Butana dan isobutana ialah. Mengapa mencampurkan propana dan butana - sifat gas hidrokarbon cecair

Ia adalah gas mudah terbakar tidak berwarna yang sangat larut dalam pelarut organik tetapi tidak larut dalam air. Ia terdapat dalam produk petroleum dan gas asli. a mempunyai isomer: iso butana dan n- butana. Gas ini digunakan dalam industri dan. Apabila dibakar, ia terurai menjadi karbon dioksida dan air. Butana adalah toksik yang rendah, tetapi mempunyai kesan negatif pada sistem saraf dan kardiovaskular. Oleh itu, apabila bekerja dengan butana Om tidak boleh digunakan dalam wap dan sentuhan dengan kulit dan membran mukus harus dielakkan.

Butana diperolehi dalam tiga cara. Yang pertama, yang paling biasa, ialah penggunaan tindak balas Wurtz. Cara kedua ialah penghidrogenan alkuna kepada alkana. Yang ketiga ialah dehidrasi dengan kehadiran mangkin kepada , yang kemudiannya tertakluk kepada penghidrogenan. Yang pertama daripada tindak balas ini memungkinkan untuk mendapatkan butana secara langsung, selebihnya adalah berbilang peringkat.

Untuk menjalankan tindak balas Wurtz, anda perlu mengambil satu logam dan menambahnya kepada etil iodida. Hasil tindak balas akan segera menjadi butana:CH3-CH2-I+2Na+I-CH2-CH3 -2NaI → CH3-CH2-CH2-CH3

Cara kedua untuk mendapatkan butana a - penghidrogenan butina. Pada mulanya, 1-butena dihidrogenkan kepada 1-butena, dan kemudian 1-butena dihidrogenkan secara kedua kepada butana a: CH3-CH2-C CH → CH3-CH2-CH=CH2 → CH3-CH2-CH2-CH3 (penghidrogenan H2)
1-butina 1-butena butana

Proses pemerolehan ketiga butana dan juga berbilang peringkat. Peringkat pertama termasuk dehidrasi dengan kehadiran Al2O3 pada suhu 300-400°C: CH3-CH2-CH2-CH2-OH → CH3-CH2-CH=CH2 (Al2O3; 300 - 400°C) Dehidrasi butana ola adalah untuk mengalirkannya. Ia mungkin pada suhu tinggi dan hanya dengan kehadiran pemangkin (Al2O3; H2SO4) Setelah mendapat 1-butena daripada tindak balas sebelumnya, ia dihidrogenkan oleh radikal hidrogen kepada butana a: CH3-CH2-CH=CH2 → CH3-CH2-CH2-CH3 (Penghidrogenan pada H2) Semua kaedah di atas memungkinkan untuk mendapatkan butana dalam bentuk yang paling tulen. Selalunya, yang pertama digunakan untuk mendapatkan gas ini, bagaimanapun, dalam beberapa kes, selebihnya juga dijumpai.

Nota

Jangan sedut gas. Perhatikan langkah keselamatan kebakaran.

Butana ialah bahan organik yang tergolong dalam kelas hidrokarbon tepu. Formula kimianya ialah C4H10. Ia digunakan terutamanya sebagai komponen petrol oktana tinggi dan sebagai bahan mentah untuk pengeluaran butena. Butena ialah hidrokarbon tak tepu, gas, mempunyai formula C4H8. daripada butana dicirikan oleh kehadiran satu ikatan berganda dalam molekul. Ia digunakan secara meluas dalam sintesis butadiena, butil alkohol, isooktana dan poliisobutilena. Selain itu, butilena digunakan sebagai salah satu komponen campuran untuk memotong dan mengimpal logam.

Arahan

Lihat formula sebatian kimia berikut: C4H10 dan C4H8. Apakah perbezaannya? Hanya dengan fakta bahawa terdapat dua lagi atom (lebih tepat, ion) hidrogen dalam molekul. Kesimpulan semula jadi berikutan dari ini: untuk berubah menjadi, adalah perlu untuk mengeluarkan dua atom hidrogen tambahan daripada molekulnya. Tindak balas ini dipanggil. Ia berlaku mengikut skema berikut: C4H10 \u003d C4H8 + H2.

Apakah syarat bagi tindak balas di atas? Ia tidak akan berfungsi dalam keadaan biasa. Anda memerlukan, pertama sekali, suhu tinggi (kira-kira 500 darjah). Tetapi suhu sahaja tidak mencukupi untuk tindak balas diteruskan mengikut skema yang anda perlukan. Ia telah ditubuhkan oleh data eksperimen yang kemudiannya kebanyakan butana akan bertukar sama ada menjadi etana dan etena (etilena), atau menjadi metana dan propena, iaitu melalui yang berikut

LPG - gas hidrokarbon cecair, seperti mana-mana bahan api fosil, adalah sumber tenaga yang tidak boleh diperbaharui. SIBUR menghasilkan LPG daripada pemprosesan gas gas petroleum berkaitan (APG) yang dihasilkan bersama minyak mentah dan gas asli. LPG berasaskan hidrokarbon tepu yang mengandungi tiga atau empat atom karbon: propana (C3H8) dan butana (C4H10). Kepekatan kecil hidrokarbon lain juga mungkin ada.

