إيثيل الأثير: الخواص ، التركيب ، الحصول ، الاستخدامات
إيثيل الإيثر ، المعروف أيضًا باسم إيثيل الإيثر ، هو مركب عضوي له تركيبة كيميائية هي C 4 H 10 O. ويتميز بسائل عديم اللون ومتطاير ، وبالتالي ، يجب أن تبقى زجاجاته مغلقة بإحكام قدر الإمكان.
يتم تصنيف هذا الأثير كعضو في إثيرات الديالكيل ؛ وهذا يعني أن لديهم الصيغة ROR ، حيث يمثل R و R 'شرائح الكربون المختلفة. وكما تصف اسمها الثاني ، إيثيل الإيثر ، هما إيثيلان جذريان ، إيثيل يرتبطان بذرة الأكسجين.
في البداية تم استخدام إيثيل الأثير كمخدر عام ، قدمه وليام توماس جرين مورتون في عام 1846. ومع ذلك ، بسبب قابليته للاشتعال ، تم التخلص من استخدامه ، واستبداله بأدوات التخدير الأخرى الأقل خطورة.
كما تم استخدام هذا المركب لتقدير وقت الدورة الدموية ، خلال تقييم حالة القلب والأوعية الدموية للمرضى.
داخل الجسم ، يمكن تحويل إيثيل الإيثر إلى ثاني أكسيد الكربون ومستقلباته ؛ هذا الأخير ينتهي إلى أن تفرز في البول. ومع ذلك ، يتم الزفير معظم الأثير تدار في الرئتين ، دون الخضوع لأي تعديل.
من ناحية أخرى ، يتم استخدامه كمذيب للصابون والزيوت والعطور والقلويات واللثة.
هيكل الإيثيل الأثير
في الصورة العليا لدينا تمثيل مع نموذج من الكرات والأعمدة من التركيب الجزيئي للإيثر الأثير.
كما يمكن أن نرى ، فإن الكرة الحمراء ، المقابلة لذرة الأكسجين ، لها مجموعتان إيثيلتان متصلتان على كلا الجانبين. جميع الروابط بسيطة ومرنة وقابلة للتدوير بحرية حول المحاور.
هذه التناوب تنشأ منشطات مجسمة تعرف باسم المطابقات ؛ أن أكثر من الأيزومرات ، فهي حالات مكانية بديلة. يتوافق هيكل الصورة تمامًا مع المضاد المضاد ، حيث تكون جميع مجموعاتها من الذرات متداخلة (منفصلة عن بعضها البعض).
ماذا سيكون المطابق الآخر؟ الكسوف ، وعلى الرغم من أن صورته غير متوفرة ، إلا أنه يكفي تصويرها بشكل U. في الطرف العلوي من U ستكون مجموعات الميثيل ، -CH 3 ، والتي ستواجه تنافرات مجسمة (سوف تصطدم في الفضاء).
لذلك ، من المتوقع أن يعتمد جزيء CH 3 CH 2 OCH 2 CH 3 مضاد التشكل معظم الوقت.
القوى الجزيئية
ما هي القوى الجزيئية التي تحكمها جزيئات الإيثر الأثير في الطور السائل؟ تظل في السائل وذلك بفضل قوى التشتت ، نظرًا لأن عزمها ثنائي القطب (1.5D) يفتقر إلى منطقة تعاني من نقص كافٍ في الكثافة الإلكترونية (δ +)
هذا لأنه لا توجد ذرة كربون في مجموعات الإيثيل تعطي كثافة إلكترون أكثر من اللازم لذرة الأكسجين. ما سبق هو واضح مع خريطة الإلكتروستاتيكية المحتملة لإيثر الإيثيل في متناول اليد (الصورة السفلية). لاحظ عدم وجود منطقة زرقاء.
لا يمكن للأكسجين أن يشكل روابط هيدروجينية أيضًا ، مرة أخرى ، لأنه لا توجد روابط OH متوفرة في التركيب الجزيئي. لذلك ، فإن الأقطاب الثنائية الآنية وكتلتها الجزيئية هي التي تفضل قوات التشتت.
على الرغم من هذا ، فهو قابل للذوبان في الماء بدرجة كبيرة. لماذا؟ لأن ذرة الأكسجين ، ذات الكثافة العالية للإلكترون ، يمكن أن تقبل روابط الهيدروجين من جزيء الماء:
(CH 3 CH 2 ) 2 Oδ- - δ + H-OH
هذه التفاعلات هي المسؤولة عن 6.04g من هذا الأثير الذائب في 100 مل من الماء.
