פרופילן: מבנה כימי, תכונות ושימושים - כִּימִיָה - 2025

פרופילן או Propene בטמפרטורת החדר ובלחץ אטמוספרי נמצאת במצב גזי, וכדומה אלקנים אחרים, הוא חסר צבע. יש לו ריח הדומה לשמן אך פחות אינטנסיבי. יש לו רגע דיפול מאז, למרות שהוא חסר קשר קוטבי חזק, המולקולה שלו אינה סימטרית.

כמו כן, פרופילן הוא איזומר מבני של ציקלופרופאן (יש להם אותה נוסחה כימית C ₃ H ₆ ). זה מתרחש בטבע כתוצאה מתהליכי הצמחייה והתסיסה. הוא מיוצר באופן מלאכותי במהלך עיבוד דלקים מאובנים כמו נפט, גז טבעי, ובמידה פחותה, פחמן.

באופן דומה, אתילן ופרופילן הם מוצרים של זיקוק נפט בתהליך של פיצול מולקולות פחמימניות גדולות ליצירת פחמימנים קטנים בביקוש גבוה.

ניתן להשיג פרופילן גם באמצעות מתודולוגיות שונות:

- תגובה הפיכה לאתילן ובוטן, שם הקשרים הכפולים נשברים ומפורסמים מחדש כדי לתת פרופילן.

- באמצעות תהליך של התייבשות (אובדן מימן) של פרופאן.

- כחלק מתכנית לייצור אולפינים מתנול (MTO), הופק פרופילן ממתנול. זה הועבר דרך זרז הזוליט, המקדם את התייבשותו ומוביל להיווצרות אתילן ופרופילן.

3CH ₃ OH (מתנול) => CH ₃ CH = CH ₂ (פרופילן) + 3H ₂ O (מים)

מבנה כימי

בתמונה העליונה ניתן לראות את המבנה הכימי של פרופילן, שבו האסימטריה שלו בולטת (הצד הימני שונה משמאל). ניתן לראות את שלד הפחמן שלה, למעט אטומי H, כבומרנג.

לבומרנג זה קשר בלתי רווי או כפול באחד הצדדים שלו (C ₁ ), ולכן הוא שטוח כתוצאה מהכלאה sp ² של אטומי הפחמן.

עם זאת, הצד השני תפוס על ידי קבוצת המתיל (–CH ₃ ) שההכלאה שלה היא sp ³ ויש לה גיאומטריה טטרהדראלית. כך שנראה מקדימה, הבומרנג שטוח כאשר אטומי ה- H בולטים ממנו בגובה של 109.5 מעלות.

בשלב הגז, המולקולה מתקשרת בצורה חלשה עם אחרים על ידי כוחות הפיזור. באופן דומה, קבוצת הממתיל מונעת את האינטראקציות בין הקשרים הכפולים (π-π) של שתי מולקולות פרופילן.

זה מביא לירידה בכוחות הבין-מולקולריים שלה, מה שבא לידי ביטוי בתכונות הפיזיקליות שלו. רק בטמפרטורות נמוכות מאוד, פרופילן יכול לאמץ מבנה יציב, בו הבומרנג נשאר מקושר עם האינטראקציות החלשות שלהם.

נכסים

זהו גז חסר צבע עם ריח ארומטי. הוא מועבר בצורה של גז נוזלי וכאשר הוא בורח מהמיכלים המכילים אותו, הוא עושה זאת בצורה של גז או נוזל. בריכוזים נמוכים הוא יוצר תערובת נפיצה ודליקה עם אוויר, וצפיפות הפרופילן גדולה מזו של האוויר.

משקל מולקולרי

42.081 גרם / מול

נקודת רתיחה

53.9 מעלות צלזיוס בגודל 760 מ"מ

48 מעלות צלזיוס עד 760 מ"ג

נקודת המסה

301.4 מעלות צלזיוס

185 מעלות צלזיוס

נקודת רתיחה

162ºF

מְסִיסוּת

44.6 מ"ל / 100 מ"ל במים.

1,250 מ"ל / 100 מ"ל באתנול.

524.5 מ"ל / 100 מ"ל בחומצה אצטית.

מסיסות המתבטאת כמסה

200 מ"ג / ל 25 מעלות צלזיוס

צְפִיפוּת

0.609 מ"ג / מ"ל ​​בחום -52.6 מעלות צלזיוס

0.5139 ב 20 מעלות צלזיוס

צפיפות אדים

1.46 בטמפרטורה של 32 מעלות צלזיוס (יחסית לאוויר שנלקח כהפניה).

1.49 (אוויר = 1).

1.91 ק"ג / מ ' ³ ב 273.15 ºK

לחץ אדים

1 מ"מ מגה"ג בטמפרטורה של -205.4 מעלות צלזיוס

760 מ"מ הגה"ט בטמפרטורה של -53.9 מעלות צלזיוס

8.69 × 10 ³ מ"מ מגה"ג בטמפרטורה של 25 מעלות צלזיוס (ערך מופקע).