Bidang utama penggunaan LPG adalah bahan mentah untuk industri petrokimia, dan sebagai bahan api kenderaan.

Biasanya, gas disimpan sebagai cecair di bawah tekanan atau disejukkan dalam bekas keluli, silinder atau tangki. Tekanan di dalam tangki akan bergantung kepada jenis LPG (butana, propana, campuran) dan suhu persekitaran.

Terbaik sebelum tarikh

3 bulan dari tarikh pengeluaran

Pengangkutan

Permohonan

• Bahan api motor gas
• Pirolisis
• Penggunaan domestik
• Pecahan gas

Pengeluar

• Tobolsk-Neftekhim
• Uralorgsintez

Dokumen

Propana (C3H8)

Propana ialah bahan organik kelas alkana, dengan tiga atom karbon (formula molekul C3H8). Komponen gas petroleum yang berkaitan dihasilkan oleh SIBUR hasil daripada pemprosesan gas APG dan pecahan gas NGL yang seterusnya. Sebagai wakil gas hidrokarbon, ia mudah terbakar dan mudah meletup, dan tidak mempunyai bau.

Spesifikasi (Propana gred A. Spesifikasi 0272-023-00151638-99):

Terbaik sebelum tarikh

Pengangkutan

Kereta api, kereta dan pengangkutan air

Permohonan

• Bahan api motor gas
• Penggunaan domestik
• Pirolisis
• sebagai penyejuk

Pengeluar

• Tobolsk-Neftekhim
• Uralorgsintez

Dokumen

Butana normal (C4H10)

Butana normal ialah sebatian organik kelas alkana dengan empat atom karbon (formula C4H10). Komponen gas petroleum yang berkaitan dihasilkan oleh SIBUR hasil daripada pemprosesan gas APG dan pecahan gas NGL yang seterusnya. Sebagai wakil gas hidrokarbon, ia mudah terbakar dan mudah meletup, dan tidak mempunyai bau.

Spesifikasi (Butane Gred A. Spesifikasi 0272-026-00151638-99):

Terbaik sebelum tarikh

6 bulan dari tarikh pengeluaran

Pengangkutan

Kereta api, kereta dan pengangkutan air

Permohonan

• Pirolisis
• Sebagai bahan mentah untuk pengeluaran butilena, 1,3-butadiena, yang merupakan monomer untuk sintesis getah sintetik

Pengeluar

• Tobolsk-Neftekhim
• Uralorgsintez

Dokumen

Isobutana (i-C4H10)

Isobutana ialah hidrokarbon daripada kelas alkana, isomer butana normal (formula i-C4H10). Komponen gas petroleum yang berkaitan dihasilkan oleh SIBUR hasil daripada pemprosesan gas APG dan pecahan gas NGL yang seterusnya. Sebagai wakil gas hidrokarbon, ia mudah terbakar dan mudah meletup, dan tidak mempunyai bau.

Spesifikasi (Isobutane Gred A. Spesifikasi 0272-025-00151638-99):

Terbaik sebelum tarikh

6 bulan dari tarikh pengeluaran

Pengangkutan

Kereta api, kereta dan pengangkutan air

Permohonan

• Bahan mentah untuk pengeluaran isobutilena, isoprena, yang merupakan monomer untuk sintesis getah sintetik
• Alkilasi
• sebagai penyejuk

Gas petroleum cecair (LPG)- ini adalah hidrokarbon atau campurannya, yang pada tekanan normal dan suhu ambien berada dalam keadaan gas, tetapi dengan peningkatan tekanan dengan jumlah yang agak kecil, tanpa mengubah suhu, mereka masuk ke dalam keadaan cair.

Gas cecair diperoleh daripada gas petroleum yang berkaitan, serta medan kondensat gas. Di loji pemprosesan, etana, propana, dan juga petrol asli diekstrak daripadanya. Propana dan butana adalah nilai terbesar kepada industri bekalan gas. Kelebihan utama mereka ialah ia mudah disimpan dan diangkut sebagai cecair dan digunakan sebagai gas. Dalam erti kata lain, kelebihan fasa cecair digunakan untuk pengangkutan dan penyimpanan gas cecair, dan fasa gas digunakan untuk pembakaran.

Gas hidrokarbon cecair telah digunakan secara meluas di banyak negara di dunia, termasuk Rusia, untuk keperluan industri, perumahan dan sektor komunal, industri petrokimia, dan juga sebagai bahan api kereta.

