คุณสมบัติทางเคมีฟิสิกส์ของเอทิลีน คุณสมบัติทางเคมีของเอทิลีน
หรือ เอเธน(IUPAC) - C 2 H 4 ตัวแทนที่ง่ายที่สุดและสำคัญที่สุดของชุดไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวที่มีพันธะคู่หนึ่งพันธะ
ตั้งแต่ปี 1979 กฎของ IUPAC แนะนำให้ใช้ชื่อ "เอทิลีน" สำหรับส่วนประกอบทดแทนไฮโดรคาร์บอนไดวาเลนต์ CH 2 CH 2 - เท่านั้น และเรียกไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัว CH 2 = CH 2 "เอธีน"
คุณสมบัติทางกายภาพ
เอทิลีนเป็นก๊าซไม่มีสี มีกลิ่นจางๆ น่าพึงพอใจ มันเบากว่าอากาศเล็กน้อย ละลายได้ในน้ำเล็กน้อย แต่ละลายได้ในแอลกอฮอล์และตัวทำละลายอินทรีย์อื่นๆ
โครงสร้าง
สูตรโมเลกุล C 2 H 4. สูตรโครงสร้างและอิเล็กทรอนิกส์:
สูตรโครงสร้างของเอทิลีน
สูตรอิเล็กทรอนิกส์ของเอทิลีน
คุณสมบัติทางเคมี
เอทิลีนมีฤทธิ์ค่อนข้างทางเคมีซึ่งแตกต่างจากมีเทน มีลักษณะพิเศษคือปฏิกิริยาเติมที่บริเวณที่เกิดพันธะคู่ ปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชัน และปฏิกิริยาออกซิเดชัน ในกรณีนี้ พันธะคู่ตัวใดตัวหนึ่งถูกทำลายและมีพันธะเดี่ยวแบบธรรมดายังคงอยู่ในตำแหน่งเดิม และเนื่องจากเวเลนซ์ที่ปล่อยออกมา จึงมีการเพิ่มอะตอมหรือกลุ่มอะตอมอื่นเข้าไป ลองดูสิ่งนี้โดยใช้ตัวอย่างปฏิกิริยาบางอย่าง เมื่อเอทิลีนถูกส่งไปยังน้ำโบรมีน (สารละลายที่เป็นน้ำของโบรมีน) ส่วนหลังจะเปลี่ยนสีเนื่องจากปฏิกิริยาของเอทิลีนกับโบรมีนเพื่อสร้างไดโบรโมอีเทน (เอทิลีนโบรไมด์) C 2 H 4 Br 2:
ดังที่เห็นได้จากแผนภาพของปฏิกิริยานี้ สิ่งที่เกิดขึ้นที่นี่ไม่ใช่การแทนที่อะตอมไฮโดรเจนด้วยอะตอมฮาโลเจน เช่นเดียวกับในไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว แต่เป็นการเติมอะตอมโบรมีนที่บริเวณที่เกิดพันธะคู่ เอทิลีนยังเปลี่ยนสีสีม่วงของสารละลายในน้ำของโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต KMnO 4 ได้อย่างง่ายดายแม้ในอุณหภูมิปกติ เอทิลีนเองก็ถูกออกซิไดซ์เป็นเอทิลีนไกลคอล C 2 H 4 (OH) 2 กระบวนการนี้สามารถแสดงได้ด้วยสมการต่อไปนี้:
ปฏิกิริยาของเอทิลีนกับโบรมีนและโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตทำหน้าที่เปิดไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัว มีเทนและไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวอื่น ๆ ตามที่ระบุไว้แล้วไม่มีปฏิกิริยากับโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต
เอทิลีนทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจน ดังนั้น เมื่อส่วนผสมของเอทิลีนและไฮโดรเจนถูกให้ความร้อนโดยมีตัวเร่งปฏิกิริยา (นิกเกิล แพลตตินัม หรือผงแพลเลเดียม) ทั้งสองจะรวมกันเกิดเป็นอีเทน:
