Το βουτάνιο χαρακτηρίζεται από αντιδράσεις. Αέρια υγροποιημένων υδρογονανθράκων
Φυσικές και χημικές ιδιότητες μείγματος προπανίου-βουτανίου. Προπάνιο. Βουτάνιο. Προπάνιο-βουτάνιο εναντίον βενζίνης.
Οι υδρογονάνθρακες, που αποτελούν μέρος του σχετικού αερίου πετρελαίου, βρίσκονται σε αέρια κατάσταση υπό κανονικές συνθήκες, αλλά με την αύξηση της εξωτερικής πίεσης, αλλάζουν την κατάσταση συσσώρευσής τους και μετατρέπονται σε υγρό. Αυτή η ιδιότητα καθιστά δυνατή την επίτευξη υψηλής ενεργειακής πυκνότητας και την αποθήκευση υγροποιημένου αερίου υδρογονάνθρακα (LHG) σε σχετικά απλές δεξαμενές. Σε αντίθεση με το σχετικό αέριο πετρελαίου, οι υδρογονάνθρακες που αποτελούν το φυσικό αέριο βρίσκονται σε αέρια κατάσταση υπό κανονικές συνθήκες και δεν αλλάζουν την κατάσταση συσσώρευσής τους ακόμη και με σημαντική αλλαγή στην πίεση. Επομένως, η αποθήκευση συμπιεσμένου (συμπιεσμένου) φυσικού αερίου (CNG) συνδέεται με σημαντικές δυσκολίες - για παράδειγμα, η δεξαμενή πρέπει να αντέχει σημαντική πίεση έως και 200 ατμόσφαιρες.
Προωθούνται εντατικά οι τεχνολογίες παραγωγής και χρήσης υγροποιημένου φυσικού αερίου (LNG), το οποίο μπορεί να αποθηκευτεί σε ειδικά ισοθερμικά δοχεία σε θερμοκρασία κάτω των -160 ° C και πίεση περίπου 40 bar. Από πολλές απόψεις, τα πλεονεκτήματα της υψηλής ενεργειακής πυκνότητας του LNG χάνονται λόγω της πολυπλοκότητας του κρυογονικού εξοπλισμού, ο οποίος είναι πολύ πιο ακριβός και απαιτεί συνεχή παρακολούθηση υψηλά ειδικευμένου προσωπικού.
Παραγωγή υγραερίου
Τα κύρια συστατικά του υγραερίου είναι το C 3 H 8 προπάνιο και το C 4 H 10 βουτάνιο. Η κύρια βιομηχανική παραγωγή υγροποιημένου αερίου πραγματοποιείται από τις ακόλουθες πηγές:
- συναφή αέρια πετρελαίου·
- συμπυκνωμένα κλάσματα φυσικού αερίου.
- διεργασίες σταθεροποίησης αερίων πετρελαίου και συμπυκνωμάτων·
- αέρια διυλιστηρίων που λαμβάνονται από μονάδες διύλισης πετρελαίου.
Πίνακας 1. Φυσικές και χημικές παράμετροι υγροποιημένου αερίου υδρογονάνθρακα (PA και PBA) σύμφωνα με το GOST 27578-87
| Δείκτης | Μάρκα GSN | |
| PA | PBA | |
| Κλάσμα μάζας συστατικών, %: | ||
| μεθάνιο και αιθάνιο | Μη τυποποιημένο | |
| προπάνιο | 90±10 | 50±10 |
| υδρογονάνθρακες C 4 και άνω | Μη τυποποιημένο | |
| ακόρεστους υδρογονάνθρακες, (όχι περισσότερο) | 6 | 6 |
| Όγκος υγρού υπολείμματος στους +40°С, % | Λείπει | |
| Πίεση κορεσμένων ατμών, MPa: | ||
| στους +45°C, όχι περισσότερο | - | 1,6 |
| στους -20°C, όχι λιγότερο | - | 0,07 |
| στους -35°C, όχι λιγότερο | 0,07 | - |
| Κλάσμα μάζας θείου και θειούχων ενώσεων, %, όχι περισσότερο | 0,01 | 0,01 |
| Συμπεριλαμβανομένου του υδρόθειου, %, όχι περισσότερο | 0,003 | 0,003 |
| Δωρεάν περιεκτικότητα σε νερό και αλκάλια | Λείπει | |
Η σύνθεση των συστατικών του υγροποιημένου αερίου ρυθμίζεται από τα τεχνικά πρότυπα GOST 27578-87 "Υγροποιημένα αέρια υδρογονανθράκων για οδικές μεταφορές. Προδιαγραφές» και GOST 20448-90 «Αέρια καυσίμου υγροποιημένου υδρογονάνθρακα για οικιακή κατανάλωση. Προδιαγραφές". Το πρώτο πρότυπο περιγράφει τη σύνθεση του υγροποιημένου αερίου που χρησιμοποιείται στις οδικές μεταφορές. Στην ιστοσελίδα της εταιρείας Technosoyuz παρουσιάζονται θάλαμοι ψεκασμού σε μεγάλη γκάμα, καθώς και διάφορος εξοπλισμός για σέρβις αυτοκινήτου. Το χειμώνα, συνταγογραφείται η χρήση υγροποιημένου αερίου της μάρκας PA (προπάνιο για αυτοκίνητα), που περιέχει 85 ± 10% προπάνιο, το καλοκαίρι - PBA (προπάνιο-βουτάνιο για αυτοκίνητα), που περιέχει 50 ± 10% προπάνιο, βουτάνιο και όχι περισσότερο από 6% ακόρεστους υδρογονάνθρακες. Το GOST 20448-90 έχει ευρύτερες ανοχές για το περιεχόμενο συστατικών, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που είναι επιβλαβή όσον αφορά τον αντίκτυπό τους στον εξοπλισμό αερίου (για παράδειγμα, θείο και οι ενώσεις του, ακόρεστοι υδρογονάνθρακες κ.λπ.). Σύμφωνα με αυτές τις προδιαγραφές, το αέριο καύσιμο παρέχεται σε δύο κατηγορίες: χειμερινό μείγμα προπανίου-βουτανίου (SPBTZ) και θερινό μείγμα προπανίου-βουτανίου (SPBTL).
Ο βαθμός αερίου PBA επιτρέπεται για χρήση σε όλες τις κλιματικές περιοχές σε θερμοκρασία περιβάλλοντος τουλάχιστον -20°C. Η μάρκα PA χρησιμοποιείται το χειμώνα σε εκείνες τις κλιματικές περιοχές όπου η θερμοκρασία του αέρα πέφτει κάτω από -20°С (το συνιστώμενο διάστημα είναι -25…-20°С). Την εαρινή περίοδο, για την πλήρη ανάπτυξη των αποθεμάτων υγροποιημένου αερίου βαθμού PA, επιτρέπεται η χρήση του σε θερμοκρασίες έως 10°C.
Πίεση δεξαμενής
Σε μια κλειστή δεξαμενή, το υγραέριο σχηματίζει ένα σύστημα δύο φάσεων. Η πίεση στον κύλινδρο εξαρτάται από την πίεση κορεσμένων ατμών (πίεση ατμών σε κλειστό όγκο παρουσία υγρής φάσης) και χαρακτηρίζει την πτητικότητα του υγροποιημένου αερίου, η οποία, με τη σειρά της, εξαρτάται από τη θερμοκρασία της υγρής φάσης και την ποσοστό προπανίου και βουτανίου σε αυτό. Η πτητικότητα του προπανίου είναι υψηλότερη από αυτή του βουτανίου και επομένως η πίεση σε χαμηλές θερμοκρασίες είναι υψηλότερη.