الخصائص الفيزيائية والكيميائية
أسماء أخرى
الأثير -Dietary
-Etoxietano
-إلى أكسيد
الصيغة الجزيئية
C 4 H 10 O أو (C 2 H 5 ) 2 O.
الوزن الجزيئي
74.14 جم / مول.
المظهر الجسدي
سائل اللون
رائحة
حلو وحار
نكهة
حرق وحلوة.
نقطة الغليان
94.3 فهرنهايت (34.6 درجة مئوية) إلى 760 مم زئبق.
نقطة انصهار
-177.3 فهرنهايت (-116.3 درجة مئوية). بلورات مستقرة
نقطة الاشتعال
-49 ºF (حاوية مغلقة).
الذوبان في الماء
6.04 جم / 100 مل عند 25 درجة مئوية.
الذوبان في السوائل الأخرى
يمزج مع الكحوليات الأليفاتية قصيرة السلسلة ، البنزين ، الكلوروفورم ، الأثير النفطي ، مذيب الدهون ، العديد من الزيوت وحمض الهيدروكلوريك المركز.
قابل للذوبان في الأسيتون وقابل للذوبان في الإيثانول. كما أنه قابل للذوبان في النفثا والبنزين والزيوت.
كثافة
0.714 ملغ / مل عند 68 درجة فهرنهايت (20 درجة مئوية).
كثافة البخار
2.55 (فيما يتعلق بالهواء المأخوذ بكثافة 1).
ضغط البخار
442 مم زئبق عند 68 درجة فهرنهايت. 538 مم زئبق عند 25 درجة مئوية 58.6 كيلو باسكال عند 20 درجة مئوية
استقرار
تتأكسد ببطء عن طريق الهواء والرطوبة والضوء مع تشكيل البيروكسيدات.
يمكن أن يحدث تكوين البيروكسيدات في حاويات الأثير التي تم فتحها والتي تظل في المخزن لأكثر من ستة أشهر. يمكن أن تنفجر البيروكسيدات عن طريق الاحتكاك أو التأثير أو التسخين.
تجنب ملامسة: الزنك ، الهالوجين ، أوكسيهايدات غير معدنية ، عوامل مؤكسدة قوية ، كلوريد الكروم ، زيوت tementin ، نترات وكلوريد المعادن.
الاشتعال التلقائي
356 درجة فهرنهايت (180 درجة مئوية).
التحلل
عندما ترتفع درجة حرارته تتحلل ، ينبعث منها دخان لاذع ومزعج.
لزوجة
0.2448 cPoise عند 20 درجة مئوية.
حرارة الاحتراق
8807 سعر حراري / جم.
حرارة التبخير
89.8 cal / ga 30 درجة مئوية.
التوتر السطحي
17.06 ديناميات / سم عند 20 درجة مئوية.
إمكانات التأين
9.53 فولت.
رائحة العتبة
0.83 جزء في المليون (النقاء غير معطى).
معامل الانكسار
1.355 في 15 درجة مئوية.
الحصول على
من الكحول الإيثيلي
يمكن الحصول على إيثيل الأثير من كحول الإيثيل ، في وجود حمض الكبريتيك كعامل مساعد. ينفصل حمض الكبريتيك في وسط مائي عن إنتاج أيون الهيدرونيوم ، H 3 O +.
يتدفق الكحول الإيثيلي اللامائي من خلال محلول حامض الكبريتيك الذي يتم تسخينه بين 130 درجة مئوية و 140 درجة مئوية ، مما ينتج عنه بروز جزيئات الكحول الإيثيلي. في وقت لاحق ، يتفاعل جزيء آخر من الكحول الإيثيلي غير البروتوني مع الجزيء البروتوني.
عندما يحدث هذا ، فإن الهجوم النووي للجزيء الثاني من الكحول الإيثيلي يعزز إطلاق الماء من الجزيء الأول (الجزيء البروتيني) ؛ نتيجة لذلك ، يتم تكوين إيثيل إيثيل بروتوني (CH 3 CH 2 OHCH 2 CH 3 ) ، مع شحن الأكسجين إيجابيًا جزئيًا.
ومع ذلك ، فإن طريقة التخليق هذه تفقد الكفاءة لأن حمض الكبريتيك مخفف بالماء الناتج في العملية (نتاج تجفيف الكحول الإيثيلي).
درجة حرارة رد الفعل أمر بالغ الأهمية. عند درجات حرارة أقل من 130 درجة مئوية ، يكون التفاعل بطيئًا وسيتم تقطير الكحول الإيثيلي في معظمه.