ปฏิกิริยาที่เติมไฮโดรเจนเข้าไปในสารเรียกว่าปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันหรือปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชัน ปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันมีความสำคัญอย่างยิ่งในทางปฏิบัติ มักใช้ในอุตสาหกรรมค่อนข้างบ่อย เอทิลีนแตกต่างจากมีเทนตรงที่เผาไหม้ด้วยเปลวไฟหมุนวนในอากาศเนื่องจากมีคาร์บอนมากกว่ามีเทน ดังนั้นไม่ใช่ว่าคาร์บอนจะเผาไหม้ทั้งหมดในคราวเดียวและอนุภาคของมันจะร้อนและเรืองแสงมาก จากนั้นอนุภาคคาร์บอนเหล่านี้จะถูกเผาที่ส่วนนอกของเปลวไฟ:
เอทิลีนก็เหมือนกับมีเทน ก่อให้เกิดสารผสมที่ระเบิดได้กับอากาศ
ใบเสร็จ
เอทิลีนไม่ได้เกิดขึ้นในธรรมชาติ ยกเว้นสิ่งเจือปนเล็กน้อยในก๊าซธรรมชาติ ในสภาพห้องปฏิบัติการ เอทิลีนมักเกิดจากการกระทำของกรดซัลฟิวริกเข้มข้นกับเอทิลแอลกอฮอล์เมื่อถูกความร้อน กระบวนการนี้สามารถแสดงได้ด้วยสมการสรุปต่อไปนี้:
ในระหว่างปฏิกิริยา องค์ประกอบของน้ำจะถูกลบออกจากโมเลกุลแอลกอฮอล์ และเวเลนซ์ทั้งสองที่ปล่อยออกมาจะทำให้อิ่มตัวซึ่งกันและกันเพื่อสร้างพันธะคู่ระหว่างอะตอมของคาร์บอน เพื่อวัตถุประสงค์ทางอุตสาหกรรม เอทิลีนได้มาจากก๊าซแตกตัวของปิโตรเลียมในปริมาณมาก
แอปพลิเคชัน
ในอุตสาหกรรมสมัยใหม่ เอทิลีนถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในการสังเคราะห์เอทิลแอลกอฮอล์และการผลิตวัสดุโพลีเมอร์ที่สำคัญ (โพลิเอทิลีน ฯลฯ) รวมถึงการสังเคราะห์สารอินทรีย์อื่นๆ คุณสมบัติที่น่าสนใจมากของเอทิลีนคือการเร่งการสุกของผลไม้ในสวนและสวนหลายชนิด (มะเขือเทศ แตง ลูกแพร์ มะนาว ฯลฯ ) เมื่อใช้วิธีนี้ จะสามารถขนส่งผลไม้ในขณะที่ยังมีสีเขียวอยู่ จากนั้นจึงทำให้สุก ณ จุดบริโภคโดยการนำเอทิลีนจำนวนเล็กน้อยขึ้นไปในอากาศในคลังสินค้า
เอทิลีนเป็นสารประกอบอินทรีย์ที่ง่ายที่สุดที่เรียกว่าอัลคีน ไม่มีสีและมีรสและกลิ่นที่หอมหวาน แหล่งธรรมชาติ ได้แก่ ก๊าซธรรมชาติและปิโตรเลียม และยังเป็นฮอร์โมนที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติในพืช ซึ่งฮอร์โมนนี้ยับยั้งการเจริญเติบโตและส่งเสริมการสุกของผลไม้ การใช้เอทิลีนเป็นเรื่องปกติในเคมีอินทรีย์อุตสาหกรรม ผลิตโดยการให้ความร้อนกับก๊าซธรรมชาติ จุดหลอมเหลวคือ 169.4 °C จุดเดือดคือ 103.9 °C
เอทิลีน: คุณสมบัติโครงสร้างและสมบัติ
