilbenzen (alkilasyon benzen etilen);

  benzenin yaklaşık %25'i dönüştürülür kümen (alkilasyon benzen propilen);

  yaklaşık %10-15 benzen hidrojenat V sikloheksan;

  Benzenin yaklaşık %10'u üretime harcanıyor nitrobenzen;

  %2-3 benzen dönüştürülür doğrusal alkilbenzenler;

  Sentez için yaklaşık %1 benzen kullanılır klorobenzen.

Benzen, diğer bazı bileşiklerin sentezi için önemli ölçüde daha küçük miktarlarda kullanılır. Bazen ve aşırı durumlarda yüksek toksisitesi nedeniyle benzen kullanılır. çözücü. Ayrıca benzen de bir parçasıdır benzin. Yüksek toksisitesi nedeniyle içeriği yeni standartlar tarafından %1 ile sınırlandırılmıştır.

Toluen(itibaren İspanyol Tolu, Tolu balsam) - karakteristik bir kokuya sahip renksiz bir sıvı olan metilbenzen, arenlere aittir.

Toluen ilk kez 1835 yılında P. Peltier tarafından çam reçinesinin damıtılması sırasında elde edilmiştir. 1838 yılında A. Deville onu Kolombiya'nın Tolu şehrinden getirilen bir balzamdan izole etmiş ve adını almıştır.

Genel özellikleri

Keskin bir kokuya sahip, renksiz, hareketli, uçucu bir sıvı, zayıf bir narkotik etki gösterir. Hidrokarbonlarla sınırsız limitler dahilinde karışabilir, çoğu alkoller Ve eterler, Su ile karışmaz. Kırılma indisi 20 °C'de ışık 1,4969. Yanıcıdır ve dumanlı bir alevle yanar.

Kimyasal özellikler

Toluen, aromatik halkadaki elektrofilik ikame reaksiyonları ve radikal mekanizmaya göre metil grubundaki ikame ile karakterize edilir.

Elektrofilik ikame aromatik halkada ağırlıklı olarak metil grubuna göre orto ve para pozisyonlarında meydana gelir.

İkame reaksiyonlarına ek olarak toluen, ilave reaksiyonlarına (hidrojenasyon) ve ozon ayrışımına da uğrar. Bazı oksitleyici maddeler (potasyum permanganatın alkalin çözeltisi, seyreltik nitrik asit) metil grubunu bir karboksil grubuna oksitler. Kendiliğinden tutuşma sıcaklığı 535 °C. Alev yayılımının konsantrasyon limiti, %hacim. Alev yayılımının sıcaklık limiti, °C. Parlama noktası 4 °C.

Asidik bir ortamda potasyum permanganat ile etkileşimi:

5C 6 H 5 CH3 + 6KMnO 4 + 9H 2 SO 4 → 5C 6 H 5 COOH + 6MnSO 4 + 3K 2 SO 4 + 14H 2 O benzoik asit oluşumu

Hazırlama ve saflaştırma

Ürün katalitik reform yapmak benzin hizipler yağ. Seçici ekstraksiyonla izole edilir ve ardından düzeltme.Ayrıca katalitik dehidrojenasyon ile iyi verimler elde edilir. heptan başından sonuna kadar metilsikloheksan. Toluen aynı şekilde saflaştırılır benzen, yalnızca kullanıldığında konsantre sülfürik asit Tolueni unutmamalıyız sülfonlanmış benzenden daha hafiftir, bu da daha düşük bir sıcaklığın korunması gerektiği anlamına gelir Reaksiyon karışımı(30'dan az °C). Toluen ayrıca su ile azeotrop oluşturur .

Toluen benzenden şu şekilde elde edilebilir: Friedel-Crafts reaksiyonları:

Başvuru

Üretim için hammaddeler benzen, benzoik asit, nitrotoluenler(içermek trinitrotoluen), toluen diizosiyanatlar(dinitrotoluen ve toluen diamin yoluyla) benzil klorür ve diğer organik maddeler.

Dır-dir çözücü birçok polimerler, çeşitli ticari solventlerin bir parçasıdır vernikler Ve boyalar. Çözücülere dahil olanlar: R-40, R-4, 645, 646 , 647 , 648. Kimyasal sentezde çözücü olarak kullanılır.

Naftalin- C 10 H 8 karakteristik özelliği olan katı kristalli madde koku. Suda çözünmez ancak suda iyi çözünür. benzen, havada, alkol, kloroform.

Kimyasal özellikler

Naftalin kimyasal özellikleri bakımından benzerdir. benzen: kolayca nitratlar, sülfonlanmış, Ile etkileşim kurar halojenler. Daha kolay reaksiyona girmesi nedeniyle benzenden farklıdır.

Fiziki ozellikleri

Yoğunluk 1,14 g/cm³, erime noktası 80,26 °C, kaynama noktası 218 °C, suda çözünürlük yaklaşık 30 mg/l, parlama noktası 79 - 87 °C, kendiliğinden tutuşma sıcaklığı 525 °C, molar kütle 128,17052 g/mol.

Fiş

Naftalin elde edilir kömür katranı. Naftalin, etilen tesislerinde piroliz işleminde kullanılan ağır piroliz reçinesinden (söndürme yağı) da izole edilebilir.

Termitler ayrıca naftalin de üretirler. Coptotermes formosanus yuvalarını korumak için karıncalar, mantarlar ve nematodlar .

Başvuru

Kimya endüstrisinin önemli hammaddesi: sentez için kullanılır ftalik anhidrit, tetralin, dekalin, çeşitli naftalin türevleri.