Η πολυετής εμπειρία πρακτικής λειτουργίας δείχνει:
- σε χαμηλές θερμοκρασίες περιβάλλοντος, είναι πιο αποτελεσματική η χρήση υγραερίου με υψηλή περιεκτικότητα σε προπάνιο, καθώς αυτό εξασφαλίζει αξιόπιστη εξάτμιση αερίου και, κατά συνέπεια, σταθερή παροχή του προϊόντος.
- σε υψηλές θετικές θερμοκρασίες περιβάλλοντος, είναι πιο αποτελεσματική η χρήση υγραερίου με χαμηλή περιεκτικότητα σε προπάνιο, διαφορετικά θα δημιουργηθεί σημαντική υπερπίεση στη δεξαμενή και τους αγωγούς, η οποία μπορεί να επηρεάσει αρνητικά τη στεγανότητα του συστήματος αερίου.
Εκτός από το προπάνιο και το βουτάνιο, το LPG περιέχει μια μικρή ποσότητα μεθανίου, αιθανίου και άλλων υδρογονανθράκων, που μπορούν να αλλάξουν τις ιδιότητες του μείγματος. Έτσι, το αιθάνιο έχει υψηλότερη πίεση κορεσμένων ατμών από το προπάνιο, το οποίο μπορεί να έχει αρνητική επίδραση σε θετικές θερμοκρασίες.
Αλλαγή του όγκου της υγρής φάσης κατά τη θέρμανση
Το μείγμα προπανίου-βουτανίου έχει υψηλό συντελεστή ογκομετρικής διαστολής της υγρής φάσης, ο οποίος για το προπάνιο είναι 0,003 και για το βουτάνιο - 0,002 ανά 1 ° C αύξηση της θερμοκρασίας του αερίου. Για σύγκριση: ο ογκομετρικός συντελεστής διαστολής του προπανίου είναι 15 φορές και το βουτάνιο είναι 10 φορές μεγαλύτερος από αυτόν του νερού. Τα τεχνικά πρότυπα και οι κανονισμοί ορίζουν ότι ο βαθμός πλήρωσης των δεξαμενών και των κυλίνδρων εξαρτάται από τη μάρκα του αερίου και τη διαφορά στις θερμοκρασίες του κατά την πλήρωση και την επακόλουθη αποθήκευση. Για δεξαμενές, η διαφορά θερμοκρασίας των οποίων δεν υπερβαίνει τους 40 ° C, ο βαθμός πλήρωσης θεωρείται ότι είναι 85%, με μεγαλύτερη διαφορά θερμοκρασίας, ο βαθμός πλήρωσης πρέπει να μειωθεί. Οι κύλινδροι γεμίζονται κατά βάρος σύμφωνα με τις οδηγίες των Κανόνων Σχεδιασμού και Ασφαλούς Λειτουργίας Δοχείων Πίεσης. Η μέγιστη επιτρεπόμενη θερμοκρασία θέρμανσης του κυλίνδρου δεν πρέπει να υπερβαίνει τους 45 ° C, ενώ η τάση ατμών του βουτανίου φτάνει τα 0,385 MPa και το προπάνιο - 1,4-1,5 MPa. Οι κύλινδροι πρέπει να προστατεύονται από τη θέρμανση από το ηλιακό φως ή άλλες πηγές θερμότητας.
Μεταβολή του όγκου του αερίου κατά την εξάτμιση
Όταν εξατμίζεται 1 λίτρο υγροποιημένου αερίου, σχηματίζονται περίπου 250 λίτρα αερίου. Έτσι, ακόμη και μια μικρή διαρροή υγραερίου μπορεί να είναι πολύ επικίνδυνη, αφού ο όγκος του αερίου κατά την εξάτμιση αυξάνεται κατά 250 φορές. Η πυκνότητα της αέριας φάσης είναι 1,5-2,0 φορές μεγαλύτερη από την πυκνότητα του αέρα. Αυτό εξηγεί το γεγονός ότι σε περίπτωση διαρροών, το αέριο είναι δύσκολο να διασκορπιστεί στον αέρα, ειδικά σε ένα κλειστό δωμάτιο. Οι ατμοί του μπορούν να συσσωρευτούν σε φυσικές και τεχνητές εσοχές, σχηματίζοντας ένα εκρηκτικό μείγμα.
Πίνακας 2. Φυσικές και χημικές ιδιότητες των συστατικών του υγροποιημένου αερίου προπανίου, βουτανίου και βενζίνης.
| Δείκτης | Προπάνιο | Βουτάνιο (κανονικό) | Βενζίνη |
| Μοριακή μάζα | 44,10 | 58,12 | 114,20 |
| Πυκνότητα της υγρής φάσης υπό κανονικές συνθήκες, kg / m 3 | 510 | 580 | 720 |
| Πυκνότητα της αέριας φάσης, kg / m 3: | |||
| υπό κανονικές συνθήκες | 2,019 | 2,703 | - |
| στους 15°C | 1,900 | 2,550 | - |
| Ειδική θερμότητα εξάτμισης, kJ/kg | 484,5 | 395,0 | 397,5 |
| Χαμηλότερη θερμιδική αξία: | |||
| σε υγρή κατάσταση, MJ/l | 65,6 | 26,4 | 62,7 |
| σε αέρια κατάσταση, MJ/kg | 45,9 | 45,4 | 48,7 |
| σε αέρια κατάσταση, MJ / m 3 | 85,6 | 111,6 | 213,2 |
| Αριθμός οκτανίου | 120 | 93 | 72-98 |
| Όρια ευφλεκτότητας σε μείγμα με αέρα υπό κανονικές συνθήκες,% | 2,1-9,5 | 1,5-8,5 | 1,0-6,0 |
| Θερμοκρασία αυτανάφλεξης, °С | 466 | 405 | 255-370 |
| Θεωρητικά απαραίτητο για την καύση 1 m 3 αερίου, η ποσότητα αέρα, m 3 | 23,80 | 30,94 | 14,70 |
| Συντελεστής διαστολής όγκου του υγρού κλάσματος, % ανά 1°C | 0,003 | 0,002 | - |
| Σημείο βρασμού σε πίεση 1 bar, °С | -42,1 | -0,5 | +98…104 (50% βαθμός) |
Βαθμολογία άρθρου:
Περίληψη με θέμα:
Βουτάνιο (ουσία)
Σχέδιο:
- Εισαγωγή
- 1 Ισομέρεια
- 2 Φυσικές ιδιότητες
- 3 Εύρεση και λήψη
- 4 Αποθείωση (απομερκαπτανίωση) κλάσματος βουτανίου
- 5 Εφαρμογές και αντιδράσεις
- 6 Βιολογικές επιδράσεις
- 7 Ασφάλεια Σημειώσεις
Εισαγωγή
Βουτάνιο(C 4 H 10) - μια οργανική ένωση της κατηγορίας των αλκανίων. Στη χημεία, το όνομα χρησιμοποιείται κυρίως για να αναφέρεται στο ν-βουτάνιο. Το μίγμα του ν-βουτανίου και του ισομερούς του ισοβουτανίου CH(CH 3) 3 έχει το ίδιο όνομα. Το όνομα προέρχεται από τη ρίζα "but-" (η αγγλική ονομασία για το βουτυρικό οξύ είναι βουτυρικό οξύ) και το επίθημα «-αν» (ανήκει στα αλκάνια). Η δηλητηριώδης, εισπνοή βουτανίου προκαλεί δυσλειτουργία της πνευμονικής-αναπνευστικής συσκευής. Περιέχεται στο φυσικό αέριο, που σχηματίζεται κατά τη διάσπαση των προϊόντων πετρελαίου, κατά το διαχωρισμό του σχετικού αερίου πετρελαίου, «λιπαρό» φυσικό αέριο. Ως εκπρόσωπος των αερίων υδρογονανθράκων, είναι εύφλεκτο και εκρηκτικό, έχει χαμηλή τοξικότητα, έχει συγκεκριμένη χαρακτηριστική οσμή και έχει ναρκωτικές ιδιότητες. Επηρεάζει επιβλαβή το νευρικό σύστημα.