Molekul propana terdiri daripada tiga atom karbon dan lapan atom hidrogen.

propana

Untuk sistem bekalan gas yang dikendalikan di Rusia, yang paling sesuai ialah teknikal propana(C 3 H 8), kerana ia mempunyai tekanan wap yang tinggi hingga tolak 35°C (takat didih propana pada tekanan atmosfera ialah tolak 42.1°C). Walaupun pada suhu rendah, adalah mudah untuk mengambil jumlah fasa wap yang betul dari silinder atau tangki gas yang diisi dengan propana di bawah keadaan penyejatan semula jadi. Ini memungkinkan untuk memasang silinder LPG di luar rumah pada musim sejuk dan mengekstrak fasa wap pada suhu rendah.

Butana

Apabila molekul butana dibakar, empat atom karbon dan sepuluh atom hidrogen masuk ke dalam tindak balas, yang menerangkan nilai kalorinya yang lebih besar berbanding propana.

Butana(C 4 H 10) - gas yang lebih murah, tetapi berbeza daripada propana dalam tekanan wap rendah, oleh itu ia hanya digunakan pada suhu positif. Takat didih butana pada tekanan atmosfera ialah tolak 0.5°C.

Suhu gas dalam tangki sistem bekalan gas autonomi mestilah positif, jika tidak, penyejatan komponen butana LPG akan menjadi mustahil. Untuk memastikan suhu gas melebihi 0°C, haba geoterma digunakan: tangki gas untuk rumah persendirian dipasang di bawah tanah.

Campuran propana dan butana

Dalam sektor domestik, campuran propana dan butana teknikal (SPBT) digunakan, dalam kehidupan seharian dipanggil propana-butana. Apabila kandungan butana dalam SPBT melebihi 60%, operasi tanpa gangguan unit takungan dalam keadaan iklim Rusia adalah mustahil. Dalam kes sedemikian, penyejat LPG digunakan untuk memaksa pemindahan fasa cecair ke fasa wap.

Ciri dan sifat LPG

Sifat-sifat gas cecair mempengaruhi langkah keselamatan, serta reka bentuk dan ciri teknikal peralatan di mana ia disimpan, diangkut dan digunakan.

Ciri-ciri tersendiri gas cecair:

• tekanan wap tinggi;
• tidak mempunyai bau. Untuk pengesanan kebocoran tepat pada masanya, gas cecair diberi bau tertentu - ia berbau dengan etil mercaptan (C 2 H 5 SH);
• suhu rendah dan had mudah terbakar. Suhu penyalaan butana ialah 430°C, propana ialah 504°C. Had mudah terbakar propana yang lebih rendah ialah 2.3%, butana ialah 1.9%;
• propana, butana dan campurannya lebih berat daripada udara. Sekiranya berlaku kebocoran, gas cecair mungkin terkumpul di dalam telaga atau bilik bawah tanah. Dilarang memasang peralatan yang beroperasi pada gas cecair di premis jenis bawah tanah;
• peralihan kepada fasa cecair dengan peningkatan tekanan atau penurunan suhu;
• nilai kalori yang tinggi. Untuk membakar LPG, sejumlah besar udara diperlukan (untuk membakar 1 m³ fasa gas propana, 24 m³ udara diperlukan, dan butana - 31 m³ udara);
• pekali pengembangan isipadu yang tinggi bagi fasa cecair(pekali pengembangan isipadu fasa cecair propana adalah 16 kali lebih besar daripada air). Silinder dan tangki diisi tidak lebih daripada 85% daripada isipadu geometri. Mengisi lebih daripada 85% boleh menyebabkan pecahnya, aliran keluar pantas dan penyejatan gas seterusnya, serta pencucuhan campuran dengan udara;
• hasil daripada penyejatan 1 kg fasa cecair LPG pada n. y. 450 liter fasa wap diperolehi. Dalam erti kata lain, 1 m³ fasa wap campuran propana-butana mempunyai jisim 2.2 kg;
• apabila membakar 1 kg campuran propana-butana, kira-kira 11.5 kWj tenaga haba dibebaskan;
• gas cecair menyejat secara intensif dan, terkena kulit seseorang, menyebabkan radang dingin.

Kebergantungan ketumpatan campuran propana-butana pada komposisi dan suhunya

Jadual ketumpatan campuran propana-butana cecair (dalam t / m³) bergantung kepada komposisi dan suhunya

	−25	−20	−15	−10	−5	0	5	10	15	20	25
P/B, %
100/0	0,559	0,553	0,548	0,542	0,535	0,528	0,521	0,514	0,507	0,499	0,490
90/10	0,565	0,559	0,554	0,548	0,542	0,535	0,528	0,521	0,514	0,506	0,498
80/20	0,571	0,565	0,561	0,555	0,548	0,541	0,535	0,528	0,521	0,514	0,505
70/30	0,577	0,572	0,567	0,561	0,555	0,548	0,542	0,535	0,529	0,521	0,513
60/40	0,583	0,577	0,572	0,567	0,561	0,555	0,549	0,542	0,536	0,529	0,521
50/50	0,589	0,584	0,579	0,574	0,568	0,564	0,556	0,549	0,543	0,536	0,529
40/60	0,595	0,590	0,586	0,579	0,575	0,568	0,562	0,555	0,550	0,543	0,536
30/70	0,601	0,596	0,592	0,586	0,581	0,575	0,569	0,562	0,557	0,551	0,544
20/80	0,607	0,603	0,598	0,592	0,588	0,582	0,576	0,569	0,565	0,558	0,552
10/90	0,613	0,609	0,605	0,599	0,594	0,588	0,583	0,576	0,572	0,566	0,559
0/100	0,619	0,615	0,611	0,605	0,601	0,595	0,590	0,583	0,579	0,573	0,567