1,158 ק"פ בחום של 25 מעלות צלזיוס

15.4 אטמוספירה בחום של 37 מעלות צלזיוס

הזמנה אוטומטית

851ºF

455 מעלות צלזיוס

צְמִיגוּת

83.4 מיקרו-פרוס בטמפרטורה של 16.7 מעלות צלזיוס.

חום הבעירה

16,692 BTU / lb

10,940 קל"ג / גרם

חום האידוי

104.62 קל"ג / גרם (בנקודת הרתיחה)

מתח פנים

16.7 שבעה / ס"מ בטמפרטורה של 90 מעלות צלזיוס

פילמור

מתמרמר בטמפרטורות גבוהות ובלחצים גבוהים בנוכחות זרזים.

נקודת קיפאון

185.25 מעלות צלזיוס.

סף הריח

10-50 מ"ג / מ"ג ³ (גילוי)

100 מ"ג / מ ' ³ (הכרה)

יישומים

הוא משמש בתעשייה הפטרוכימית כחומר דלק ומחליל. בתעשייה הכימית הוא משמש כחומר גלם לייצור וסינתזה של נגזרות רבות.

זה שימושי בעיקר בייצור פוליפרופילן, אקרילוניטריל (ACN), תחמוצת פרופילן (PO), אלכוהולים, חומץ אצן וחומצה אקרילית.

פוליפרופילן

פוליפרופילן הוא אחד מחומרי הפלסטיק העיקריים המשמשים לאלקטרוניקה ואביזרי חשמל, כלי בית, כובעי בקבוקים ומזוודות.

החומר למינציה משמש באריזה של ממתקים, מדבקות, דיסקים קומפקטיים וכו ', בעוד שהסיבים עשויים תיקיות ובגדים.

אקרילוניטריל

פולימרים וסיבים אלסטומרים מתקבלים מאקרילוניטריל. סיבים אלה משמשים לייצור צורות שונות של בגדים, כמו סוודרים, גרביים ובגדי ספורט. הם משמשים גם לריהוט לבית, תיקיות, ריפודים, כריות ושמיכות.

OXID של פרופילן

תחמוצת הפרופילן משתתפת כמרכיב בסינתזה של פוליאוריתן. זה משמש בייצור קצף גמיש וקצף נוקשה. קצף גמיש משמש כמילוי ברהיטים לבית ובתעשיית הרכב.

מצד שני, קצף קשיח משמש בעיקר כחומר בידוד לבניין.

כמו כן, תחמוצת פרופילן משמשת לייצור פרופילן גליקול. תרכובת זו משמשת לייצור שרפים מפוליאסטר בלתי רווי וכתרפא נגד נוזלים.

בנוסף, תחמוצת פרופילן משמשת לייצור אתר פרופילן גליקול. אתר זה מיושם בייצור צבעים, בגדים, צבעי דיו, שרפים ומנקים.

לסינתזה של אלכוהולים ושימושים אחרים

פרופילן מאפשר להשיג כמה אלכוהולים, ביניהם איזופרופאנול, המשמש כממס בקוסמטיקה ומוצרי טיפוח אישיים. בנוסף, הוא ממלא את תפקידו של גורם חיטוי.

- איזופרופנול מעורב בייצור צבעים, שרפים, צבעי דיו וקלטות דבק. הוא משמש גם בתעשיית התרופות.

- אוקסו-אלכוהול 2-אתיל-הקסאנול משמש לייצור פתלטים, פלסטייזרים, חומרי דבק וצבעים.

- בוטנול משמש לייצור צבעים, ציפויים, שרפים, צבעים, תרופות ופולימרים.

לעומת זאת, הקום מיוצר משילוב של פרופילן ובנזן. Cumene היא התרכובת העיקרית בייצור פנול ואצטון, המשמשת במגוון מוצרים, כגון פוליקרבונטים, שרפים פנוולים, שרפים אפוקסי, ומתיל מתקרילט.

לבסוף, חומצה אקרילית - מוצר אחר שמקורו בפרופילן - משמשת לייצור אסטרים אקריליים ושרפים לצבעים, ציפויים ויישומי דבק.

הפניות

1. מיכל אוסמנדה. (26 בדצמבר 2007). תדליק את האש שלי. . הוחזר ב- 23 במאי 2018 מ: commons.wikimedia.org
2. קבוצת לינדה. (2018). פרופילן. הוחזר ב- 23 במאי 2018, מ: linde-gas.com
3. ויקיפדיה. (2018). פרופן. הוחזר ב- 23 במאי 2018, מ: en.wikipedia.org
4. PubChem. (2018). פרופילן. הוחזר ב27- במאי 2018, מתוך: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. וסוביץ 'ווליסה. (7 בפברואר 2011). פרופילן. הוחזר ב- 27 במאי 2018, מ: thermopedia.com
6. ג'פרי ס. פלוטקין. (2016, 8 באוגוסט). משבר הפרופילן. הוחזר ב- 27 במאי 2018, מ: acs.org
7. ICIS. (6 בנובמבר 2017). שימושים בפרופילן ונתוני שוק. הוחזר ב- 27 במאי 2018, מ: icis.com