1. Ισομέρεια
Το βουτάνιο έχει δύο ισομερή:
2. Φυσικές ιδιότητες
Το βουτάνιο είναι ένα άχρωμο εύφλεκτο αέριο, με συγκεκριμένη οσμή, που υγροποιείται εύκολα (κάτω από 0 °C και κανονική πίεση ή σε υψηλή πίεση και κανονική θερμοκρασία - ένα υγρό υψηλής πτητικότητας). Σημείο πήξης -138°C (σε κανονική πίεση). Διαλυτότητα στο νερό - 6,1 mg σε 100 ml νερού (για το n-βουτάνιο, στους 20 ° C, διαλύεται πολύ καλύτερα σε οργανικούς διαλύτες). Μπορεί να σχηματίσει αζεοτροπική ένωση με νερό σε θερμοκρασία περίπου 100 °C και πίεση 10 atm.
3. Εύρεση και λήψη
Περιέχεται σε συμπύκνωμα αερίου και αέριο πετρελαίου (έως 12%). Είναι προϊόν καταλυτικής και υδροκαταλυτικής πυρόλυσης κλασμάτων ελαίου. Στο εργαστήριο, μπορεί να ληφθεί με την αντίδραση Wurtz.
2 C 2 H 5 Br + 2Na → CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 + 2NaBr
4. Αποθείωση (απομερκαπτανίωση) κλάσματος βουτανίου
Το κλάσμα βουτανίου ευθείας ροής πρέπει να καθαρίζεται από ενώσεις θείου, οι οποίες αντιπροσωπεύονται κυρίως από μεθυλ και αιθυλική μερκαπτάνες. Η μέθοδος καθαρισμού του κλάσματος βουτανίου από τις μερκαπτάνες συνίσταται στην αλκαλική εκχύλιση μερκαπτανών από το κλάσμα υδρογονάνθρακα και στην επακόλουθη αναγέννηση αλκαλίων παρουσία ομοιογενών ή ετερογενών καταλυτών με ατμοσφαιρικό οξυγόνο με απελευθέρωση δισουλφιδικού ελαίου.
5. Εφαρμογή και αντιδράσεις
Με τη χλωρίωση με ελεύθερες ρίζες, σχηματίζει ένα μείγμα 1-χλωρο- και 2-χλωροβουτάνιου. Η αναλογία τους εξηγείται καλά από τη διαφορά στην αντοχή των δεσμών C-H στις θέσεις 1 και 2 (425 και 411 kJ/mol). Όταν καίγεται εντελώς στον αέρα, σχηματίζει διοξείδιο του άνθρακα και νερό. Το βουτάνιο χρησιμοποιείται σε μείγμα με προπάνιο σε αναπτήρες, σε φιάλες αερίου σε υγροποιημένη κατάσταση, όπου έχει οσμή, καθώς περιέχει ειδικά προστιθέμενα αρωματικά. Σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποιούνται μείγματα "χειμώνα" και "καλοκαίρι" με διαφορετικές συνθέσεις. Η θερμογόνος δύναμη του 1 kg είναι 45,7 MJ (12,72 kWh).
2C 4 H 10 + 13 O 2 → 8 CO 2 + 10 H 2 O
Με έλλειψη οξυγόνου, σχηματίζεται αιθάλη ή μονοξείδιο του άνθρακα ή και τα δύο.
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
Η DuPont έχει αναπτύξει μια μέθοδο για τη λήψη μηλεϊνικού ανυδρίτη από n-βουτάνιο με καταλυτική οξείδωση.
2 CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 + 7 O 2 → 2 C 2 H 2 (CO) 2 O + 8 H 2 O
Το n-βουτάνιο είναι μια πρώτη ύλη για την παραγωγή βουτενίου, 1,3-βουταδιενίου, συστατικού βενζίνης με υψηλό αριθμό οκτανίων. Το βουτάνιο υψηλής καθαρότητας και ιδιαίτερα το ισοβουτάνιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ψυκτικό σε εφαρμογές ψύξης. Η απόδοση τέτοιων συστημάτων είναι ελαφρώς χαμηλότερη από τα φρέον. Το βουτάνιο είναι φιλικό προς το περιβάλλον, σε αντίθεση με τα ψυκτικά φρέον.
Στη βιομηχανία τροφίμων, το βουτάνιο είναι καταχωρημένο ως πρόσθετο τροφίμων. E943aκαι ισοβουτάνιο - E943b, ως προωθητικό, για παράδειγμα, σε αποσμητικά.
6. Βιολογικές επιπτώσεις
Η εισπνοή βουτανίου προκαλεί ασφυξία και καρδιακή αρρυθμία. Όταν το υγροποιημένο αέριο ή ένας πίδακας ατμού του εισέρχεται στο σώμα, προκαλεί ψύξη στους -20 ° C, κάτι που είναι εξαιρετικά επικίνδυνο όταν εισπνέεται.
7. Ασφάλεια
Εύφλεκτος. Όρια έκρηξης 1,9 - 8,4% σε αέρα κατ' όγκο. MPC 300 mg/m³.
Σημειώσεις
- GOST 20448-90. Αέρια καυσίμου υγροποιημένου υδρογονάνθρακα για οικιακή κατανάλωση - www.nge.ru/g_20448-90.htm
- Αέρια χρωματογραφική μέτρηση συγκεντρώσεων μάζας υδρογονανθράκων: μεθάνιο, αιθάνιο, αιθυλένιο, προπάνιο, προπυλένιο, νβουτάνιο, άλφα-βουτυλένιο, ισοπεντάνιο στον αέρα της περιοχής εργασίας. Μεθοδικές οδηγίες. MUK 4.1.1306-03 (ΕΓΚΕΚΡΙΜΕΝΟ ΑΠΟ ΤΟΝ ΑΡΧΗΓΟΠΟΙΗΜΕΝΟ ΚΡΑΤΙΚΟ ΥΓΕΙΟΝΟΜΟ ΤΗΣ RF 30.03.2003) - www.bestpravo.ru/fed2003/data07/tex22892.htm
- Chemical Encyclopedia T1, M. 1988, σελ. 331, Άρθρο "Bhutans"
Φυσικές ιδιότητες
Ο Ίθαν στο ν. y.- άχρωμο αέριο, άοσμο. Μοριακή μάζα - 30,07. Σημείο τήξεως -182,81 °C, σημείο βρασμού -88,63 °C. . Πυκνότητα ρ αέριο. \u003d 0,001342 g / cm³ ή 1,342 kg / m³ (n.a.), ρ fl. \u003d 0,561 g / cm³ (T \u003d -100 ° C). Σταθερά διάστασης 42 (σε νερό, λογ.) [ πηγή?] . Πίεση ατμών στους 0 ° C - 2,379 MPa.
Χημικές ιδιότητες
Χημικός τύπος C 2 H 6 (ορθολογικό CH 3 CH 3). Οι πιο χαρακτηριστικές αντιδράσεις είναι η υποκατάσταση του υδρογόνου από αλογόνα, τα οποία προχωρούν σύμφωνα με τον μηχανισμό των ελεύθερων ριζών. Η θερμική αφυδρογόνωση του αιθανίου στους 550-650 °C οδηγεί σε κετένιο, σε θερμοκρασίες πάνω από 800 °C - σε κατακετυλένιο (σχηματίζεται επίσης βενζόλυση). Απευθείας χλωρίωση στους 300-450 ° C - σε αιθυλοχλωρίδιο, η νίτρωση στην αέρια φάση δίνει ένα μίγμα (3: 1) νιτροαιθανίου-νιτρομεθανίου.
