Хімічна структура, властивості та застосування пропілену



The пропілену або пропен при кімнатній температурі і при атмосферному тиску знаходиться в газоподібному стані і, як і інші алкени, є безбарвним. Він має запах, схожий на нафту, але менш інтенсивний. Вона має дипольний момент, оскільки, незважаючи на відсутність сильної полярної ланки, її молекула асиметрична.

Також пропілен є структурним ізомером циклопропану (вони мають однакову хімічну формулу C)3H6). Він зустрічається в природі як наслідок процесів вегетації і ферментації. Штучно відбувається під час переробки викопних палив, таких як нафта, природний газ і, меншою мірою, вуглець.

Аналогічно, етилен і пропілен є продуктами переробки нафти в процесі розщеплення великих вуглеводневих молекул для отримання малих вуглеводнів з високим попитом..

Пропілен також можна отримати, використовуючи різні методики: \ t

- Реакцію оборотно етилену і бутена, де подвійні зв'язки розбивають і переформулюють з отриманням пропілену.

- Через процес дегідрування (втрата водню) пропану.

- В рамках програми з виробництва олефінів з метанолу (МТО), пропілен отримували з метанолу. Це пропускали через цеолитний каталізатор, який сприяє його дегідратації і призводить до утворення етилену і пропілену..

3CH3OH (метанол) => СН3CH = CH2 (пропілен) + 3Н2O (вода)

Індекс

  • 1 Хімічна структура
  • 2 Властивості
    • 2.1 Молекулярна маса
    • 2.2 Точка кипіння
    • 2.3 Температура плавлення
    • 2.4 Точка спалаху
    • 2.5 Розчинність
    • 2.6 Розчинність виражається у вигляді маси
    • 2.7 Щільність
    • 2.8 Щільність пари
    • 2.9 Тиск пари
    • 2.10
    • 2.11 В'язкість
    • 2.12 Теплота згоряння
    • 2.13 Теплота випаровування
    • 2.14 Поверхневий натяг
    • 2.15 Полімеризація
    • 2.16 Точка замерзання
    • 2.17 Поріг запаху
  • 3 Використання
    • 3.1 Поліпропілен
    • 3.2. Акрилонітрил
    • 3.3 Пропиленоксид
    • 3.4 Для синтезу спиртів та інших застосувань
  • 4 Посилання

Хімічна структура

На зображенні вище можна побачити хімічну структуру пропілену, у якій виділяється його асиметрія (права сторона відрізняється від лівої). Його вуглецевий скелет, не включаючи атоми Н, можна спостерігати як бумеранг.

Цей бумеранг являє собою ненасиченість або подвійну зв'язок на одній зі своїх сторін (С1) і, отже, вона є плоскою внаслідок гібридизації sp2 атомів вуглецю.

Однак інша сторона зайнята метильною групою (-CH)3), гібридизація якого є sp3 і має тетраедричну геометрію. Таким чином, видно з фронту, бумеранг є плоским з атомами Н, що виступають з цього приблизно на 109,5 °.

У газовій фазі молекула слабко взаємодіє з іншими силами дисперсії. Також взаємодію між подвійними зв'язками (π-π) двох молекул пропілену запобігає метильна група.

Це призводить до зменшення їх міжмолекулярних сил, що відбивається на їх фізичних властивостях. Тільки при дуже низьких температурах пропілен може приймати тверду структуру, в якій бумеран залишається згрупованим зі своїми слабкими взаємодіями.

Властивості

Це безбарвний газ з ароматичним запахом. Він транспортується у вигляді зрідженого газу і, коли він виходить з контейнерів, що його містять, він робить це у вигляді газу або рідини. При низьких концентраціях вона утворює вибухонебезпечну і легкозаймистую суміш з повітрям, при цьому щільність пропілену вища, ніж щільність повітря.

Молекулярна маса

42,081 г / моль

Точка кипіння

53,9 ºF до 760 мм рт

48 ºC до 760 мм рт

Точка плавлення

301,4 ºF

185 ºC

Точка спалаху

162 ºF

Розчинність

44,6 мл / 100 мл у воді.

1,250 мл / 100 мл в етанолі.

524,5 мл / 100 мл оцтової кислоти.

Розчинність виражається у вигляді маси

200 мг / л 25 ºC

Щільність

0,609 мг / мл при -52,6º F

0,5139 при 20º C

Щільність пари

1,46 до 32 ° F (відносно повітря, взятого за еталон).

1,49 (повітря = 1).

