ПРОПІЛЕН: ХІМІЧНА СТРУКТУРА, ВЛАСТИВОСТІ ТА ВИКОРИСТАННЯ - ХІМІЯ - 2025

Пропілену або пропілену при кімнатній температурі і атмосферному тиску в в газоподібному стані, і , як і інші алкени, безбарвний. Він має запах, схожий на олію, але менш інтенсивний. Він має дипольний момент, оскільки, хоча йому не вистачає міцної полярної зв'язку, його молекула асиметрична.

Також пропілен є структурним ізомером циклопропану (вони мають однакову хімічну формулу C ₃ H ₆ ). Він виникає в природі як наслідок процесів вегетації та бродіння. Він виробляється штучно 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 молекул вуглеводнів для отримання невеликих вуглеводнів, що користуються великим попитом.

Пропілен також можна отримати за допомогою різних методологій:

- оборотно реагує етилен і бутен, де подвійні зв’язки розриваються і переформулюються з отриманням пропілену.

- Через процес дегідрування (втрата водню) пропану.

- В рамках програми з виробництва олефінів з метанолу (МТО) пропілен вироблявся з метанолу. Це пропускали через цеолітний каталізатор, який сприяє його зневодненню та призводить до утворення етилену та пропілену.

3CH ₃ OH (метанол) => CH ₃ CH = CH ₂ (пропілен) + 3H ₂ O (вода)

Хімічна структура

На верхньому зображенні видно хімічну структуру пропілену, яка підкреслює його асиметрію (права сторона відрізняється від лівої). Його карбоновий скелет, виключаючи атоми Н, можна розглядати як бумеранг.

Цей бумеранг представляє ненасичений або подвійний зв’язок на одній із його сторін (С ₁ ), а отже, він плоский завдяки гібридизації sp ² атомів вуглецю.

Однак іншу сторону займає метильна група (–CH ₃ ), гібридизація якої є sp ³ і має чотиригранну геометрію. Таким чином, видно спереду, бумеранг плоский з атомами Н, що виступають з нього приблизно на 109,5º.

У газовій фазі молекула слабо взаємодіє з іншими силами дисперсії. Так само взаємодія між подвійними зв’язками (π-π) двох молекул пропілену перешкоджає метильна група.

Це призводить до зниження його міжмолекулярних сил, що відбивається на його фізичних властивостях. Тільки при дуже низьких температурах пропілен може приймати міцну структуру, в якій бумеранг залишається згрупованим зі слабкими взаємодіями.

Властивості

Це безбарвний газ з ароматичним запахом. Він транспортується у вигляді скрапленого газу і, коли він виходить із контейнерів, які містять його, він робить це у вигляді газу або рідини. У низьких концентраціях він утворює з повітрям вибухонебезпечну і горючу суміш, щільність пропілену більша, ніж у повітря.

Молекулярна маса

42,081 г / моль

Точка кипіння

53,9ºF при 760мм рт

48 ºC до 760 мм рт.ст.

Точка плавлення

301,4 ºF

185 ºC

Точка займання

162ºF

Розчинність

44,6 мл / 100 мл у воді.

1,250 мл / 100 мл етанолу.

524,5 мл / 100 мл оцтової кислоти.

Розчинність виражається у вигляді маси

200 мг / л 25 ºС

Щільність

0,609 мг / мл при -52,6 ° F

0,5139 при 20 ° С

Щільність пари

1,46 при 32ºF (відносно повітря, взятого для відліку).

1,49 (повітря = 1).

1,91 кг / м ³ при 273,15 ºК

Тиск пари

1 мм рт.ст. при -205,4ºF

760 мм рт.ст. при -53,9ºF

8,69 × 10 ³ мм рт.ст. при 25 ° C (екстрапольоване значення).

1,158 кПа при температурі 25 ° С

15,4 атм при 37 ºC

Автоназначення

851ºF

455 ºC

В'язкість

83,4 мікропоя при 16,7 ° С.

Теплота горіння

16 692 БТУ / фунт

10 940 кал / г

Тепло випаровування

104,62 кал / г (при температурі кипіння)

Поверхневе натягнення

16,7 барв / см при 90 ° С

Полімеризація

Полімеризується при високих температурах і підвищеному тиску в присутності каталізаторів.

Точка замерзання

185,25 ° C.

Поріг запаху

10-50 мг / м ³ (виявлення)

100 мг / м ³ (розпізнавання)

Програми

Застосовується в нафтохімічній промисловості як паливно-алкілуючий засіб. У хімічній промисловості його використовують як сировину для отримання та синтезу численних похідних.

Він в основному корисний при виробництві поліпропілену, акрилонітрилу (ACN), пропіленоксиду (PO), спиртів, кумолу та акрилових кислот.

Поліпропілен

Поліпропілен є одним з основних пластичних матеріалів, що застосовуються в електроніці та електричних аксесуарах, предметах домашнього вжитку, кришках для пляшок та валізах.

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

Акрилонітрил

Еластомерні полімери і волокна отримують з акрилонітрилу. Ці волокна використовуються для виготовлення різних форм одягу, таких як светри, шкарпетки та спортивний одяг. Вони також використовуються в домашній обстановці, папках, оббивці, подушках і ковдрах.

Оксид пропілену

Пропіленоксид бере участь як компонент у синтезі поліуретану. Це використовується при виготовленні гнучкої піни і жорсткої піни. Гнучка піна використовується як наповнювач в домашніх меблях і в автомобільній промисловості.

З іншого боку, жорстка піна в основному використовується як будівельний матеріал для ізоляції.

Також пропіленоксид використовують у виробництві пропіленгліколю. Ця сполука використовується при виробництві ненасичених поліефірних смол і як антифриз.

Додатково пропіленоксид використовують у виробництві ефіру пропіленгліколю. Цей ефір має застосування у виробництві фарб, одягу, фарб, смол та очищувачів.

Для синтезу спиртів та інших цілей

Пропілен дозволяє отримувати деякі спирти, серед яких ізопропанол, використовуваний як розчинник у косметиці та засобах особистої гігієни. Крім того, він виконує функцію антисептичного засобу.

- Ізопропанол бере участь у виробництві фарб, смол, фарб та клейких стрічок. Його також використовують у фармацевтичній промисловості.

- Оксо-спирт2-етилгексанол використовується у виробництві фталатів, пластифікаторів, клейових матеріалів та фарб.

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

З іншого боку, кумол отримують із комбінації пропілену та бензолу. Кумен - головна сполука у виробництві фенолу та ацетону, що використовується в різних продуктах, таких як полікарбонати, фенольні смоли, епоксидні смоли та метилметакрилат.

Нарешті, акрилова кислота - інший продукт, отриманий з пропілену - використовується у виробництві акрилових ефірів та смол для фарб, покриттів та нанесення клею.

Список літератури

1. Міхал Осменда. (26 грудня 2007 р.). Запали мій вогонь. . Отримано 23 травня 2018 року з: commons.wikimedia.org
2. Група Лінди. (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 з: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Весович Велиса. (7 лютого 2011 р.). Пропілен. Отримано 27 травня 2018 року з: thermopedia.com
6. Джефрі С. Плоткін. (2016 р., 8 серпня). Пропіленова черга. Отримано 27 травня 2018 року з: acs.org
7. ICIS. (6 листопада 2017 р.). Пропіленові використання та дані про ринок. Отримано 27 травня 2018 року з: icis.com