Παραλαβή
Στη βιομηχανία
Στη βιομηχανία, λαμβάνεται από πετρέλαιο και φυσικά αέρια, όπου είναι έως και 10% κατ' όγκο. Στη Ρωσία, η περιεκτικότητα σε αιθάνιο στα αέρια πετρελαίου είναι πολύ χαμηλή. Στις ΗΠΑ και τον Καναδά (όπου η περιεκτικότητά του σε πετρέλαιο και φυσικά αέρια είναι υψηλή) χρησιμεύει ως η κύρια πρώτη ύλη για την παραγωγή αιθενίου.
In vitro
Λαμβάνεται από ιωδομεθάνιο με την αντίδραση Wurtz, από οξικό νάτριο με ηλεκτρόλυση με την αντίδραση Kolbe, με σύντηξη προπιονικού νατρίου με αλκάλια, από βρωμιούχο αιθυλεστέρα με την αντίδραση Grignard, με υδρογόνωση αιθενίου (πάνω από Pd) ή ακετυλενίου (παρουσία νικελίου Raney ).
Εφαρμογή
Η κύρια χρήση του αιθανίου στη βιομηχανία είναι η παραγωγή αιθυλενίου.
Βουτάνιο(C 4 H 10) - οργανική ένωση κατηγορίας αλκάνια. Στη χημεία, το όνομα χρησιμοποιείται κυρίως για να αναφέρεται στο ν-βουτάνιο. Το ίδιο όνομα έχει ένα μείγμα ν-βουτανίου και του ισομέρεια ισοβουτάνιο CH(CH3)3. Το όνομα προέρχεται από τη ρίζα "but-" (αγγλικό όνομα βουτυρικό οξύ - βουτυρικό οξύ) και το επίθημα «-αν» (ανήκει στα αλκάνια). Σε υψηλές συγκεντρώσεις, είναι δηλητηριώδες· η εισπνοή βουτανίου προκαλεί δυσλειτουργία της πνευμονικής-αναπνευστικής συσκευής. Που περιέχονται σε φυσικό αέριο, σχηματίζεται όταν ράγισμα προϊόντα πετρελαίου, κατά τον διαχωρισμό των συσχετισμένων πετρελαϊκό αέριο, "λιπαρός" φυσικό αέριο. Ως εκπρόσωπος των αερίων υδρογονανθράκων, είναι εύφλεκτο και εκρηκτικό, έχει χαμηλή τοξικότητα, έχει συγκεκριμένη χαρακτηριστική οσμή και έχει ναρκωτικές ιδιότητες. Σύμφωνα με τον βαθμό πρόσκρουσης στο σώμα, το αέριο ανήκει σε ουσίες της 4ης κατηγορίας κινδύνου (χαμηλού κινδύνου) σύμφωνα με το GOST 12.1.007-76. Επηρεάζει επιβλαβή το νευρικό σύστημα .
ισομερισμός
Το Μπουτάν έχει δύο ισομέρεια:
Φυσικές ιδιότητες
Το βουτάνιο είναι ένα άχρωμο εύφλεκτο αέριο, με συγκεκριμένη οσμή, που υγροποιείται εύκολα (κάτω από 0 °C και κανονική πίεση ή σε υψηλή πίεση και κανονική θερμοκρασία - ένα υγρό υψηλής πτητικότητας). Σημείο πήξης -138°C (σε κανονική πίεση). Διαλυτότητασε νερό - 6,1 mg σε 100 ml νερού (για n-βουτάνιο, στους 20 ° C, διαλύεται πολύ καλύτερα σε οργανικούς διαλύτες ). Μπορεί να σχηματιστεί αζεοτροπικόςμίγμα με νερό σε θερμοκρασία περίπου 100 °C και πίεση 10 atm.
Εύρεση και λήψη
Περιέχεται σε συμπύκνωμα αερίου και αέριο πετρελαίου (έως 12%). Είναι προϊόν καταλυτικού και υδροκαταλυτικού ράγισμακλάσματα ελαίου. Στο εργαστήριο μπορεί να ληφθεί από αντιδράσεις wurtz.
2 C 2 H 5 Br + 2Na → CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 + 2NaBr
Αποθείωση (απομερκαπτανίωση) κλάσματος βουτανίου
Το κλάσμα βουτανίου ευθείας ροής πρέπει να καθαρίζεται από ενώσεις θείου, οι οποίες αντιπροσωπεύονται κυρίως από μεθυλ και αιθυλική μερκαπτάνες. Η μέθοδος καθαρισμού του κλάσματος βουτανίου από τις μερκαπτάνες συνίσταται στην αλκαλική εκχύλιση μερκαπτανών από το κλάσμα υδρογονάνθρακα και στην επακόλουθη αναγέννηση αλκαλίων παρουσία ομοιογενών ή ετερογενών καταλυτών με ατμοσφαιρικό οξυγόνο με απελευθέρωση δισουλφιδικού ελαίου.
Εφαρμογές και αντιδράσεις
Με τη χλωρίωση με ελεύθερες ρίζες, σχηματίζει ένα μείγμα 1-χλωρο- και 2-χλωροβουτάνιου. Η αναλογία τους εξηγείται καλά από τη διαφορά στην αντοχή των δεσμών C-H στις θέσεις 1 και 2 (425 και 411 kJ/mol). Πλήρης καύση σε μορφές αέρα διοξείδιο του άνθρακακαι νερό. Το βουτάνιο χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με προπάνιοσε αναπτήρες, σε φιάλες αερίου σε υγροποιημένη κατάσταση, όπου έχει οσμή, καθώς περιέχει ειδικά προστιθέμενα αρωματικά. Σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποιούνται μείγματα "χειμώνα" και "καλοκαίρι" με διαφορετικές συνθέσεις. Η θερμογόνος δύναμη του 1 kg είναι 45,7 MJ (12,72 kWh).
2C 4 H 10 + 13 O 2 → 8 CO 2 + 10 H 2 O
Σε απουσία οξυγόνου, σχηματίζεται αιθάληή μονοξείδιο του άνθρακαή και τα δύο μαζί.
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
εταιρεία dupontανέπτυξε μια μέθοδο για την απόκτηση μηλεϊνικός ανυδρίτηςαπό το n-βουτάνιο κατά την καταλυτική οξείδωση.
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-βουτάνιο - πρώτη ύλη για παραγωγή βουτένιο, 1,3-βουταδιένιο, συστατικό των βενζινών υψηλών οκτανίων. Το βουτάνιο υψηλής καθαρότητας και ιδιαίτερα το ισοβουτάνιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ψυκτικό σε εφαρμογές ψύξης. Η απόδοση τέτοιων συστημάτων είναι ελαφρώς χαμηλότερη από τα φρέον. Το βουτάνιο είναι φιλικό προς το περιβάλλον, σε αντίθεση με τα ψυκτικά φρέον.
Στη βιομηχανία τροφίμων, το βουτάνιο καταχωρείται ως πρόσθετο τροφίμων E943aκαι ισοβουτάνιο - E943b, πως προωθητικό, για παράδειγμα, σε αποσμητικά.