ไฮโดรคาร์บอนเป็นโมเลกุลที่ประกอบด้วยไฮโดรเจนและคาร์บอน พวกมันแตกต่างกันอย่างมากในแง่ของจำนวนของพันธะเดี่ยวและพันธะคู่และการวางแนวโครงสร้างของแต่ละส่วนประกอบ ไฮโดรคาร์บอนที่ง่ายที่สุดแต่มีประโยชน์ทางชีวภาพและเชิงเศรษฐกิจก็คือเอทิลีน มาในรูปก๊าซ ไม่มีสี และติดไฟได้ ประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนสองเท่าที่ถูกพันธะกับอะตอมไฮโดรเจน สูตรทางเคมีคือ C 2 H 4 . รูปแบบโครงสร้างของโมเลกุลมีลักษณะเป็นเส้นตรงเนื่องจากมีพันธะคู่อยู่ตรงกลาง
เอทิลีนมีกลิ่นหวานคล้ายมัสกี้ซึ่งทำให้ระบุสารในอากาศได้ง่าย สิ่งนี้ใช้ได้กับก๊าซที่อยู่ในรูปบริสุทธิ์: กลิ่นอาจหายไปเมื่อผสมกับสารเคมีอื่น ๆ
รูปแบบการใช้เอทิลีน
เอทิลีนถูกใช้ในสองประเภทหลัก: เป็นโมโนเมอร์ที่ใช้สร้างโซ่คาร์บอนขนาดใหญ่ และเป็นวัสดุเริ่มต้นสำหรับสารประกอบสองคาร์บอนอื่นๆ การเกิดพอลิเมอไรเซชันคือการรวมโมเลกุลเอทิลีนขนาดเล็กจำนวนมากเข้าด้วยกันซ้ำแล้วซ้ำเล่าให้เป็นโมเลกุลที่ใหญ่ขึ้น กระบวนการนี้เกิดขึ้นที่ความกดดันและอุณหภูมิสูง ขอบเขตการใช้งานเอทิลีนมีมากมาย โพลีเอทิลีนเป็นโพลีเมอร์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายโดยเฉพาะในการผลิตฟิล์มบรรจุภัณฑ์ ลวดหุ้ม และขวดพลาสติก การใช้เอทิลีนเป็นโมโนเมอร์อีกประการหนึ่งเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของα-โอเลฟินส์เชิงเส้น เอทิลีนเป็นวัสดุเริ่มต้นสำหรับการเตรียมสารประกอบสองคาร์บอนหลายชนิด เช่น เอทานอล (แอลกอฮอล์ในอุตสาหกรรม) (สารป้องกันการแข็งตัวและฟิล์ม) อะซีตัลดีไฮด์ และไวนิลคลอไรด์ นอกจากสารประกอบเหล่านี้แล้ว เอทิลีนและเบนซีนยังก่อให้เกิดเอทิลเบนซีนซึ่งใช้ในการผลิตพลาสติก และสารที่เป็นปัญหาก็เป็นหนึ่งในไฮโดรคาร์บอนที่ง่ายที่สุด อย่างไรก็ตามคุณสมบัติของเอทิลีนทำให้มีความสำคัญทางชีวภาพและเศรษฐกิจ
ใช้ในเชิงพาณิชย์
คุณสมบัติของเอทิลีนเป็นพื้นฐานทางการค้าที่ดีสำหรับวัสดุอินทรีย์จำนวนมาก (ประกอบด้วยคาร์บอนและไฮโดรเจน) โมเลกุลเอทิลีนเดี่ยวสามารถนำมารวมกันเพื่อสร้างโพลีเอทิลีน (ซึ่งหมายถึงโมเลกุลเอทิลีนจำนวนมาก) โพลีเอทิลีนใช้ทำพลาสติก นอกจากนี้ยังสามารถนำมาใช้ทำผงซักฟอกและสารหล่อลื่นสังเคราะห์ซึ่งเป็นสารเคมีที่ใช้ลดแรงเสียดทานอีกด้วย การใช้เอทิลีนเพื่อผลิตสไตรีนมีความสำคัญในกระบวนการสร้างยางและบรรจุภัณฑ์ป้องกัน นอกจากนี้ยังใช้ในอุตสาหกรรมรองเท้าโดยเฉพาะรองเท้ากีฬาตลอดจนในการผลิตยางรถยนต์ การใช้เอทิลีนมีความสำคัญในเชิงพาณิชย์ และตัวก๊าซเองก็เป็นหนึ่งในไฮโดรคาร์บอนที่ผลิตได้มากที่สุดทั่วโลก
อันตรายต่อสุขภาพ
