البروبيلين: التركيب الكيميائي ، الخواص والاستخدامات
البروبيلين أو البروبيلين في درجة الحرارة المحيطة وفي الضغط الجوي في الحالة الغازية ، مثل غيرها من الألكينات ، عديم اللون. لها رائحة تشبه الزيت ولكن أقل كثافة. إنه يمثل لحظة ثنائية القطبية ، على الرغم من أنه يفتقر إلى رابط قطبي قوي ، إلا أن جزيئه غير متماثل.
أيضا ، البروبيلين هو الايزومر الهيكلي للسيكلوبروبان (لديهم نفس الصيغة الكيميائية C 3 H 6 ). يحدث في الطبيعة نتيجة لعمليات التخمير والتخمر. يحدث بشكل مصطنع أثناء معالجة الوقود الأحفوري مثل النفط والغاز الطبيعي ، وبدرجة أقل الكربون.
وبالمثل ، فإن الإيثيلين والبروبيلين هما منتجان لتكرير النفط في عملية تقسيم جزيئات الهيدروكربون الكبيرة لتوليد الهيدروكربونات الصغيرة ذات الطلب الكبير.
يمكن أيضًا الحصول على البروبيلين باستخدام منهجيات مختلفة:
- رد فعل الإيثيلين والبيوتين بشكل عكسي ، حيث يتم تكسير الروابط المزدوجة وإعادة صياغتها لإعطاء البروبيلين.
- من خلال عملية إزالة الهيدروجين (فقدان الهيدروجين) من البروبان.
- كجزء من برنامج إنتاج الأوليفينات من الميثانول (MTO) ، تم إنتاج البروبيلين من الميثانول. تم تمرير هذا من خلال محفز الزيوليت ، الذي يعزز الجفاف ويؤدي إلى تكوين الإيثيلين والبروبيلين.
3CH 3 OH (الميثانول) => CH 3 CH = CH 2 (البروبيلين) + 3H 2 O (الماء)
التركيب الكيميائي
في الصورة أعلاه ، يمكن رؤية التركيب الكيميائي للبروبيلين ، والذي يظهر فيه عدم تناسق (الجانب الأيمن مختلف عن اليسار). يمكن ملاحظة هيكلها الكربوني ، بما في ذلك ذرات H ، على هيئة ذراع.
يمثل ذراع الرافعة هذا رابطة غير مشبعة أو رابطة مزدوجة على أحد جانبيها (C 1 ) ، وبالتالي فهي مسطحة بسبب تهجين sp2 لذرات الكربون.
ومع ذلك ، فإن الجانب الآخر تحتله مجموعة الميثيل (CHCH 3 ) ، التي تهجينها هو sp3 ولها هندسة رباعية السطوح. وهكذا ، عند النظر إليها من الأمام ، فإن ذراع الرافعة مسطحة مع ذرات H البارزة من حوالي 109.5 درجة مئوية.
في مرحلة الغاز ، يتفاعل الجزيء بشكل ضعيف مع الآخرين بواسطة قوى التشتت. أيضا ، تم منع التفاعلات بين الروابط المزدوجة (π-π) لجزيئين من البروبيلين بواسطة مجموعة الميثيل.
هذا يؤدي إلى انخفاض في قواتها الجزيئية ، وهو ما ينعكس في خواصهم الفيزيائية. فقط في درجات حرارة منخفضة للغاية ، يمكن أن يعتمد البروبيلين على بنية صلبة ، حيث يظل عمود الرفع مُجمعًا مع تفاعلاتهم الضعيفة.
خصائص
إنه غاز عديم اللون ذو رائحة عطرية. يتم نقله في شكل غاز مسال ، وعندما يهرب من الحاويات التي تحتوي عليه ، فإنه يفعل ذلك في شكل غاز أو سائل. عند التركيزات المنخفضة ، يكون هذا المزيج عبارة عن خليط متفجر وقابل للاشتعال مع الهواء ، وتكون كثافة البروبيلين أكبر من كثافة الهواء.
الوزن الجزيئي
42،081 جم / مول
نقطة الغليان
53.9 فهرنهايت إلى 760 مم زئبق
48 درجة مئوية إلى 760 مم زئبق
نقطة انصهار
301.4 فهرنهايت
185 درجة مئوية
نقطة فلاش
162 فهرنهايت
الذوبانية
44.6 مل / 100 مل في الماء.
1250 مل / 100 مل في الإيثانول.
524.5 مل / 100 مل في حمض الخليك.
الذوبان يعبر عن الكتلة
200 مجم / لتر 25 درجة مئوية
كثافة
0.609 ملغ / مل في -52.6 درجة فهرنهايت
0.5139 في 20 درجة مئوية
كثافة البخار
1.46 إلى 32 درجة فهرنهايت (نسبة إلى الهواء الذي تم أخذه كمرجع).