Αιθυλένιο(επί IUPAC: αιθένιο) - οργανικός χημική ένωση, που περιγράφεται από τον τύπο C 2 H 4 . Είναι το πιο απλό αλκένιο (ολεφίνη). Το αιθυλένιο πρακτικά δεν βρίσκεται στη φύση. Είναι ένα άχρωμο εύφλεκτο αέριο με ελαφριά οσμή. Μερικώς διαλυτό σε νερό (25,6 ml σε 100 ml νερού στους 0°C), αιθανόλη (359 ml υπό τις ίδιες συνθήκες). Διαλύεται καλά σε διαιθυλαιθέρα και υδρογονάνθρακες. Περιέχει διπλό δεσμό και επομένως ταξινομείται ως ακόρεστο ή ακόρεστο υδρογονάνθρακες. Παίζει έναν εξαιρετικά σημαντικό ρόλο στον κλάδο, και είναι επίσης φυτοορμόνη. Το αιθυλένιο είναι η πιο παραγόμενη οργανική ένωση στον κόσμο ; συνολική παγκόσμια παραγωγή αιθυλενίου σε 2008ανήλθε σε 113 εκατ. τόνους και συνεχίζει να αυξάνεται κατά 2-3% ετησίως .
Εφαρμογή
Το αιθυλένιο είναι το κορυφαίο προϊόν βασική οργανική σύνθεσηκαι χρησιμοποιείται για τη λήψη των ακόλουθων ενώσεων (παρατίθενται με αλφαβητική σειρά):
Οξεικό βινύλιο;
Διχλωροαιθάνιο / χλωριούχο βινύλιο(3η θέση, 12% του συνολικού όγκου).
Οξείδιο του αιθυλενίου(2η θέση, 14-15% του συνολικού όγκου).
Πολυαιθυλένιο(1η θέση, έως και 60% του συνολικού όγκου)
Στυρένιο;
Οξικό οξύ;
Αιθυλοβενζόλιο;
αιθυλενογλυκόλη;
Αιθανόλη.
Το αιθυλένιο αναμεμειγμένο με οξυγόνο έχει χρησιμοποιηθεί στην ιατρική για αναισθησίαμέχρι τα μέσα της δεκαετίας του 1980 στην ΕΣΣΔ και τη Μέση Ανατολή. Το αιθυλένιο είναι φυτοορμόνησχεδόν όλα τα φυτά , μεταξύ άλλων υπεύθυνος για την πτώση των βελόνων στα κωνοφόρα.
Βασικές χημικές ιδιότητες
Το αιθυλένιο είναι μια χημικά δραστική ουσία. Δεδομένου ότι υπάρχει διπλός δεσμός μεταξύ των ατόμων άνθρακα στο μόριο, ένα από αυτά, λιγότερο ισχυρό, σπάει εύκολα και στη θέση του σπασίματος του δεσμού, τα μόρια ενώνονται, οξειδώνονται και πολυμερίζονται.
Αλογόνωση:
CH 2 \u003d CH 2 + Cl 2 → CH 2 Cl-CH 2 Cl
Το βρώμιο νερό αποχρωματίζεται. Αυτή είναι μια ποιοτική αντίδραση σε ακόρεστες ενώσεις.
Υδρογόνωση:
CH 2 \u003d CH 2 + H - H → CH 3 - CH 3 (υπό τη δράση του Ni)
Υδροαλογόνωση:
CH 2 \u003d CH 2 + HBr → CH 3 - CH 2 Br
Ενυδάτωση:
CH 2 \u003d CH 2 + HOH → CH 3 CH 2 OH (υπό τη δράση ενός καταλύτη)
Αυτή η αντίδραση ανακαλύφθηκε από τον Α.Μ. Butlerov, και χρησιμοποιείται για τη βιομηχανική παραγωγή αιθυλικής αλκοόλης.
Οξείδωση:
Το αιθυλένιο οξειδώνεται εύκολα. Εάν το αιθυλένιο περάσει μέσα από ένα διάλυμα υπερμαγγανικού καλίου, θα γίνει άχρωμο. Αυτή η αντίδραση χρησιμοποιείται για τη διάκριση μεταξύ κορεσμένων και ακόρεστων ενώσεων.
Το οξείδιο του αιθυλενίου είναι μια εύθραυστη ουσία, η γέφυρα οξυγόνου σπάει και το νερό ενώνεται, με αποτέλεσμα το σχηματισμό αιθυλενογλυκόλη:
C 2 H 4 + 3O 2 → 2CO 2 + 2H 2 O
Πολυμερισμός:
nCH 2 \u003d CH 2 → (-CH 2 -CH 2 -) n
Ισοπρένιο CH 2 \u003d C (CH 3) -CH \u003d CH 2, 2-μεθυλοβουταδιένιο-1,3 - ακόρεστος υδρογονάνθρακας σειρά diene (C n H 2n−2 ) . Υπό κανονικές συνθήκες, ένα άχρωμο υγρό. Αυτός είναι μονομερέςΓια φυσικό καουτσούκκαι μια δομική μονάδα για πολλά μόρια άλλων φυσικών ενώσεων - ισοπρενοειδή, ή τερπενοειδή. . Διαλυτό σε αλκοόλ. Το ισοπρένιο πολυμερίζεται για να δώσει ισοπρένιο γαλότσες. Το ισοπρένιο επίσης αντιδρά πολυμερισμόςμε συνδέσεις βινυλίου.
Εύρεση και λήψη
Το φυσικό καουτσούκ είναι ένα πολυμερές ισοπρενίου - συνηθέστερα cis-1,4-πολυισοπρένιο με μοριακό βάρος από 100.000 έως 1.000.000. Περιέχει λίγα τοις εκατό άλλων υλικών ως ακαθαρσίες, όπως π.χ σκίουροι, λιπαρό οξύ, ρητίνη και ανόργανες ουσίες. Ορισμένες πηγές φυσικού καουτσούκ ονομάζονται γουταπέρκακαι αποτελείται από trans-1,4-πολυισοπρένιο, δομικό ισομέρεια, το οποίο έχει παρόμοιες αλλά όχι ίδιες ιδιότητες. Το ισοπρένιο παράγεται και απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα από πολλά είδη δέντρων (το κυριότερο είναι δρυς) Η ετήσια παραγωγή ισοπρενίου από βλάστηση είναι περίπου 600 εκατομμύρια τόνοι, εκ των οποίων τα μισά παράγονται από τροπικά πλατύφυλλα δέντρα, τα υπόλοιπα από θάμνους. Μετά την έκθεση στην ατμόσφαιρα, το ισοπρένιο μετατρέπεται από ελεύθερες ρίζες (όπως η ρίζα υδροξυλίου (OH)) και, σε μικρότερο βαθμό, από το όζον σε διάφορες ουσίες όπως π.χ αλδεΰδες, υδροξυυπεροξείδια, οργανικά νιτρικά και εποξειδών, τα οποία αναμιγνύονται με σταγονίδια νερού για να σχηματίσουν αερολύματα ή ομίχλη. Τα δέντρα χρησιμοποιούν αυτόν τον μηχανισμό όχι μόνο για να αποφύγουν την υπερθέρμανση των φύλλων από τον ήλιο, αλλά και για να προστατεύσουν από τις ελεύθερες ρίζες, ειδικά όζο. Το ισοπρένιο ελήφθη για πρώτη φορά με θερμική επεξεργασία φυσικού καουτσούκ. Τα περισσότερα διαθέσιμα στο εμπόριο ως προϊόν θερμικής ράγισμα νέφτιή λάδια, καθώς και ένα υποπροϊόν στην παραγωγή αιθυλένιο. Παράγονται περίπου 20.000 τόνοι ετησίως. Περίπου το 95% της παραγωγής ισοπρενίου χρησιμοποιείται για την παραγωγή cis-1,4-πολυισοπρενίου, μια συνθετική εκδοχή του φυσικού καουτσούκ.
Βουταδιένιο-1,3(διβινύλιο) CH 2 \u003d CH-CH \u003d CH 2 - ακόρεστο υδρογονάνθραξ, ο απλούστερος εκπρόσωπος υδρογονάνθρακες διενίου.