T ialah suhu campuran gas (purata suhu udara harian); P / B - nisbah propana dan butana dalam campuran,%

Ciri-ciri fizikal

Ethan di n. y.- gas tidak berwarna, tidak berbau. Jisim molar - 30.07. Takat lebur -182.81 °C, takat didih -88.63 °C. . Ketumpatan ρ gas. \u003d 0.001342 g / cm³ atau 1.342 kg / m³ (n.a.), ρ fl. \u003d 0.561 g / cm³ (T \u003d -100 ° C). Pemalar pemisahan 42 (dalam air, acc.) [ suatu punca?] . Tekanan wap pada 0 ° C - 2.379 MPa.

Sifat kimia

Formula kimia C 2 H 6 (rasional CH 3 CH 3). Reaksi yang paling ciri adalah penggantian hidrogen oleh halogen, yang berjalan mengikut mekanisme radikal bebas. Penyahhidrogenan terma etana pada 550-650 °C membawa kepada ketena, pada suhu melebihi 800 °C - kepada catasetilena (benzolisis juga terbentuk). Pengklorinan langsung pada 300-450 ° C - kepada etil klorida, penitratan dalam fasa gas memberikan campuran (3: 1) nitroethane-nitromethane.

resit

Dalam industri

Dalam industri, ia diperoleh daripada petroleum dan gas asli, di mana ia adalah sehingga 10% mengikut volum. Di Rusia, kandungan etana dalam gas petroleum adalah sangat rendah. Di Amerika Syarikat dan Kanada (di mana kandungannya dalam minyak dan gas asli adalah tinggi) ia berfungsi sebagai bahan mentah utama untuk pengeluaran etena.

Dalam vitro

Diperolehi daripada iodometana melalui tindak balas Wurtz, daripada natrium asetat melalui elektrolisis oleh tindak balas Kolbe, dengan menggabungkan natrium propionat dengan alkali, daripada etil bromida oleh tindak balas Grignard, melalui penghidrogenan etena (lebih Pd) atau asetilena (dengan kehadiran nikel Raney. ).

Permohonan

Kegunaan utama etana dalam industri ialah pengeluaran etilena.

Butana(C 4 H 10) - sebatian organik kelas alkana. Dalam kimia, nama itu digunakan terutamanya untuk merujuk kepada n-butana. Nama yang sama mempunyai campuran n-butana dannya isomer isobutana CH(CH3)3. Nama itu berasal dari akar "but-" (nama Inggeris asid butirik - asid butirik) dan akhiran "-an" (kepunyaan alkana). Dalam kepekatan tinggi, ia beracun; penyedutan butana menyebabkan disfungsi alat pernafasan-pulmonari. Terkandung dalam gas asli, terbentuk apabila retak produk minyak, apabila memisahkan yang berkaitan gas petroleum, "lemak" gas asli. Sebagai wakil gas hidrokarbon, ia mudah terbakar dan mudah meletup, mempunyai ketoksikan yang rendah, mempunyai bau ciri khusus, dan mempunyai sifat narkotik. Mengikut tahap impak pada badan, gas itu tergolong dalam bahan kelas bahaya ke-4 (berbahaya rendah) mengikut GOST 12.1.007-76. Memudaratkan sistem saraf .

isomerisme

Bhutan ada dua isomer:

Ciri-ciri fizikal

Butana ialah gas mudah terbakar tidak berwarna, dengan bau tertentu, mudah dicairkan (di bawah 0 °C dan tekanan normal, atau pada tekanan tinggi dan suhu normal - cecair yang sangat meruap). Takat beku -138°C (pada tekanan normal). Keterlarutan dalam air - 6.1 mg dalam 100 ml air (untuk n-butana, pada 20 ° C, ia larut lebih baik dalam pelarut organik ). Boleh membentuk azeotropik campuran dengan air pada suhu kira-kira 100 °C dan tekanan 10 atm.

Mencari dan menerima

Terkandung dalam gas kondensat dan gas petroleum (sehingga 12%). Ia adalah produk pemangkin dan hidropemangkin retak pecahan minyak. Di makmal boleh diperolehi daripada tindak balas wurtz.

