دسته ها
شنبه ۲۹ خرداد ۱۴۰۰

چگونگی تولید گاز اتیلن و شناخت کاربردهای آن

  • ملیحه بال افکن
  • ۲۱ اردیبهشت ۱۴۰۰
  • ۰

توجه داشته باشید که گاز اتیلن معمولا از طریق روش های مختلفی تولید می شود که هر کدام اصول مختص به خود را دارند و در این مقاله سعی داریم تا به بیان اصول تولین اتیلن و همچنین خصوصیات این گاز بپردازیم با ما همراه باشید.

به طور کلی گاز اتیلن ساده ترین هیدروکربن غیر اشباع می باشد که اولین عضو از گروه آلکن ها محسوب می شود. فرمول شیمیایی این گاز C2H4 بوده و معمولا بین دو اتم کربن پیوند دوگانه ای به چشم می خورد. معمولا به دلیل وجود این پیوند دوگانه اتیلن ایزومر صورت بندی ندارد یعنی دو نیمه مولکول نمی توانند با چرخش حول پیوند دوگانه صورت بندی خود را تغییر دهد.

آشنایی با گاز اتیلن

بهتر است بدانید که در سال ۱۷۹۵ اتیلن را گاز اولفین می نامیدند و اولین سنتز ترکیبات اتیلن در سال ۱۷۹۵ توسط شیمیدان هلندی انجام شد. در اواسط قرن ۱۹ به علت اینکه C2H4 یک هیدروژن کم داشت پسوند های ene از ریشه زبان یونانی به آخر اتیل اضافه کرده و از آن پس گاز اولفین را اتیلن می نامند به گونه ای که تا سال ۱۸۵۲ در متون علمی واژه اتیلمن مورد استفاده قرار می گرفته است. در سال ۱۸۶۶ نیز هافمن شیمیدان آلمانی سیستم نام گذاری هیدروکربن ها را بر پایه آلکان بنا کرد و در این سیستم هر هیدروکربنی که از آلکان مربوطه دو هیدروژن کمتر داشت آلکن با فرمول ویژه ای نامیده می شد. جالب است بدانید که انجمن بین المللی شیمیدان ها در سال ۱۸۹۲ این نام را وارد نامگذاری آیواک کرده و از آن تاریخ تا امروزه این نام در متون علمی و کتب درسی مورد استفاده قرار می گیرد. توجه داشته باشید که جرم مولکولی این ترکیب حدود ۰۵.۲۸ گرم بر مول و چگالی آن ۲۶.۱ گرم بر لیتر است. همچنین قابلیت انحلال آن ۲۵۰ ML در یک لیتر آب صفر درجه خواهد بود. در واقع اتیلن ساده ترین هیدروکربن غیر اشباع بوده و اولین عضو از آلکن ها محسوب می شود که بین دو اتم کربن پیوند دوگانه وجود دارد و معمولا به دلیل وجود این پیوند دوگانه اتیلن ایزومر صورت بندی ندارد یعنی دو نیمه مولکول نمی توانند با چرخش اطراف پیوند دوگانه صورت بندی خود را تغییر دهند. توجه داشت باشید که اتیلن دارای ساختمانی مسطح است که زاویه بین دو اتصال کربن و هیدروژن ۱۱۷ درجه سانتی گراد می باشد یعنی مداری بسته تر از زاویه ۱۲۰ درجه که برای هیبریداسیون مناسب باشد. گاز اتیلن را معمولا گازی بیرنگ و آتش گیر می دانند که در ترکیب نفت و گاز طبیعی مورد استفاده قرار می گیرد.

خصوصیات گاز اتیلن

چگونگی تولید گاز اتیلن:

توجه داشته باشید که اتیلن در صنایع پتروشیمی با روش کراکینگ با بخار آب تولید می شود که در این فرآیند هیدروکربن های گازی و محلول های سبک هیدروکربن حاصل از نفت به مدت بسیار کوتاهی در دمای ۷۵۰ تا ۹۵۰ درجه سانتی گراد حرارت داده می شوند. عموما در این واکنش هیدروکربن های بزرگ به هیدروکربن های کوچک شکسته شده و هیدروکربن های اشباع با از دست دادن هیدروژن به هیدروکربن های غیر اشباع تبدیل می شوند. بهتر است بدانید که محصول این واکنش ترکیبی از انواع هیدروکربن ها است که اتیلن عمده ترین آن ها خواهد بود. ترکیب را معمولا به وسیله متراکم سازی و تقطیر جز به جز جداسازی می کنند و در روش های دیگر نیز هیدروژن دار کردن استیلن با استفاده از کاتالیزور و آبگیری از اتانول خواهد بود.