เอทิลีนก่อให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพเนื่องจากเป็นสารไวไฟและระเบิดได้ นอกจากนี้ยังสามารถทำหน้าที่เหมือนยาเสพติดที่มีความเข้มข้นต่ำ ทำให้เกิดอาการคลื่นไส้ เวียนศีรษะ ปวดหัว และสูญเสียการประสานงาน ที่ความเข้มข้นสูงจะทำหน้าที่เป็นยาชาทำให้หมดสติและระคายเคืองอื่นๆ ด้านลบทั้งหมดนี้อาจทำให้เกิดความกังวล โดยเฉพาะกับผู้ที่ทำงานเกี่ยวกับแก๊สโดยตรง ปริมาณเอทิลีนที่คนส่วนใหญ่พบในชีวิตประจำวันมักจะค่อนข้างน้อย
ปฏิกิริยาเอทิลีน
1) ออกซิเดชัน นี่คือการเติมออกซิเจน เช่น ในการเกิดออกซิเดชันของเอทิลีนไปเป็นเอทิลีนออกไซด์ มันถูกใช้ในการผลิตเอทิลีนไกลคอล (1,2-ethanediol) ซึ่งใช้เป็นของเหลวป้องกันการแข็งตัวและในการผลิตโพลีเอสเตอร์โดยการควบแน่นพอลิเมอไรเซชัน
2) ฮาโลเจน - ปฏิกิริยากับเอทิลีนของฟลูออรีน, คลอรีน, โบรมีน, ไอโอดีน
3) คลอรีนของเอทิลีนในรูปของ 1,2-ไดคลอโรอีเทน และการแปลง 1,2-ไดคลอโรอีเทนในภายหลังเป็นโมโนเมอร์ไวนิลคลอไรด์ 1,2-ไดคลอโรอีเทนเป็นตัวทำละลายอินทรีย์ที่มีประโยชน์และยังเป็นสารตั้งต้นที่มีคุณค่าในการสังเคราะห์ไวนิลคลอไรด์อีกด้วย
4) อัลคิเลชัน - การเติมไฮโดรคาร์บอนในพันธะคู่ เช่น การสังเคราะห์เอทิลเบนซีนจากเอทิลีนและเบนซีน ตามด้วยการเปลี่ยนเป็นสไตรีน เอทิลเบนซีนเป็นสารตัวกลางสำหรับการผลิตสไตรีน ซึ่งเป็นหนึ่งในไวนิลโมโนเมอร์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย สไตรีนเป็นโมโนเมอร์ที่ใช้ในการผลิตโพลีสไตรีน
5) การเผาไหม้ของเอทิลีน ก๊าซนี้ผลิตโดยการให้ความร้อนและกรดซัลฟิวริกเข้มข้น
6) ไฮเดรชั่น - ปฏิกิริยาด้วยการเติมน้ำเข้ากับพันธะคู่ การประยุกต์ใช้ทางอุตสาหกรรมที่สำคัญที่สุดของปฏิกิริยานี้คือการเปลี่ยนเอทิลีนเป็นเอทานอล
เอทิลีนและการเผาไหม้
เอทิลีนเป็นก๊าซไม่มีสีซึ่งละลายในน้ำได้ไม่ดี การเผาไหม้ของเอทิลีนในอากาศจะมาพร้อมกับการก่อตัวของคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ ก๊าซจะเผาไหม้โดยมีเปลวไฟกระจายแสงในรูปแบบบริสุทธิ์ เมื่อผสมกับอากาศปริมาณเล็กน้อย จะทำให้เกิดเปลวไฟซึ่งประกอบด้วยชั้นที่แยกจากกัน 3 ชั้น ได้แก่ แกนด้านในของก๊าซที่ไม่เผาไหม้ ชั้นสีน้ำเงินเขียว และกรวยด้านนอกซึ่งผลิตภัณฑ์ที่ถูกออกซิไดซ์บางส่วนจากชั้นที่ผสมไว้ล่วงหน้าจะถูกเผาในเปลวไฟแบบแพร่กระจาย เปลวไฟที่เกิดขึ้นจะแสดงปฏิกิริยาที่ซับซ้อนหลายชุด และหากมีการเติมอากาศเข้าไปในส่วนผสมของก๊าซมากขึ้น ชั้นการแพร่จะค่อยๆ หายไป
ข้อเท็จจริงที่เป็นประโยชน์
1) เอทิลีนเป็นฮอร์โมนพืชตามธรรมชาติ ซึ่งส่งผลต่อการเจริญเติบโต การพัฒนา การสุกแก่ และการแก่ของพืชทุกชนิด
2) ก๊าซไม่เป็นอันตรายหรือเป็นพิษต่อมนุษย์ในระดับความเข้มข้นระดับหนึ่ง (100-150 มก.)