1.49 (الهواء = 1).
1.91 كجم / م 3 إلى 273.15 ك
ضغط البخار
1 مم زئبق في -205.4 درجة فهرنهايت
760 مم زئبق إلى -53.9 درجة فهرنهايت
8.69 × 103 مم زئبق عند 25 درجة مئوية (القيمة المستقاة).
1،158 كيلو باسكال في 25 درجة مئوية
15.4 صراف آلي عند 37 درجة مئوية
الاشتعال الذاتي
851 فهرنهايت
455 درجة مئوية
لزوجة
83.4 micropoise في 16.7 درجة مئوية.
حرارة الاحتراق
16692 وحدة حرارية بريطانية / رطل
10.940 سعرة حرارية / جم
حرارة التبخير
104.62 cal / g (عند نقطة الغليان)
التوتر السطحي
16.7 ديناميات / سم عند 90 درجة مئوية
التبلمر
تتبلمر في درجات حرارة عالية وضغوط عالية في وجود المحفزات.
نقطة التجمد
185.25 درجة مئوية
رائحة العتبة
10-50 مجم / م 3 (كشف)
100 ملغ / م 3 (الاعتراف)
تطبيقات
يتم استخدامه في صناعة البتروكيماويات كعامل وقود و ألكيلات. في الصناعة الكيميائية يتم استخدامه كمادة خام لإنتاج وتوليف العديد من المشتقات.
لديها فائدة بشكل رئيسي في إنتاج مادة البولي بروبيلين ، الأكريلونيتريل (ACN) ، أكسيد البروبيلين (PO) ، الكحول ، أحماض الكيكين والاكريليك.
البولي بروبلين
تعتبر مادة البولي بروبيلين واحدة من المواد البلاستيكية الرئيسية التي تستخدم في الإلكترونيات والإكسسوارات الكهربائية والأدوات المنزلية وأغطية الزجاجات وحقائب السفر.
تُستخدم المادة المُغلفة في تغليف الحلويات والملصقات والأقراص المدمجة وغيرها ، بينما تُصنع الألياف من مجلدات وملابس.
الأكريلونيتريل
يتم الحصول على البوليمرات والألياف المرنة من الأكريلونيتريل. هذه الألياف مخصصة لتصنيع أشكال مختلفة من الملابس ، مثل البلوزات والجوارب والملابس الرياضية. كما أنها تستخدم في الأثاث المنزلي والمجلدات والمفروشات والوسائد والبطانيات.
أكسيد البروبيلين
يشارك أكسيد البروبيلين كعنصر في تصنيع البولي يوريثين. يستخدم في تصنيع الرغوة المرنة والرغوة الصلبة. يتم استخدام رغوة مرنة كملء للأثاث المنزلي وفي صناعة السيارات.
من ناحية أخرى ، يتم استخدام الرغوة الصلبة بشكل أساسي كمواد عزل للبناء.
بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام أكسيد البروبيلين في إنتاج البروبيلين غليكول. يستخدم هذا المركب في صناعة راتنجات البوليستر غير المشبعة وكمواد مضادة للتجمد.
بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام أكسيد البروبيلين في إنتاج بروبيلين جليكول الأثير. هذا الأثير له تطبيق في صناعة الدهانات والملابس والأحبار والراتنجات والمنظفات.
لتوليف الكحول وغيرها من الاستخدامات
يسمح البروبيلين بالحصول على بعض الكحوليات ، من بينها الأيزوبروبانول ، المستخدم كمذيب في مستحضرات التجميل ومنتجات العناية الشخصية. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يفي بدور وكيل مطهر.
- الأيزوبروبانول يشارك في إنتاج الدهانات والراتنجات والأحبار والأشرطة اللاصقة. كما أنها تستخدم في صناعة الأدوية.
- يستخدم Oxo-alcohol2-ethylhexanol في إنتاج الفثالات والملدنات والمواد اللاصقة والدهانات.
- يستخدم البوتانول في صناعة الدهانات والطلاء والراتنجات والأصباغ والأدوية والبوليمرات.
من ناحية أخرى ، يتم إنتاج الكومين من مزيج البروبيلين والبنزين. Cumene هو المركب الرئيسي في صناعة الفينول والأسيتون ، ويستخدم في مجموعة متنوعة من المنتجات ، مثل البولي كربونات والراتنجات الفينولية وراتنجات الايبوكسي وميثيل ميثاكريلات.
أخيرًا ، يستخدم حمض الأكريليك - وهو منتج آخر مشتق من البروبيلين - في إنتاج استرات وراتنج الأكريليك للطلاء والطلاء وتطبيقات المواد اللاصقة.