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

Penyahsulfuran (demercaptanization) pecahan butana

Pecahan butana larian lurus mesti ditulenkan daripada sebatian sulfur, yang kebanyakannya diwakili oleh metil dan etil merkaptan. Kaedah pembersihan pecahan butana daripada merkaptan terdiri daripada pengekstrakan alkali merkaptan daripada pecahan hidrokarbon dan penjanaan semula alkali seterusnya dengan kehadiran pemangkin homogen atau heterogen dengan oksigen atmosfera dengan pembebasan minyak disulfida.

Aplikasi dan tindak balas

Dengan pengklorinan radikal bebas, ia membentuk campuran 1-chloro- dan 2-chlorobutane. Nisbah mereka dijelaskan dengan baik oleh perbezaan kekuatan ikatan C-H dalam kedudukan 1 dan 2 (425 dan 411 kJ/mol). Pembakaran lengkap dalam bentuk udara karbon dioksida dan air. Butana digunakan dalam kombinasi dengan propana dalam pemetik api, dalam silinder gas dalam keadaan cair, di mana ia mempunyai bau, kerana ia mengandungi tambahan khas bahan pewangi. Dalam kes ini, campuran "musim sejuk" dan "musim panas" dengan komposisi yang berbeza digunakan. Nilai kalori 1 kg ialah 45.7 MJ (12.72 kWj).

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

Dengan ketiadaan oksigen, ia terbentuk jelaga atau karbon monoksida atau kedua-duanya bersama-sama.

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

tegas dupont membangunkan kaedah untuk mendapatkan maleik anhidrida daripada n-butana semasa pengoksidaan pemangkin.

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-Butane - bahan mentah untuk pengeluaran butena, 1,3-butadiena, komponen petrol oktana tinggi. Butana ketulenan tinggi dan terutamanya isobutana boleh digunakan sebagai penyejuk dalam aplikasi penyejukan. Prestasi sistem sedemikian adalah lebih rendah sedikit daripada freon. Butana mesra alam, tidak seperti penyejuk freon.

Dalam industri makanan, butana didaftarkan sebagai bahan tambahan makanan E943a, dan isobutana - E943b, Bagaimana propelan, sebagai contoh, dalam deodoran.

Etilena(pada IUPAC: etena) - organik sebatian kimia, diterangkan oleh formula C 2 H 4 . Adalah yang paling mudah alkena (olefin). Etilena boleh dikatakan tidak dijumpai di alam semula jadi. Ia adalah gas mudah terbakar tidak berwarna dengan sedikit bau. Separa larut dalam air (25.6 ml dalam 100 ml air pada 0°C), etanol (359 ml dalam keadaan yang sama). Ia larut dengan baik dalam dietil eter dan hidrokarbon. Mengandungi ikatan berganda dan oleh itu dikelaskan sebagai tak tepu atau tak tepu hidrokarbon. Memainkan peranan yang sangat penting dalam industri, dan juga fitohormon. Etilena adalah sebatian organik yang paling banyak dihasilkan di dunia ; jumlah pengeluaran dunia etilena dalam 2008 berjumlah 113 juta tan dan terus berkembang sebanyak 2-3% setahun .

Permohonan

Etilena adalah produk utama sintesis organik asas dan digunakan untuk mendapatkan sebatian berikut (disenaraikan dalam susunan abjad):

Vinyl asetat;

Dichloroethane / vinil klorida(Tempat ke-3, 12% daripada jumlah keseluruhan);

Etilena Oksida(Tempat ke-2, 14-15% daripada jumlah keseluruhan);

Polietilena(Tempat pertama, sehingga 60% daripada jumlah keseluruhan);

Stirena;

Asid asetik;

Etilbenzena;

etilena glikol;

Etanol.

Etilena bercampur dengan oksigen telah digunakan dalam perubatan untuk bius sehingga pertengahan 1980-an di USSR dan Timur Tengah. Etilena ialah fitohormon hampir semua tumbuhan , dalam kalangan yang lain bertanggungjawab untuk kejatuhan jarum dalam konifer.

Sifat kimia asas

Etilena adalah bahan aktif kimia. Oleh kerana terdapat ikatan berganda antara atom karbon dalam molekul, salah satunya, kurang kuat, mudah pecah, dan di tempat pemecahan ikatan, molekul-molekul itu bercantum, teroksida, dan terpolimer.

Halogenasi:

CH 2 \u003d CH 2 + Cl 2 → CH 2 Cl-CH 2 Cl

Air bromin menjadi hilang warna. Ini adalah tindak balas kualitatif kepada sebatian tak tepu.

Penghidrogenan:

CH 2 \u003d CH 2 + H - H → CH 3 - CH 3 (di bawah tindakan Ni)

Hidrohalogenasi:

CH 2 \u003d CH 2 + HBr → CH 3 - CH 2 Br

Penghidratan:

CH 2 \u003d CH 2 + HOH → CH 3 CH 2 OH (di bawah tindakan mangkin)

Reaksi ini ditemui oleh A.M. Butlerov, dan ia digunakan untuk pengeluaran industri etil alkohol.

