Приложение на етилен. Свойства на етилена

Етиленът е най-простият от органичните съединения, известни като алкени. Тя е безцветна запалим газ,

Етилен: структурни характеристики и свойства

Въглеводородите са молекули, съдържащи водород и въглерод. Те се различават значително по отношение на броя на единичните и двойните връзки и структурната ориентация на всеки компонент. Един от най-простите, но биологически и икономически изгодни въглеводороди е етилен. Предлага се в газообразно състояние, безцветен и запалим. Състои се от два двойни свързани въглеродни атома с водородни атоми. Химическата формула има формата С₂Н₄. Структурната форма на молекулата е линейна, поради наличието на двойна връзка в центъра.
Етиленът има сладък мирис, който улеснява идентифицирането на вещество във въздуха. Това важи за газа в чиста форма: миризмата може да изчезне при смесване с други химикали.

Схемата за прилагане на етилен

Етиленът се използва в две основни категории: като мономер, от който се изграждат големи въглеродни вериги, и като изходен материал за други двукомпонентни съединения. Полимеризациите са повтарящи се комбинации от много малки молекули на етилена в по-големи. Този процес се извършва при високи налягания и температури. Полетата на приложение на етилена са многобройни. Полиетиленът е полимер, който се използва особено масово при производството на опаковъчни фолиа, покрития от тел и пластмасови бутилки. Друго използване на етилен като мономер се отнася до образуването на линейни алфа - олефини. Етиленът е изходен материал за получаването на редица двукомпонентни съединения, като етанол (технически алкохол), етиленов оксид (антифриз, полиестерни влакна и филми), ацеталдехид и винилхлорид. В допълнение към тези съединения, етилен с бензен образува етилбензен, който се използва в производството на пластмаси и синтетична гума. Разглежданото вещество е един от най-простите въглеводороди. Въпреки това, свойствата на етилена го правят биологично и икономически значим.

Търговско използване

Свойствата на етилена осигуряват добра търговска база за голямо количество органични (въглеродсъдържащи и съдържащи водород) материали. Единичните етиленови молекули могат да бъдат свързани заедно за получаване на полиетилен (което означава много молекули на етилена). Полиетиленът се използва за производството на пластмаси. В допълнение, той може да се използва за производство на препарати и синтетични смазочни материали, които са химикали, използвани за намаляване на триенето. Използването на етилен за производството на стирен е важно в процеса на създаване на гумени и защитни опаковки. Освен това се използва в обувната промишленост, особено по отношение на спортни обувки, както и в производството на автомобилни гуми. Използването на етилен е важно от търговска гледна точка и самият газ е един от най-често произвежданите въглеводороди в световен мащаб.

Опасност за здравето

Етилен представлява опасност за здравето преди всичко, защото е силно запалима и експлозивна. Той може да действа и като лекарство в ниски концентрации, което води до гадене, замаяност, главоболия и загуба на координация на движенията. При по-високи концентрации той действа като анестезия, причинявайки загуба на съзнание, нечувствителност към болка и други дразнещи вещества. Всички тези негативни аспекти могат да бъдат причина за безпокойство главно за хората, които работят директно с газ. Количеството етилен, което повечето хора срещат в ежедневието, обикновено е относително малко.

Етиленови реакции

1) Окисление. Това е добавянето на кислород, например при окисляването на етилен до етиленов оксид. Използва се при производството на етиленгликол (1,2-етандиол), който се използва като не замразяваща течност и при производството на полиестери чрез кондензационна полимеризация.

2) Халогениране - реакции с етилен на флуор, хлор, бром, йод.

3) Хлориране на етилен под формата на 1,2-дихлороетан и последващо превръщане на 1,2-дихлороетан в винилхлориден мономер. 1,2-дихлороетанът е полезен органичен разтворител и също е ценен прекурсор в синтеза на винилхлорид.
4) Алкилирането е добавянето на въглеводороди към двойната връзка, например, синтеза на етилбензен от етилен и бензен, последвано от превръщане в стирен. Етилбензенът е междинен продукт за производството на стирен, един от най-широко използваните винилови мономери. Стиролът е мономер, използван за производството на полистирол.

5) Горене на етилен. Газът се получава чрез нагряване на етилов алкохол и концентрирана сярна киселина.

6) Хидратацията е реакция с добавянето на вода към двойната връзка. Най-важното индустриално приложение на тази реакция е превръщането на етилена в етанол.

Етилен и изгаряне

Етиленът е газ без цвят, който е слабо разтворим във вода. Изгарянето на етилен във въздуха се съпровожда от образуването на въглероден диоксид и вода. В чисто формата на газа изгаря с пламък за дифузия на светлината. Смесени с малко количество въздух, тя осигурява пламъка, който се състои от три отделни слоя - вътрешната сърцевина - на неизгорял газ, синьо-зелен слой и външния конус, където частично окислен продукт на предварително смесен слой се изгарят в дифузионен пламък. Полученият пламък показва сложна поредица от реакции и ако се прибави повече въздух към газовата смес, дифузионният слой постепенно изчезва.

Полезни факти

1) Етилен е естествен растителен хормон, влияе върху растежа, развитието, съзряването и стареенето на всички растения.

2) Газът не е вреден и не е токсичен за хората в определена концентрация (100-150 mg).

3) Използва се в медицината като анестетик.

4) Действието на етилена се забавя при ниски температури.

5) Характерна особеност е добрата проникваща сила през повечето вещества, например чрез картонени опаковъчни кутии, дървени и дори бетонни стени.

6) Макар да е безценен за способността си да започне процеса на съзряване, тя също може да бъде много вредно за много плодове, зеленчуци, цветя и растения, ускорява процеса на стареене и намаляване на качеството на продукта и неговата срок на годност. Степента на увреждане зависи от концентрацията, продължителността на експозицията и температурата.

7) Етиленът е експлозивен при високи концентрации.

8) Етилен се използва в производството на специално стъкло за автомобилната промишленост.

9) Производство на метални конструкции: газът се използва като кислородно-горивен газ за рязане на метал, заваряване и висока скорост на термично пръскане.

10) Рафиниране: етиленът се използва като охладител, особено при втечняването на природен газ.

11) Както вече беше споменато по-рано, етиленът е много реактивоспособно вещество, освен това лесно се запалва. От съображения за сигурност обикновено се транспортира със специален отделен газопровод.

12) Един от най-често използваните продукти направени директно от етилен е пластмаса.