فوق 150 درجة مئوية ، يتسبب حمض الكبريتيك في تكوين الإيثيلين (ألكين الرابطة المزدوجة) ، بدلاً من الاندماج مع الكحول الإيثيلي لتشكيل إيثيل الإيثر.
من الاثيلين
في العملية المعاكسة ، أي ترطيب الإيثيلين في مرحلة البخار ، يمكن تشكيل إيثيل الإيثر كمنتج ثانوي بالإضافة إلى كحول الإيثيل. في الواقع ، فإن هذا الطريق الصناعي ينتج معظم هذا المركب العضوي.
تستخدم هذه العملية محفزات حمض الفوسفوريك المثبتة في دعامة صلبة ، وتكون قادرة على التعديل لإنتاج مزيد من الأثير.
يمكن أن يؤدي الجفاف في مرحلة بخار الإيثانول في وجود محفزات الألومينا إلى إنتاج 95٪ من إنتاج إيثيل الإيثر.
سمية
يمكن أن تنتج تهيج على الجلد والعينين عن طريق الاتصال. يمكن للتلامس مع الجلد أن يسبب جفافه وتكسيره. الأثير لا يخترق الجلد عادة ، لأنه يتبخر بسرعة.
عادة ما يكون تهيج العينين الناجم عن الأثير خفيفًا ، وفي حالة حدوث تهيج شديد ، يكون التلف عادة قابلاً للعكس.
ابتلاعه ينتج آثار مخدرة وتهيج في المعدة. الابتلاع الشديد يمكن أن يسبب تلف الكلى.
استنشاق الأثير يمكن أن يسبب تهيج الأنف والحلق. في حالة استنشاق الأثير يمكن أن يحدث: النعاس والإثارة والدوار والقيء والتنفس غير المنتظم وزيادة إفراز اللعاب.
التعرض العالي يمكن أن يسبب فقدان الوعي وحتى الموت.
تضع OSHA حداً للتعرض المهني يبلغ 800 جزء في المليون في المتوسط خلال نوبة عمل مدتها 8 ساعات.
مستويات تهيج العين: 100 جزء في المليون (الإنسان). مستويات تهيج العين: 1200 مجم / م 3 (400 جزء في المليون).
تطبيقات
المذيبات العضوية
وهو مذيب عضوي يستخدم في إذابة البروم واليود والمواد الهالوجينية الأخرى ؛ غالبية الدهون (الدهون) ، والراتنجات ، والمطاط النقي ، وبعض القلويات ، اللثة ، العطور ، خلات السليلوز ، نترات السليلوز ، الهيدروكربونات والأصباغ.
بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدامه في استخراج المبادئ الفعالة للأنسجة والنباتات الحيوانية ، لأنه يحتوي على كثافة أقل من الماء ويطفو عليها ، تاركًا المواد المطلوبة الذائبة في الأثير.
التخدير العام
تم استخدامه كمخدر عام منذ عام 1840 ، لتحل محل الكلوروفورم للحصول على ميزة علاجية. ومع ذلك ، فهي مادة قابلة للاشتعال ، وبالتالي ، فإنها تواجه صعوبات شديدة لاستخدامها في البيئات السريرية.
بالإضافة إلى ذلك ، فإنه ينتج في المرضى بعض الآثار الجانبية غير المرغوب فيها بعد العملية الجراحية مثل الغثيان والقيء.
لهذه الأسباب ، تم التخلص من استخدام الأثير كمخدر عام ، واستبداله بأدوات التخدير الأخرى مثل الهالوثان.
روح الأثير
تم استخدام الأثير الممزوج بالإيثانول لتشكيل المحلول المسمى روح الأثير ، المستخدم في علاج انتفاخ البطن والأشكال الأكثر اعتدالًا من ألم المعدة.
تقييم الدورة الدموية
يستخدم الأثير لتقييم الدورة الدموية بين الذراع والرئتين. يتم حقن الأثير في الذراع ، مع نقل الدم إلى الأذين الأيمن ، ثم إلى البطين الأيمن ومن هناك إلى الرئتين.
الوقت المنقضي من حقن الأثير ، إلى امتصاص رائحة الأثير في الهواء الزفير ، ما يقرب من 4 إلى 6 ثوان.
معامل التدريس
يستخدم الأثير في مختبرات التدريس في العديد من التجارب. على سبيل المثال ، في عرض قوانين مندل لعلم الوراثة.
يستخدم الأثير لتخدير الذباب من جنس ذبابة الفاكهة والسماح بالعبور اللازم بينهما ، من أجل إثبات قوانين الوراثة