Pengoksidaan:

Etilena mudah teroksida. Jika etilena disalurkan melalui larutan kalium permanganat, ia akan menjadi tidak berwarna. Tindak balas ini digunakan untuk membezakan antara sebatian tepu dan tak tepu.

Etilena oksida ialah bahan yang rapuh, jambatan oksigen terputus dan air bercantum, mengakibatkan pembentukan etilena glikol:

C 2 H 4 + 3O 2 → 2CO 2 + 2H 2 O

Pempolimeran:

nCH 2 \u003d CH 2 → (-CH 2 -CH 2 -) n

Isoprena CH 2 \u003d C (CH 3) -CH \u003d CH 2, 2-metilbutadiena-1,3 - hidrokarbon tak tepu siri diena (C n H 2n−2 ) . Dalam keadaan biasa, cecair tidak berwarna. Dia adalah monomer untuk getah asli dan unit struktur untuk banyak molekul sebatian semula jadi lain - isoprenoid, atau terpenoid. . Larut dalam alkohol. Isoprena berpolimer untuk memberikan isoprena getah. Isoprena juga bertindak balas pempolimeran dengan sambungan vinil.

Mencari dan menerima

Getah asli ialah polimer isoprena - paling biasa cis-1,4-poliisoprena dengan berat molekul 100,000 hingga 1,000,000. Ia mengandungi beberapa peratus bahan lain sebagai kekotoran, seperti tupai, asid lemak, damar dan bahan bukan organik. Beberapa sumber getah asli dipanggil gutta-percha dan terdiri daripada trans-1,4-poliisoprena, struktur isomer, yang mempunyai sifat yang serupa tetapi tidak serupa. Isoprena dihasilkan dan dilepaskan ke atmosfera oleh pelbagai jenis pokok (yang utama ialah oak) Pengeluaran tahunan isoprena oleh tumbuh-tumbuhan adalah kira-kira 600 juta tan, separuh daripadanya dihasilkan oleh pokok berdaun lebar tropika, selebihnya dihasilkan oleh pokok renek. Selepas pendedahan kepada atmosfera, isoprena ditukar oleh radikal bebas (seperti radikal hidroksil (OH)) dan, sedikit sebanyak, ozon. menjadi pelbagai bahan seperti aldehid, hidroksiperoksida, nitrat organik dan epoksi, yang bercampur dengan titisan air untuk membentuk aerosol atau jerebu. Pokok menggunakan mekanisme ini bukan sahaja untuk mengelakkan terlalu panas daun oleh Matahari, tetapi juga untuk melindungi daripada radikal bebas, terutamanya ozon. Isoprena pertama kali diperoleh dengan rawatan haba getah asli. Paling boleh didapati secara komersial sebagai produk haba retak nafta atau minyak, serta produk sampingan dalam pengeluaran etilena. Kira-kira 20,000 tan setahun dihasilkan. Kira-kira 95% pengeluaran isoprena digunakan untuk menghasilkan cis-1,4-polyisoprene, versi sintetik getah asli.

Butadiena-1,3(divinil) CH 2 \u003d CH-CH \u003d CH 2 - tak tepu hidrokarbon, wakil yang paling mudah hidrokarbon diena.

Ciri-ciri fizikal

Butadiena - tidak berwarna gas dengan bau yang khas suhu mendidih-4.5°C suhu lebur-108.9°C, titik kilat-40°C kepekatan maksimum yang dibenarkan dalam udara (MAC) 0.1 g/m³, ketumpatan 0.650 g/cm³ pada -6 °C.

Kami akan larut sedikit dalam air, kami akan larut dengan baik dalam alkohol, minyak tanah dengan udara dalam jumlah 1.6-10.8%.

Sifat kimia

Butadiena cenderung pempolimeran, mudah teroksida udara dengan pendidikan peroksida sebatian yang mempercepatkan pempolimeran.

resit

Butadiena diperoleh melalui tindak balas Lebedev penularan etil alkohol seberang pemangkin:

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

Atau penyahhidrogenan normal butilena:

CH 2 \u003d CH-CH 2 -CH 3 → CH 2 \u003d CH-CH \u003d CH 2 + H 2

Permohonan

Pempolimeran butadiena menghasilkan sintetik getah. Kopolimerisasi dengan akrilonitril dan stirena menerima plastik ABS.

Benzena (C 6 H 6 , Ph H) - sebatian kimia organik, tidak berwarna cecair dengan rasa manis yang menyenangkan bau. Protozoa hidrokarbon aromatik. Benzene adalah sebahagian daripada petrol, digunakan secara meluas dalam industri, adalah bahan mentah untuk pengeluaran ubat-ubatan, pelbagai plastik, sintetik getah, pewarna. Walaupun benzena adalah sebahagian daripada minyak mentah, pada skala perindustrian, ia disintesis daripada komponennya yang lain. toksik, karsinogenik.