روش های تولید اتیلن

  •  قاصدک 24
  • کالا چیو

کاربردهای اتیلن:

معمولا ماده اولیه برای بسیاری از سنتز ها مورد استفاده قرار می گیرد زیرا این ماده به عنوان یک واسطه در صنایع شیمیایی و برای تولید انواع مختلفی از پلاستیک ها مناسب خواهد بود.

ممکن است برای جوشکاری و برش نیز استفاده شود اما برای این کار در صنعت به کار نمی رود.

از گاز اتیلن معمولا به عنوان یک جزء در گاز های کالیبراسیون در خودرو، گاز، نقت و صنایع شیمیایی استفاده می شود.

در کشاورزی نیز برای تقویت رشد محصولات از گاز اتیلن استفاده می شود که در این موارد گاز به صورت مستقیم به خاک تزریق خواهد شد.

توجه داشته باشید که از غلظت تنها چند PPM از این گاز در انبار برای رسیده شدن میوه ها به صورت کنترل شده استفاده می شود اما به دلیل آتشگیر بوده این گاز توصیه می شود که از ترکیب اتیلن در نیتروژن استفاده نمایید.

جالب است بدانید که هنوز در ایالات متحده از این گاز به عنوان بیهوش کننده استفاده می شود و به همین خاطر ممکن است در برخی از مناطق جغرافیایی به عنوان یک گاز پزشکی در نظر گرفته شود.

از گاز اتیلن معمولا برای تولید بسیاری از مواد شیمیایی مهم استفاده می شود.

اتیلن به عنوان یک ابزار خنک کننده به ویژه در صنایع پتروشیمی مورد استفاده قرار می گیرد.

آشنایی با کاربردهای اتیلن

نکات ایمنی استفاده از اتیلن:

توجه داشته باشید که این گاز قابلیت اشتعال دارد و در صورتی که غلظت اکسیژن در محیطی که اتیلن وجود دارد بسیار بالا باشد منجر به انفجار خواهد شد که به همین منظور در انبارها و نگهداری این سیلندرها بایستی نهایت دقت و توجه را داشته باشید و حتی به هیچ وجه نباید سیلندرهای اکسید کننده مانند گاز اکسیزن و گاز نیتروس اکساید را ذخیره نمایید. همچنین توصیه می شود که سیلندرها را از گرما و جرقه دور نگه دارید و در حمل و نقل آن ها نهایت دقت و توجه را به کار بگیرید. به طور کلی با وجود اینکه گاز اتیلن بر روی پوست تاثیری ندارد اما مایع آن به دلیل سرمای زیادی که تولید می کند باعث آسیب رسانی به پوست خواهد شد.

واکنش های شیمیایی ناشی از اتیلن:

به صراحت می توان گفت که آلکنها به دلیل داشتن پیوند دوگانه در واکنش های افزایشی شرکت خواهد کرد که در طی آن هالوژن ها با اتیلن واکنش داده و در نهایت هالو اتان تولید خواهند کرد. معمولا با اضافه کردن آب به پیوند دوگانه اتانول تولید می شود اما سرعت واکنش بدون حضور کاتالیزور پایین خواهد بود. همچنین در حضور کاتالیزور های فلزی مانند پلاتین و نیکل و فشار بالای اتیلن هیدروژن دار شده و سپس به اتان تبدیل خواهد شد. توجه داشته باشید که گاز اتیلن در حضور پراسید ها در ابتدا به نوعی اتواکسید که یک ترکیب حلقوی است تبدیل می شود و درنهایت در حضور رادیکال هایی که واکنش پلیمریزاسیون را آغاز می کنند به پلی اتیلن پلیمریزه تبدیل خواهد شد.

واکنش های شیمیایی ناشی از اتیلن

همچنین در ادامه پیشنهاد می شود که با کلیک بر روی لینک های مقابل با مطالب گاز های گلخانه ای و همچنین مطلب دانستنی های شیمی نیز آشنا شوید.

منبع : آرگا

مطالب مرتبط
مطالب داغ
همچنین ببینید
مشاهده دیدگاه های این مطلب
دیدگاه های مطلب
۰ دیدگاه برای این نوشته

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.