Φυσικές ιδιότητες
Βουταδιένιο - άχρωμο αέριομε χαρακτηριστική μυρωδιά θερμοκρασία βρασμού-4,5°C θερμοκρασία τήξης-108,9°C, σημείο ανάφλεξης-40°C μέγιστη επιτρεπόμενη συγκέντρωσηστον αέρα (MAC) 0,1 g/m³, πυκνότητα 0,650 g/cm³ στους -6 °C.
Θα διαλυθούμε ελαφρώς στο νερό, θα διαλυθούμε καλά σε οινόπνευμα, κηροζίνη με αέρα σε ποσότητα 1,6-10,8%.
Χημικές ιδιότητες
Το βουταδιένιο τείνει να πολυμερισμός, οξειδώνεται εύκολα αέραςμε την εκπαίδευση υπεροξείδιοενώσεις που επιταχύνουν τον πολυμερισμό.
Παραλαβή
Το βουταδιένιο λαμβάνεται με την αντίδραση Λεμπέντεφμετάδοση εθυλική αλκοόληδιά μέσου καταλύτης:
2CH 3 CH 2 OH → C 4 H 6 + 2H 2 O + H 2
Ή αφυδρογόνωση του φυσιολογικού βουτυλένιο:
CH 2 \u003d CH-CH 2 - CH 3 → CH 2 \u003d CH-CH \u003d CH 2 + H 2
Εφαρμογή
Ο πολυμερισμός του βουταδιενίου παράγει ένα συνθετικό καουτσούκ. Συμπολυμερισμός με ακρυλονιτρίλιοκαι στυρένιολαμβάνω Πλαστικό ABS.
Βενζόλιο (ντο 6 H 6 , Ph H) - οργανική χημική ένωση, άχρωμος υγρόμε μια ευχάριστη γλύκα μυρωδιά. Πρωτόζωα αρωματικός υδρογονάνθρακας. Το βενζόλιο είναι μέρος του βενζίνη, χρησιμοποιείται ευρέως σε βιομηχανία, είναι η πρώτη ύλη για την παραγωγή φάρμακα, διάφορα πλαστικά είδη, συνθετικό καουτσούκ, βαφές. Αν και το βενζόλιο είναι μέρος του μαζούτ, σε βιομηχανική κλίμακα, συντίθεται από τα άλλα συστατικά του. τοξικός, καρκινογόνος.
Φυσικές ιδιότητες
Άχρωμο υγρό με ιδιόμορφη πικάντικη οσμή. Σημείο τήξεως = 5,5 °C, Σημείο βρασμού = 80,1 °C, Πυκνότητα = 0,879 g/cm³, Μοριακή μάζα = 78,11 g/mol. Όπως όλοι οι υδρογονάνθρακες, το βενζόλιο καίγεται και σχηματίζει πολλή αιθάλη. Σχηματίζει εκρηκτικά μείγματα με τον αέρα, αναμιγνύεται καλά αιθέρες, βενζίνηκαι άλλους οργανικούς διαλύτες, με το νερό σχηματίζεται ένα αζεοτροπικό μείγμα με σημείο βρασμού 69,25 ° C (91% βενζόλιο). Διαλυτότητα στο νερό 1,79 g/l (στους 25 °C).
Χημικές ιδιότητες
Οι αντιδράσεις υποκατάστασης είναι χαρακτηριστικές του βενζολίου - το βενζόλιο αντιδρά με αλκένια, χλώριο αλκάνια, αλογόνα, νιτρικόςκαι θειικό οξύ. Οι αντιδράσεις διάσπασης δακτυλίου βενζολίου λαμβάνουν χώρα υπό σκληρές συνθήκες (θερμοκρασία, πίεση).
Αλληλεπίδραση με χλώριο παρουσία καταλύτη:
C 6 H 6 + Cl 2 - (FeCl 3) → C 6 H 5 Cl + HCl σχηματίζει χλωροβενζόλιο
Οι καταλύτες προάγουν τη δημιουργία ενός ενεργού ηλεκτροφιλικού είδους με πόλωση μεταξύ ατόμων αλογόνου.
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
Απουσία καταλύτη, όταν θερμαίνεται ή φωτίζεται, εμφανίζεται μια αντίδραση ριζικής υποκατάστασης.
C 6 H 6 + 3Cl 2 - (φωτισμός) → C 6 H 6 Cl 6 σχηματίζεται ένα μείγμα ισομερών εξαχλωροκυκλοεξανίου βίντεο
Αλληλεπίδραση με βρώμιο (καθαρό):
Αλληλεπίδραση με παράγωγα αλογόνου των αλκανίων ( Αντίδραση Friedel-Crafts):
C 6 H 6 + C 2 H 5 Cl - (AlCl 3) → C 6 H 5 C 2 H 5 + HCl σχηματίζεται αιθυλβενζόλιο
C 6 H 6 + HNO 3 -(H 2 SO 4) → C 6 H 5 NO 2 + H 2 O
Δομή
Το βενζόλιο ταξινομείται ως ακόρεστο υδρογονάνθρακες(ομόλογη σειρά C n H 2n-6), αλλά σε αντίθεση με τους υδρογονάνθρακες της σειράς αιθυλένιοΤο C 2 H 4 παρουσιάζει ιδιότητες εγγενείς σε ακόρεστους υδρογονάνθρακες (χαρακτηρίζονται από αντιδράσεις προσθήκης) μόνο υπό σκληρές συνθήκες, αλλά το βενζόλιο είναι πιο επιρρεπές σε αντιδράσεις υποκατάστασης. Αυτή η «συμπεριφορά» του βενζολίου εξηγείται από την ειδική δομή του: τη θέση όλων των δεσμών και μορίων στο ίδιο επίπεδο και την παρουσία ενός συζευγμένου νέφους 6π-ηλεκτρονίων στη δομή. Η σύγχρονη ιδέα της ηλεκτρονικής φύσης των δεσμών στο βενζόλιο βασίζεται στην υπόθεση Linus Pauling, ο οποίος πρότεινε να απεικονιστεί το μόριο του βενζολίου ως εξάγωνο με εγγεγραμμένο κύκλο, τονίζοντας έτσι την απουσία σταθερών διπλών δεσμών και την παρουσία ενός απλού νέφους ηλεκτρονίων που καλύπτει και τα έξι άτομα άνθρακα του κύκλου.
Παραγωγή
Μέχρι σήμερα, υπάρχουν τρεις θεμελιωδώς διαφορετικές μέθοδοι για την παραγωγή βενζολίου.
Οπτάνθρακακάρβουνο. Αυτή η διαδικασία ήταν ιστορικά η πρώτη και χρησίμευσε ως η κύρια πηγή βενζολίου μέχρι τον Β' Παγκόσμιο Πόλεμο. Επί του παρόντος, η αναλογία του βενζολίου που λαμβάνεται με αυτή τη μέθοδο είναι μικρότερη από 1%. Πρέπει να προστεθεί ότι το βενζόλιο που λαμβάνεται από λιθανθρακόπισσα περιέχει σημαντική ποσότητα θειοφαινίου, γεγονός που καθιστά αυτό το βενζόλιο πρώτη ύλη ακατάλληλη για μια σειρά τεχνολογικών διεργασιών.
καταλυτική αναμόρφωση(αρωματίζοντας) κλάσματα βενζίνης λαδιού. Αυτή η διαδικασία είναι η κύρια πηγή βενζολίου στις ΗΠΑ. Στη Δυτική Ευρώπη, τη Ρωσία και την Ιαπωνία, το 40-60% της συνολικής ποσότητας της ουσίας λαμβάνεται με αυτόν τον τρόπο. Σε αυτή τη διαδικασία, εκτός από το βενζόλιο, τολουΐνηκαι ξυλόλια. Λόγω του γεγονότος ότι το τολουόλιο παράγεται σε ποσότητες που υπερβαίνουν τη ζήτηση για αυτό, μεταποιείται επίσης εν μέρει σε:
βενζόλιο - με μέθοδο υδροαπαλκυλίωσης.
