PROPYLEN: BUDOWA CHEMICZNA, WŁAŚCIWOŚCI I ZASTOSOWANIA - CHEMIA - 2026

Propylen lub buten, w temperaturze pokojowej i pod ciśnieniem atmosferycznym, jest w stanie gazowym, jak i innych alkenów jest bezbarwny. Ma zapach podobny do oleju, ale mniej intensywny. Ma moment dipolowy, ponieważ chociaż brakuje mu silnego wiązania polarnego, jego cząsteczka jest asymetryczna.

Ponadto propylen jest izomerem strukturalnym cyklopropanu (mają ten sam wzór chemiczny C ₃ H ₆ ). Występuje w przyrodzie w wyniku procesów wegetacji i fermentacji. Jest wytwarzany sztucznie podczas przetwarzania paliw kopalnych, takich jak ropa naftowa, gaz ziemny i, w mniejszym stopniu, węgiel.

Podobnie etylen i propylen są produktami rafinacji ropy naftowej w procesie rozszczepiania dużych cząsteczek węglowodorów w celu wytworzenia małych węglowodorów, na które jest duże zapotrzebowanie.

Propylen można również uzyskać przy użyciu różnych metod:

- Odwracalnie reagujący etylen i buten, w którym podwójne wiązania są przerywane i przekształcane w propylen.

- Poprzez proces odwodornienia (utraty wodoru) propanu.

- W ramach programu produkcji olefin z metanolu (MTO) propylen został wyprodukowany z metanolu. Został on przepuszczony przez katalizator zeolitowy, który sprzyja jego odwodnieniu i prowadzi do powstania etylenu i propylenu.

3CH ₃ OH (metanol) => CH ₃ CH = CH ₂ (propylen) + 3H ₂ O (woda)

Struktura chemiczna

Na górnym zdjęciu widać budowę chemiczną propylenu, w której wyróżnia się jego asymetria (prawa strona różni się od lewej). Jego szkielet węglowy, z wyłączeniem atomów H, można postrzegać jako bumerang.

Ten bumerangu zawiera nienasycenie lub podwójne wiązanie na jednym z boków (koniec C ₁ ), a zatem jest płaska powodu sp ² hybrydyzacji atomów węgla.

Jednak drugą stronę zajmuje grupa metylowa (–CH ₃ ), której hybrydyzacja jest sp ³ i ma geometrię czworościenną. Zatem widziany z przodu bumerang jest płaski z atomami H wystającymi z niego pod kątem około 109,5º.

W fazie gazowej cząsteczka słabo oddziałuje z innymi siłami dyspersji. Podobnie interakcjom między wiązaniami podwójnymi (π-π) dwóch cząsteczek propylenu zapobiega grupa metylowa.

Powoduje to zmniejszenie jego sił międzycząsteczkowych, co znajduje odzwierciedlenie we właściwościach fizycznych. Tylko w bardzo niskich temperaturach propylen może przybrać solidną strukturę, w której bumerang pozostaje zgrupowany z ich słabymi oddziaływaniami.

Nieruchomości

Jest to bezbarwny gaz o aromatycznym zapachu. Jest transportowany w postaci skroplonego gazu, a wydostając się z pojemników, które go zawierają, to w postaci gazu lub cieczy. W niskich stężeniach tworzy wybuchową i łatwopalną mieszaninę z powietrzem, przy większej gęstości propylenu niż powietrza.

Waga molekularna

42,081 g / mol

Temperatura wrzenia

53,9ºF przy 760 mmHg

48 ºC do 760 mmHg

Temperatura topnienia

301,4 ° F.

185 ºC

Temperatura zapłonu

162ºF

Rozpuszczalność

44,6 ml / 100 ml w wodzie.

1250 ml / 100 ml w etanolu.

524,5 ml / 100 ml w kwasie octowym.

Rozpuszczalność wyrażona jako masa

200 mg / l 25 ºC

Gęstość

0,609 mg / ml w temperaturze -52,6 ° F

0,5139 przy 20º C

Gęstość pary

1,46 przy 32ºF (w stosunku do powietrza wziętego jako odniesienie).

1,49 (powietrze = 1).

1,91 kg / m ³ przy 273,15 ° K

Ciśnienie pary

1 mmHg przy -205,4ºF

760 mmHg przy -53,9ºF

8,69 x 10 ³ mm Hg w temperaturze 25 ° C (ekstrapolowane wartości).