1,91 кг / м3 до 273.15 ºK

Тиск пари

1 мм рт.ст. при -205,4ºF

760 мм рт.ст. до -53,9 ° F

8,69 × 103 мм рт.ст. при 25 ºC (екстрапольоване значення).

1,158 кПа при 25 ºC

15,4 атм при 37 ºC

Самозаймання

851 ºF

455 ºC

В'язкість

83,4 мікропори при 16,7 ° С.

Теплота згоряння

16,692 BTU / фунт

10,940 кал / г

Випаровування тепла

104,62 кал / г (при температурі кипіння)

Поверхневий натяг

16,7 дин / см при 90 ° С

Полімеризація

Полімеризується при високих температурах і високих тисках в присутності каталізаторів.

Точка замерзання

185,25 ° С.

Поріг запаху

10-50 мг / м3 (виявлення)

100 мг / м3 (визнання)

Використання

Використовується в нафтохімічній промисловості як паливо і алкилирующий агент. У хімічній промисловості використовується як сировина для виробництва та синтезу численних похідних.

Використовується в основному у виробництві поліпропілену, акрилонітрилу (ACN), пропиленоксида (PO), спиртів, кумолу та акрилових кислот..

Поліпропілен

Поліпропілен - один з основних пластикових матеріалів, що використовуються в електроніці та електричних аксесуарах, побутових речах, ковпачках для пляшок та валізах.

Ламінований матеріал використовується в упаковці солодощів, етикеток, компакт-дисків тощо, а волокна виготовляються з папок і одягу..

Акрилонітрил

Еластомірні полімери і волокна отримують з акрилонітрилу. Ці волокна призначені для виготовлення різних форм одягу, таких як светри, шкарпетки і спортивний одяг. Вони також використовуються в домашніх меблях, в папках, оббивних матеріалах, подушках і ковдрах.

Пропиленоксид

Пропиленоксид бере участь як компонент у синтезі поліуретану. Це використовується при виготовленні гнучкої піни і жорсткої піни. Гнучка піна використовується як наповнювач для меблів для дому та в автомобільній промисловості.

З іншого боку, тверда піна в основному використовується як будівельний ізоляційний матеріал.

Крім того, оксид пропілену використовують у виробництві пропіленгліколю. Це з'єднання застосовують у виробництві ненасичених поліефірних смол і як антифриз.

Крім того, оксид пропілену використовують у виробництві пропіленгліколевого ефіру. Цей ефір має застосування у виробництві фарб, одягу, фарб, смол і очищувачів.

Для синтезу спиртів та інших застосувань

Пропілен дозволяє отримувати деякі спирти, серед яких ізопропанол, використовуваний в якості розчинника в косметиці та засоби особистої гігієни. Крім того, він виконує функцію антисептичного засобу.

- Ізопропанол бере участь у виробництві фарб, смол, фарб і клейких стрічок. Він також використовується у фармацевтичній промисловості.

- Оксо-спирт2-етілгексанол використовується у виробництві фталатів, пластифікаторів, клейких матеріалів і фарб.

- Бутанол використовується у виробництві фарб, покриттів, смол, барвників, фармацевтичних препаратів і полімерів.

З іншого боку, кумол отримують з комбінації пропілену та бензолу. Кумол є основним з'єднанням у виробництві фенолу і ацетону, що використовуються в різних продуктах, таких як полікарбонати, фенольні смоли, епоксидні смоли і метилметакрилат..

Нарешті, акрилова кислота - інший продукт, отриманий з пропілену - використовується у виробництві акрилових ефірів і смол для фарб, покриттів і клейових застосувань..

Список літератури

  1. Міхал Осменда (26 грудня 2007 р.) Світло мого вогню. [Малюнок] Отримано 23 травня 2018 року з: commons.wikimedia.org
  2. Група Linde. (2018). Пропілен Отримано 23 травня 2018 року з: linde-gas.com
  3. Вікіпедія. (2018). Пропен Отримано 23 травня 2018 року з: en.wikipedia.org
  4. PubChem. (2018). Пропілен Отримано 27 травня 2018 року від: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  5. Весович Веліса. (7 лютого 2011 р.) Пропілен Отримано 27 травня 2018 року від: thermopedia.com
  6. Джеффрі С. Плоткін. (08 серпня 2016 року). Пропіленовий дискомфорт. Отримано 27 травня 2018 р. З: acs.org
  7. ICIS. (6 листопада 2017 р.) Використання пропілену та ринкових даних. Отримано 27 травня 2018 року з сайту: icis.com