ένα μείγμα βενζολίου και ξυλολίων - κατά δυσαναλογία.
Πυρόλυσηβενζίνη και βαρύτερα κλάσματα λαδιού. Με αυτή τη μέθοδο παράγεται έως και το 50% του βενζολίου. Μαζί με το βενζόλιο, σχηματίζονται τολουόλιο και ξυλόλια. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ολόκληρο αυτό το κλάσμα αποστέλλεται στο στάδιο αποκυλίωσης, όπου τόσο το τολουόλιο όσο και τα ξυλόλια μετατρέπονται σε βενζόλιο.
Εφαρμογή
Το βενζόλιο είναι μια από τις δέκα πιο σημαντικές ουσίες στη χημική βιομηχανία. [ πηγή δεν καθορίζεται 232 ημέρες ] Το μεγαλύτερο μέρος του προκύπτοντος βενζολίου χρησιμοποιείται για τη σύνθεση άλλων προϊόντων:
περίπου το 50% του βενζολίου μετατρέπεται σε αιθυλοβενζόλιο (αλκυλίωσηβενζόλιο αιθυλένιο);
περίπου το 25% του βενζολίου μετατρέπεται σε cumene (αλκυλίωσηβενζόλιο προπυλένιο);
περίπου 10-15% βενζόλιο υδρογονώσε κυκλοεξάνιο;
περίπου το 10% του βενζολίου χρησιμοποιείται για την παραγωγή νιτροβενζόλιο;
2-3% βενζόλιο μετατρέπεται σε γραμμικά αλκυλοβενζόλια;
περίπου 1% βενζόλιο χρησιμοποιείται για τη σύνθεση χλωροβενζόλιο.
Σε πολύ μικρότερες ποσότητες, το βενζόλιο χρησιμοποιείται για τη σύνθεση κάποιων άλλων ενώσεων. Περιστασιακά και σε ακραίες περιπτώσεις, λόγω της υψηλής τοξικότητάς του, το βενζόλιο χρησιμοποιείται ως α διαλυτικό μέσο. Επιπλέον, το βενζόλιο είναι βενζίνη. Λόγω της υψηλής τοξικότητάς του, η περιεκτικότητά του περιορίζεται από τα νέα πρότυπα στην εισαγωγή έως και 1%.
Τολουΐνη(από Ισπανικά Τολού, tolu balsam) - το μεθυλοβενζόλιο, ένα άχρωμο υγρό με χαρακτηριστική οσμή, ανήκει στις αρένες.
Το τολουόλιο ελήφθη για πρώτη φορά από τον P. Peltier το 1835 κατά την απόσταξη ρητίνης πεύκου. Το 1838, απομονώθηκε από τον A. Deville από ένα βάλσαμο που έφερε από την πόλη Tolú της Κολομβίας, από το οποίο έλαβε το όνομά του.
γενικά χαρακτηριστικά
Άχρωμο κινητό πτητικό υγρό με πικάντικη οσμή, παρουσιάζει ασθενή ναρκωτική δράση. Αναμειγνύεται σε απεριόριστο βαθμό με υδρογονάνθρακες, πολλά αλκοόλεςκαι αιθέρες, δεν αναμειγνύεται με νερό. Δείκτης διάθλασηςφως 1,4969 στους 20 °C. Εύφλεκτο, καίγεται με καπνιστή φλόγα.
Χημικές ιδιότητες
Το τολουόλιο χαρακτηρίζεται από αντιδράσεις ηλεκτρόφιλης υποκατάστασης στον αρωματικό δακτύλιο και υποκατάστασης στην ομάδα μεθυλίου με μηχανισμό ριζών.
Ηλεκτρόφιλη υποκατάστασηστον αρωματικό δακτύλιο πηγαίνει κυρίως στις θέσεις ορθο και παρά σε σχέση με την ομάδα μεθυλίου.
Εκτός από τις αντιδράσεις υποκατάστασης, το τολουόλιο εισέρχεται σε αντιδράσεις προσθήκης (υδρογόνωση), οζονόλυση. Μερικοί οξειδωτικοί παράγοντες (αλκαλικό διάλυμα υπερμαγγανικού καλίου, αραιό νιτρικό οξύ) οξειδώνουν τη μεθυλική ομάδα σε καρβοξυλική ομάδα. Θερμοκρασία αυτανάφλεξης 535 °C. Όριο συγκέντρωσης διάδοσης της φλόγας, %vol. Όριο θερμοκρασίας διάδοσης της φλόγας, °C. Σημείο ανάφλεξης 4 °C.
Αλληλεπίδραση με υπερμαγγανικό κάλιο σε όξινο περιβάλλον:
5С 6 H 5 СH 3 + 6KMnO 4 + 9H 2 SO 4 → 5С 6 H 5 COOH + 6MnSO 4 + 3K 2 SO 4 + 14H 2 O σχηματισμός βενζοϊκού οξέος
Παραλαβή και καθαρισμός
Προϊόν καταλυτικός μεταρρύθμιση βενζίνηπαρατάξεις λάδι. Απομονώνεται με επιλεκτική εκχύλιση και στη συνέχεια διόρθωση.Καλές αποδόσεις επιτυγχάνονται και με την καταλυτική αφυδρογόνωση επτάνιοδιά μέσου μεθυλοκυκλοεξάνιο. Καθαρίστε το τολουόλιο με τον ίδιο τρόπο. βενζόλιο, μόνο εάν εφαρμόζεται συμπυκνωμένος θειικό οξύδεν πρέπει να ξεχνάμε ότι το τολουόλιο σουλφονωμένοελαφρύτερο από το βενζόλιο, πράγμα που σημαίνει ότι είναι απαραίτητο να διατηρείται χαμηλότερη θερμοκρασία μίγμα αντίδρασης(λιγότερο από 30 °C). Το τολουόλιο σχηματίζει επίσης ένα αζεοτροπικό μίγμα με το νερό. .
Το τολουόλιο μπορεί να ληφθεί από το βενζόλιο Αντιδράσεις Friedel-Crafts:
Εφαρμογή
Πρώτες ύλες για παραγωγή βενζόλιο, βενζοϊκό οξύ, νιτροτολουένια(συμπεριλαμβανομένου τρινιτολουόλη), διισοκυανικά τολουόλιο(μέσω δινιτροτολουολίου και τολουολοδιαμίνης) βενζυλοχλωρίδιοκαι άλλες οργανικές ουσίες.
Είναι διαλυτικό μέσογια πολλούς πολυμερή, είναι συστατικό διάφορων εμπορικών διαλυτών για βερνίκιακαι χρωματιστά. Περιλαμβάνεται σε διαλύτες: R-40, R-4, 645, 646 , 647 , 648. Χρησιμοποιείται ως διαλύτης στη χημική σύνθεση.
Ναφθαλίνη- C 10 H 8 στερεή κρυσταλλική ουσία με χαρακτηριστικό μυρωδιά. Δεν διαλύεται στο νερό, αλλά είναι καλό - μέσα βενζόλιο, αναμετάδοση, αλκοόλ, χλωροφόρμιο.
Χημικές ιδιότητες
Η ναφθαλίνη είναι χημικά παρόμοια με βενζόλιο: εύκολα νιτρωμένα, σουλφονωμένο, αλληλεπιδρά με αλογόνα. Διαφέρει από το βενζόλιο στο ότι αντιδρά ακόμα πιο εύκολα.