Ciri-ciri fizikal

Cecair tidak berwarna dengan bau pedas yang pelik. Takat lebur = 5.5 °C, Takat didih = 80.1 °C, Ketumpatan = 0.879 g/cm³, Jisim molar = 78.11 g/mol. Seperti semua hidrokarbon, benzena terbakar dan membentuk banyak jelaga. Membentuk campuran letupan dengan udara, bercampur dengan baik dengan eter, petrol dan pelarut organik lain, dengan air membentuk campuran azeotropik dengan takat didih 69.25 ° C (91% benzena). Keterlarutan dalam air 1.79 g/l (pada 25 °C).

Sifat kimia

Tindak balas penggantian adalah ciri benzena - benzena bertindak balas dengan alkena, klorin alkana, halogen, nitrik dan asid sulfurik. Tindak balas pembelahan cincin Benzena berlaku dalam keadaan yang keras (suhu, tekanan).

Interaksi dengan klorin dengan kehadiran mangkin:

C 6 H 6 + Cl 2 -(FeCl 3) → C 6 H 5 Cl + HCl membentuk klorobenzena

Pemangkin menggalakkan penciptaan spesies elektrofilik aktif melalui polarisasi antara atom halogen.

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

Dengan ketiadaan mangkin, apabila dipanaskan atau diterangi, tindak balas penggantian radikal berlaku.

C 6 H 6 + 3Cl 2 - (pencahayaan) → C 6 H 6 Cl 6 campuran isomer heksaklorosikloheksana terbentuk video

Interaksi dengan bromin (tulen):

Interaksi dengan terbitan halogen alkana ( Reaksi Friedel-Crafts):

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

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

Struktur

Benzena dikelaskan sebagai tak tepu hidrokarbon(siri homolog C n H 2n-6), tetapi tidak seperti hidrokarbon siri itu etilena C 2 H 4 mempamerkan sifat yang wujud dalam hidrokarbon tak tepu (ia dicirikan oleh tindak balas penambahan) hanya dalam keadaan yang keras, tetapi benzena lebih terdedah kepada tindak balas penggantian. "Kelakuan" benzena ini dijelaskan oleh struktur khasnya: lokasi semua ikatan dan molekul pada satah yang sama dan kehadiran awan 6π-elektron terkonjugasi dalam struktur. Idea moden tentang sifat elektronik ikatan dalam benzena adalah berdasarkan hipotesis Linus Pauling, yang mencadangkan untuk menggambarkan molekul benzena sebagai heksagon dengan bulatan bertulis, dengan itu menekankan ketiadaan ikatan berganda tetap dan kehadiran awan elektron tunggal yang meliputi semua enam atom karbon kitaran.

Pengeluaran

Sehingga kini, terdapat tiga kaedah asas yang berbeza untuk pengeluaran benzena.

Coking arang batu. Proses ini dari segi sejarah adalah yang pertama dan berfungsi sebagai sumber utama benzena sehingga Perang Dunia II. Pada masa ini, bahagian benzena yang diperoleh melalui kaedah ini adalah kurang daripada 1%. Perlu ditambah bahawa benzena yang diperoleh daripada tar arang batu mengandungi sejumlah besar tiofen, yang menjadikan benzena tersebut sebagai bahan mentah yang tidak sesuai untuk beberapa proses teknologi.

reformasi pemangkin(mewangikan) pecahan petrol minyak. Proses ini merupakan sumber utama benzena di AS. Di Eropah Barat, Rusia dan Jepun, 40-60% daripada jumlah keseluruhan bahan diperoleh dengan cara ini. Dalam proses ini, sebagai tambahan kepada benzena, toluena dan xilena. Disebabkan fakta bahawa toluena dihasilkan dalam kuantiti yang melebihi permintaan untuknya, ia juga sebahagiannya diproses menjadi:

benzena - dengan kaedah hidrodealkilasi;

campuran benzena dan xilena - dengan tidak seimbang;

Pirolisis petrol dan pecahan minyak yang lebih berat. Sehingga 50% benzena dihasilkan melalui kaedah ini. Bersama benzena, toluena dan xilena terbentuk. Dalam sesetengah kes, keseluruhan pecahan ini dihantar ke peringkat dealkylation, di mana kedua-dua toluena dan xylenes ditukar kepada benzena.

Permohonan

Benzena adalah salah satu daripada sepuluh bahan terpenting dalam industri kimia. [ sumber tidak dinyatakan 232 hari ] Kebanyakan benzena yang terhasil digunakan untuk sintesis produk lain:

• kira-kira 50% benzena ditukar menjadi etilbenzena (alkilasi benzena etilena);

  kira-kira 25% benzena ditukar menjadi cumene (alkilasi benzena propylene);

  kira-kira 10-15% benzena hidrogenat dalam sikloheksana;

  kira-kira 10% daripada benzena digunakan untuk pengeluaran nitrobenzena;

  2-3% benzena ditukar menjadi alkilbenzena linear;

  kira-kira 1% benzena digunakan untuk sintesis klorobenzena.