Naftalin türevleri üretmek için kullanılır boyalar Ve patlayıcılar, V ilaç, Nasıl böcek ilacı.

Propan alkanlar sınıfının organik maddelerine aittir. Propan doğal gazda bulunur ve petrol ürünlerinin parçalanması sırasında oluşabilmektedir. Propan en zehirli gazlardan biri olarak kabul edilir.

Fiziki ozellikleri

Propan, suda az çözünen renksiz bir gazdır. Propanın kaynama noktası 42.1°C'dir. Propan havayla temas ettiğinde patlayıcı bir karışım oluşturur (%2 ila %9,5 buhar konsantrasyonunda). 760 mmHg basınçta propanın yanma sıcaklığı yaklaşık 466 °C olabilir.

Kimyasal özellikler

Propanın kimyasal özellikleri, birçok alkanın özelliklerinin çoğuna benzer. Bu özellikler şunları içerir: klorlama, dehidrojenasyon vb.

Propan Uygulamaları

Propan, çeşitli ihtiyaçlar için yakıt olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır. Sıvılaştırılmış hidrokarbon gazlarının önemli bir bileşenidir. Propan, solvent üretiminde ve gıda endüstrisinde (itici gaz, katkı maddesi E944 olarak) kullanılır.

Soğutucu

İzobütan (R-600a) ve saf propanın (R-290a) karışımı ozon tabakasına zarar vermez ve düşük sera potansiyeline (GWP) sahiptir. Bu nedenle bu karışım soğutucu olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır. Bu karışım, soğutma ve iklimlendirme ünitelerinde eski soğutucu akışkanların yerini almıştır.

Bütan(C 4 H 10) - propan gibi, alkan sınıfına aittir. Bu çok toksik olan ve solunduğunda insan vücudunda zehirlenmeye neden olan organik bir bileşiktir. Kimyada, bütan genellikle n-bütan ve onun izomeri izobütan CH(CH3)3'ün bir karışımı olarak adlandırılır. Bütan adı iki bölümden oluşur; İngilizce'de bütirik asit anlamına gelen "but-" kökü ve bu maddenin bir alkan olduğunu gösteren "-an" sonu.

İzomerizm

Bütanın iki izomeri vardır:

Fiziki ozellikleri

Bütan renksiz ve yanıcı bir gazdır. Normal basınçta ve 0 °C'nin altındaki sıcaklıklarda kolayca sıvılaşır. Artan basınç ve normal sıcaklık ile oldukça uçucu bir sıvıdır. Bütanın sudaki çözünürlüğü 100 mililitre su başına 6,1 mg'dır. 10 atmosfer basınçta ve 100 °C sıcaklıkta bütan, suyla azeotropik bir bileşik oluşturabilir.

Bulma ve alma

Bütan, petrol ve gaz yoğunlaşmasında bulunur (payı yaklaşık %12'dir). Bütan ayrıca petrol fraksiyonlarının hidrokatalitik veya katalitik parçalanmasıyla da üretilir. Laboratuvar koşullarında bütan, Wurtz reaksiyonuyla elde edilir:

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

Uygulamalar ve reaksiyonlar

Serbest radikal klorlama, 2-klorobütan ve 1-klor karışımı üretir. Havadaki yanma su ve karbondioksit üretir. Bütan, çakmaklarda ve gaz tüplerinde propanla karışım halinde yaygın olarak kullanılır. İçlerinde sıvılaştırılmış durumdadır ve karışımdaki koku maddelerinin varlığından dolayı belli bir kokuya sahiptir. Farklı bileşimlere sahip “yaz” ve “kış” karışımları vardır. Bir kilogram bütanın kalorifik değeri yaklaşık 45 MJ'dir (12,72 kWh).

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

Oksijen eksikliği olduğunda kurum veya karbon monoksit veya her ikisi birden oluşur.

2C 4 H 10 + 5 Ö 2 → 8 C + 10 H 2 Ö

2C 4 H 10 + 9 Ö 2 → 8 CO + 10 H 2 Ö

DuPont, n-bütandan katalitik oksidasyon yoluyla maleik anhidrit üretmeye yönelik bir yöntemin patentini aldı

2 CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 + 7 O 2 → 2 C 2 H2 (CO) 2 O + 8 H 2 O

n-Bütan, yüksek oktanlı benzinin önemli bileşenleri olan büten, 1,3-bütadien üretimi için iyi bir hammaddedir. Saf bütan, soğutma ve iklimlendirme ünitelerinde soğutucu olarak kullanılır. Bütan, çevre dostu olması ve çevre güvenliği nedeniyle freondan daha iyidir, ancak freon soğutucularından daha az verimlidir. Bütan, gıda endüstrisinde gıda katkı maddesi E943a olarak kayıtlıdır ve izobütan, itici gaz olan E943b katkı maddesi olarak kayıtlıdır. Bu maddeler deodorantlarda kullanılır.

Gıda endüstrisinde bütan, gıda katkı maddesi olarak kayıtlıdır E943a ve izobütan - E943börneğin deodorantlarda itici gaz olarak.

Bütanın insan vücudu üzerindeki etkisi

İnsanların bütan soluması kalp yetmezliğine ve boğulma nedeniyle ölüme neden olabilir. Sıvı bütan veya bütan gazı jeti ile temas, eksi yirmi dereceye kadar soğumaya neden olur ve bu da insanlar için çok tehlikelidir.

Emniyet

Bütan çok yanıcıdır. Havadaki bütan konsantrasyonu hacimce %1,9 - 8,4 olduğunda patlamaya neden olabilir. MPC300 mg/m³.