Φυσικές ιδιότητες
Πυκνότητα 1,14 g/cm³, σημείο τήξεως 80,26 °C, σημείο βρασμού 218 °C, διαλυτότητα στο νερό περίπου 30 mg/l, σημείο ανάφλεξης 79 - 87 °C, σημείο αυτοανάφλεξης 525 °C, μοριακή μάζα 128,17052 g/mol.
Παραλαβή
Πάρτε ναφθαλίνη από λιθανθρακόπισσα. Επίσης, η ναφθαλίνη μπορεί να απομονωθεί από βαριά πίσσα πυρόλυσης (έλαιο απόσβεσης), η οποία χρησιμοποιείται στη διαδικασία πυρόλυσης σε φυτά αιθυλενίου.
Οι τερμίτες παράγουν επίσης ναφθαλίνη. Coptotermes formosanus για να προστατεύσουν τις φωλιές τους από μυρμήγκια, μύκητες και νηματώδεις .
Εφαρμογή
Σημαντική πρώτη ύλη της χημικής βιομηχανίας: χρησιμοποιείται για τη σύνθεση φθαλικός ανυδρίτης, τετραλίνη, δεκαλίνα, διάφορα παράγωγα ναφθαλίνης.
Για τη λήψη χρησιμοποιούνται παράγωγα ναφθαλίνης βαφέςκαι εκρηκτικά, σε φάρμακο, πως εντομοκτόνο.
Είναι ένα άχρωμο εύφλεκτο αέριο που είναι εξαιρετικά διαλυτό σε οργανικούς διαλύτες αλλά αδιάλυτο στο νερό. Βρίσκεται στα προϊόντα πετρελαίου και στο φυσικό αέριο. α έχει ισομερή: ισο βουτάνιοκαι ν- βουτάνιο. Αυτό το αέριο χρησιμοποιείται στη βιομηχανία και. Όταν καίγεται, αποσυντίθεται σε διοξείδιο του άνθρακα και νερό. Το βουτάνιο είναι χαμηλής τοξικότητας, αλλά έχει αρνητική επίδραση στο νευρικό και καρδιαγγειακό σύστημα. Επομένως, όταν εργάζεστε με βουτάνιοΤο Om δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ατμούς και θα πρέπει να αποφεύγεται η επαφή με το δέρμα και τους βλεννογόνους.
Το βουτάνιο λαμβάνεται με τρεις τρόπους. Το πρώτο από αυτά, το πιο συνηθισμένο, είναι η χρήση της αντίδρασης Wurtz. Ο δεύτερος τρόπος είναι η υδρογόνωση των αλκυνίων σε αλκάνια. Το τρίτο είναι η αφυδάτωση παρουσία ενός καταλύτη σε , ο οποίος στη συνέχεια υποβάλλεται σε υδρογόνωση. Η πρώτη από αυτές τις αντιδράσεις καθιστά δυνατή την απόκτηση βουτάνιοαπευθείας, τα υπόλοιπα είναι πολυστάδια.
Για να πραγματοποιήσετε την αντίδραση Wurtz, πρέπει να πάρετε ένα μεταλλικό και να το προσθέσετε σε ιωδιούχο αιθυλεστέρα. Το προϊόν της αντίδρασης θα γίνει αμέσως βουτάνιο:CH3-CH2-I+2Na+I-CH2-CH3 -2NaI → CH3-CH2-CH2-CH3
Ο δεύτερος τρόπος για να αποκτήσετε βουτάνιοα - υδρογόνωση βουτίνης. Αρχικά, το 1-βουτένιο υδρογονώνεται σε 1-βουτένιο και στη συνέχεια το 1-βουτένιο υδρογονώνεται δευτερογενώς σε βουτάνιοα: CH3-CH2-C CH → CH3-CH2-CH=CH2 → CH3-CH2-CH2-CH3 (υδρογόνωση H2)
1-βουτένιο 1-βουτένιο βουτάνιο
Τρίτη διαδικασία απόκτησης βουτάνιοκαι είναι επίσης πολλαπλών σταδίων. Το πρώτο του στάδιο περιλαμβάνει αφυδάτωση παρουσία Al2O3 σε θερμοκρασία 300-400°C: CH3-CH2-CH2-CH2-OH → CH3-CH2-CH=CH2 (Al2O3; 300 - 400°C) Αφυδάτωση βουτάνιοολα ειναι να το στραγγισω. Είναι δυνατό σε υψηλές θερμοκρασίες και μόνο παρουσία καταλυτών (Al2O3; H2SO4).Έχοντας ληφθεί 1-βουτένιο από την προηγούμενη αντίδραση, υδρογονώνεται από τη ρίζα υδρογόνου σε βουτάνιοα: CH3-CH2-CH=CH2 → CH3-CH2-CH2-CH3 (Υδρογόνωση στο H2) Όλες οι παραπάνω μέθοδοι καθιστούν δυνατή την απόκτηση βουτάνιοστην πιο αγνή του μορφή. Τις περισσότερες φορές, το πρώτο από αυτά χρησιμοποιείται για τη λήψη αυτού του αερίου, ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις, βρίσκονται και τα υπόλοιπα.
Σημείωση
Μην εισπνέετε αέρια. Τηρείτε τα μέτρα πυρασφάλειας.
Το βουτάνιο είναι μια οργανική ουσία που ανήκει στην κατηγορία των κορεσμένων υδρογονανθράκων. Ο χημικός τύπος του είναι C4H10. Χρησιμοποιείται κυρίως ως συστατικό βενζινών υψηλών οκτανίων και ως πρώτη ύλη για την παραγωγή βουτένιο. Το βουτένιο είναι ένας ακόρεστος υδρογονάνθρακας, αέριο, έχει τον τύπο C4H8. Από βουτάνιοχαρακτηρίζεται από την παρουσία ενός διπλού δεσμού στο μόριο. Χρησιμοποιείται ευρέως στη σύνθεση βουταδιενίου, βουτυλικής αλκοόλης, ισοοκτανίου και πολυισοβουτυλενίου. Επιπλέον, το βουτυλένιο χρησιμοποιείται ως ένα από τα συστατικά του μείγματος για την κοπή και τη συγκόλληση μετάλλων.
Εντολή
Δείτε τους τύπους των ακόλουθων χημικών ενώσεων: C4H10 και C4H8. Ποιά είναι η διαφορά? Μόνο από το γεγονός ότι υπάρχουν δύο ακόμη άτομα (ακριβέστερα, ιόντα) υδρογόνου στο μόριο. Ένα φυσικό συμπέρασμα προκύπτει από αυτό: για να μετατραπεί σε, είναι απαραίτητο να αφαιρέσουμε δύο επιπλέον άτομα υδρογόνου από το μόριό του. Αυτή η αντίδραση ονομάζεται. Συμβαίνει σύμφωνα με το ακόλουθο σχήμα: C4H10 \u003d C4H8 + H2.
Ποιες είναι οι συνθήκες για την παραπάνω αντίδραση; Απλώς δεν θα λειτουργήσει υπό κανονικές συνθήκες. Θα χρειαστείτε, πρώτα απ 'όλα, υψηλή θερμοκρασία (περίπου 500 βαθμούς). Αλλά η θερμοκρασία από μόνη της δεν είναι αρκετή για να προχωρήσει η αντίδραση σύμφωνα με το σχήμα που χρειάζεστε. Έχει διαπιστωθεί από πειραματικά δεδομένα ότι τότε οι περισσότεροι από βουτάνιοθα μετατραπεί είτε σε αιθάνιο και αιθένιο (αιθυλένιο), είτε σε μεθάνιο και προπένιο, δηλαδή θα περάσει από τα ακόλουθα
Πώς να ξεκινήσετε ως δάσκαλος;
Εκμάθηση αγγλικών εξ αποστάσεως
Κανονικά και ανώμαλα αγγλικά ρήματα