1158 kPa w 25 ° C

15,4 atm przy 37 ºC

Samozapłon

851ºF

455 ºC

Lepkość

83,4 mikropazów w 16,7 ° C

Ciepło spalania

16 692 BTU / funt

10 940 cal / g

Ciepło parowania

104,62 cal / g (w temperaturze wrzenia)

Napięcie powierzchniowe

16,7 dyn / cm w 90 ° C

Polimeryzacja

Polimeryzuje w wysokich temperaturach i pod wysokim ciśnieniem w obecności katalizatorów.

Punkt zamarzania

185,25 ° C

Próg zapachu

10-50 mg / m ³ (wykrywanie)

100 mg / m ³ (rozpoznanie)

Aplikacje

Znajduje zastosowanie w przemyśle petrochemicznym jako paliwo i środek alkilujący. W przemyśle chemicznym jest używany jako surowiec do produkcji i syntezy wielu pochodnych.

Znajduje zastosowanie głównie w produkcji polipropylenu, akrylonitrylu (ACN), tlenku propylenu (PO), alkoholi, kumenu i kwasów akrylowych.

Polipropylen

Polipropylen jest jednym z głównych tworzyw sztucznych stosowanych w elektronice i akcesoriach elektrycznych, artykułach gospodarstwa domowego, kapslach do butelek i walizkach.

Laminat stosuje się do pakowania słodyczy, etykiet, płyt kompaktowych itp., Natomiast włókna są wykonane z teczek i ubrań.

Akrylonitryl

Polimery i włókna elastomerowe otrzymywane są z akrylonitrylu. Włókna te są wykorzystywane do produkcji różnych form odzieży, takich jak swetry, skarpety i odzież sportowa. Wykorzystywane są również w wyposażeniu domu, teczkach, tapicerce, poduszkach i kocach.

OXID propylenu

Tlenek propylenu uczestniczy jako składnik w syntezie poliuretanu. Służy do produkcji pianki elastycznej i pianki sztywnej. Elastyczna pianka stosowana jest jako wypełniacz w meblach domowych oraz w przemyśle motoryzacyjnym.

Z drugiej strony sztywna pianka jest używana głównie jako izolacyjny materiał budowlany.

Do produkcji glikolu propylenowego wykorzystuje się również tlenek propylenu. Związek ten jest używany do produkcji nienasyconych żywic poliestrowych oraz jako środek przeciw zamarzaniu.

Dodatkowo do produkcji eteru glikolu propylenowego wykorzystuje się tlenek propylenu. Eter ten znajduje zastosowanie w produkcji farb, ubrań, tuszy, żywic i środków czyszczących.

Do syntezy alkoholi i innych zastosowań

Propylen pozwala na otrzymywanie niektórych alkoholi, w tym izopropanolu, używanego jako rozpuszczalnik w kosmetykach i produktach do pielęgnacji ciała. Ponadto spełnia funkcję środka antyseptycznego.

- Izopropanol zajmuje się produkcją farb, żywic, tuszy i taśm klejących. Znajduje również zastosowanie w przemyśle farmaceutycznym.

- Oksoalkohol 2-etyloheksanol stosowany jest do produkcji ftalanów, plastyfikatorów, materiałów klejących i farb.

- Butanol jest używany do produkcji farb, powłok, żywic, barwników, farmaceutyków i polimerów.

Z drugiej strony kumen jest wytwarzany z połączenia propylenu i benzenu. Kumen jest głównym związkiem do produkcji fenolu i acetonu, używanym w różnych produktach, takich jak poliwęglany, żywice fenolowe, żywice epoksydowe i metakrylan metylu.

Wreszcie kwas akrylowy - kolejny produkt pochodzący z propylenu - jest używany do produkcji estrów akrylowych i żywic do farb, powłok i aplikacji klejowych.

Bibliografia

1. Michał Osmenda. (26 grudnia 2007). Wznieć we mnie ogień. . Pobrane 23 maja 2018 z: commons.wikimedia.org
2. Grupa Linde. (2018). Propylen. Pobrane 23 maja 2018 r. Z: linde-gas.com
3. Wikipedia. (2018). Propen. Pobrane 23 maja 2018 r. Z: en.wikipedia.org
4. PubChem. (2018). Propylen. Pobrane 27 maja 2018 z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Vesovic Velisa. (7 lutego 2011). Propylen. Pobrane 27 maja 2018 z: thermopedia.com
6. Jeffrey S. Plotkin. (8 sierpnia 2016). Kwestionariusz propylenu. Pobrane 27 maja 2018 z: acs.org
7. ICIS. (6 listopada 2017). Zastosowania propylenu i dane rynkowe. Pobrane 27 maja 2018 r. Z: icis.com