Dalam kuantiti yang lebih kecil, benzena digunakan untuk sintesis beberapa sebatian lain. Kadangkala dan dalam kes yang melampau, disebabkan ketoksikannya yang tinggi, benzena digunakan sebagai a pelarut. Selain itu, benzena ialah petrol. Oleh kerana ketoksikannya yang tinggi, kandungannya dihadkan oleh piawaian baharu kepada pengenalan sehingga 1%.

Toluene(daripada bahasa Sepanyol Tolu, tolu balsam) - metilbenzena, cecair tidak berwarna dengan bau ciri, tergolong dalam arena.

Toluena pertama kali diperoleh oleh P. Peltier pada tahun 1835 semasa penyulingan resin pain. Pada tahun 1838, ia telah diasingkan oleh A. Deville daripada balsem yang dibawa dari bandar Tolú di Colombia, selepas itu ia menerima namanya.

ciri umum

Cecair mudah alih tidak berwarna dengan bau pedas, mempamerkan kesan narkotik yang lemah. Boleh larut tanpa had dengan hidrokarbon, banyak alkohol dan eter, tidak bercampur dengan air. Indeks biasan cahaya 1.4969 pada 20 °C. Mudah terbakar, terbakar dengan api berasap.

Sifat kimia

Toluena dicirikan oleh tindak balas penggantian elektrofilik dalam cincin aromatik dan penggantian dalam kumpulan metil oleh mekanisme radikal.

Penggantian elektrofilik dalam cincin aromatik ia pergi terutamanya dalam kedudukan orto dan para berbanding dengan kumpulan metil.

Sebagai tambahan kepada tindak balas penggantian, toluena memasuki tindak balas penambahan (penghidrogenan), ozonolisis. Sesetengah agen pengoksidaan (larutan beralkali kalium permanganat, asid nitrik cair) mengoksidakan kumpulan metil kepada kumpulan karboksil. Suhu penyalaan automatik 535 °C. Had kepekatan perambatan nyalaan, %vol. Had suhu perambatan nyalaan, °C. Takat kilat 4 °C.

Interaksi dengan kalium permanganat dalam persekitaran berasid:

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 pembentukan asid benzoik

Menerima dan membersihkan

produk pemangkin pembaharuan petrol puak-puak minyak. Ia diasingkan dengan pengekstrakan terpilih dan seterusnya pembetulan.Hasil yang baik juga dicapai dengan penyahhidrogenan bermangkin heptana seberang metilsikloheksana. Bersihkan toluena dengan cara yang sama. benzena, hanya jika digunakan tertumpu asid sulfurik kita tidak boleh melupakan toluena itu tersulfonasi lebih ringan daripada benzena, yang bermaksud bahawa ia adalah perlu untuk mengekalkan suhu yang lebih rendah campuran tindak balas(kurang daripada 30 °C). Toluena juga membentuk campuran azeotropik dengan air. .

Toluena boleh didapati daripada benzena Reaksi Friedel-Crafts:

Permohonan

Bahan mentah untuk pengeluaran benzena, asid benzoik, nitrotoluene(termasuk trinitrotoluene), toluena diisosianat(melalui dinitrotoluene dan toluena diamine) benzil klorida dan bahan organik lain.

Adalah pelarut untuk kebanyakan polimer, ialah komponen pelbagai pelarut komersial untuk varnis dan warna. Termasuk dalam pelarut: R-40, R-4, 645, 646 , 647 , 648. Digunakan sebagai pelarut dalam sintesis kimia.

Naftalena- C 10 H 8 bahan hablur pepejal dengan ciri bau. Ia tidak larut dalam air, tetapi ia baik - dalam benzena, siaran, alkohol, kloroform.

Sifat kimia

Naftalena secara kimia serupa dengan benzena: mudah dinitratkan, tersulfonasi, berinteraksi dengan halogen. Ia berbeza daripada benzena kerana ia bertindak balas dengan lebih mudah.

Ciri-ciri fizikal

Ketumpatan 1.14 g/cm³, takat lebur 80.26 °C, takat didih 218 °C, keterlarutan dalam air kira-kira 30 mg/l, takat kilat 79 - 87 °C, takat auto nyala 525 °C, jisim molar 128.17052 g/mol.

resit

Dapatkan naftalena daripada tar arang batu. Juga, naftalena boleh diasingkan daripada tar pirolisis berat (minyak pelindapkejut), yang digunakan dalam proses pirolisis dalam tumbuhan etilena.

Anai-anai juga menghasilkan naftalena. Coptotermes formosanus untuk melindungi sarang mereka daripada semut, kulat dan nematod .

Permohonan

Bahan mentah penting industri kimia: digunakan untuk sintesis anhidrida phthalic, tetralin, decalina, pelbagai terbitan naftalena.

Derivatif naftalena digunakan untuk mendapatkan pewarna dan bahan letupan, dalam ubat, Bagaimana racun serangga.