3) ใช้เป็นยาชาในทางการแพทย์
4) การออกฤทธิ์ของเอทิลีนช้าลงที่อุณหภูมิต่ำ
5) คุณสมบัติเฉพาะคือการซึมผ่านสารส่วนใหญ่ได้ดี เช่น ผ่านกล่องบรรจุภัณฑ์กระดาษแข็ง ผนังไม้ และแม้กระทั่งผนังคอนกรีต
6) แม้ว่าความสามารถในการเริ่มกระบวนการสุกจะมีคุณค่าอย่างยิ่ง แต่ก็อาจเป็นอันตรายต่อผลไม้ ผัก ดอกไม้ และพืชหลายชนิด เร่งกระบวนการชราภาพและลดคุณภาพผลิตภัณฑ์และอายุการเก็บรักษา ขอบเขตของความเสียหายขึ้นอยู่กับความเข้มข้น ระยะเวลาของการได้รับสัมผัส และอุณหภูมิ
7) เอทิลีนระเบิดได้ที่ความเข้มข้นสูง
8) เอทิลีนใช้ในการผลิตกระจกชนิดพิเศษสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์
9) การผลิตโลหะ: ก๊าซถูกใช้เป็นก๊าซออกซีเชื้อเพลิงสำหรับการตัดโลหะ การเชื่อม และการพ่นด้วยความร้อนความเร็วสูง
10) การกลั่นปิโตรเลียม: เอทิลีนถูกใช้เป็นสารทำความเย็น โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมการทำให้ก๊าซธรรมชาติกลายเป็นของเหลว
11) ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น เอทิลีนเป็นสารที่เกิดปฏิกิริยาได้มาก นอกจากนี้ยังเป็นสารไวไฟอีกด้วย ด้วยเหตุผลด้านความปลอดภัย มักจะขนส่งผ่านท่อส่งก๊าซพิเศษที่แยกจากกัน
12) หนึ่งในผลิตภัณฑ์ทั่วไปที่ทำจากเอทิลีนโดยตรงคือพลาสติก
คำตอบ:เอทิลีนเป็นตัวแทนที่สำคัญที่สุดของไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวจำนวนหนึ่งโดยมีพันธะคู่หนึ่งพันธะ: สูตร -
ก๊าซแทบไม่มีกลิ่นและละลายในน้ำได้ไม่ดี ในอากาศจะลุกเป็นไฟด้วยเปลวไฟ ขอบคุณความพร้อม
- พันธะเอทิลีนจะเกิดปฏิกิริยาเพิ่มเติมได้ง่าย:
(ไดโบรโมอีเทน)
(เอทิลแอลกอฮอล์) เนื่องจากมีพันธะคู่ โมเลกุลเอทิลีนจึงสามารถเชื่อมต่อถึงกันได้ทำให้เกิดเป็นสายโซ่ยาว (จากโมเลกุลดั้งเดิมหลายพันโมเลกุล) ปฏิกิริยานี้เรียกว่าปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชัน:
โพลีเอทิลีนมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมและในชีวิตประจำวัน มันไม่ได้ใช้งานมาก ไม่พัง และประมวลผลได้ดี ตัวอย่าง: ท่อ ภาชนะ (ถัง กล่อง) วัสดุฉนวน ฟิล์มบรรจุภัณฑ์ แก้ว ของเล่น และอื่นๆ อีกมากมาย ไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวที่ง่ายที่สุดอีกชนิดหนึ่งคือโพรพิลีน:
เมื่อเกิดปฏิกิริยาโพลีเมอร์จะเกิดโพลีโพรพีลีนซึ่งเป็นโพลีเมอร์ พอลิเมอร์มีคุณสมบัติโดยรวมและการใช้งานพอลิเอทิลีนคล้ายคลึงกัน
โพลีโพรพีลีนมีความแข็งแรงมากกว่าโพลีเอทิลีน จึงมีชิ้นส่วนจำนวนมากสำหรับเครื่องจักรหลายประเภทที่ผลิตจากโพลีโพรพีลีน เช่นเดียวกับชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำหลายอย่าง เช่น สำหรับรถขุด โพรพิลีนประมาณ 40% ถูกแปรรูปเป็นเส้นใย
ต. 5. หน้า 495-496
เอทิลีน (ethene) CH 2 = CH 2 น้ำหนักโมเลกุล 28.05; ก๊าซไม่มีสีมีกลิ่นจาง ๆ จุดหลอมเหลว -169.15°C, จุดเดือด -103.71°C; ง -104 4 0.566; ค่าคริติคอล 9.2°C, ค่าคริติคอล 5.042 MPa; η (ของเหลว) 0.161 mPa·s; γ (ของเหลว) 16.4 mN/m; แรงดันไอน้ำ (kPa): 4110 (0°C), 2200 (-25°C), 151 (-100°C); เฉลี่ย 62.16 J/(mol K) (-193°C); ΔH 0 การเผาไหม้ -1400 กิโลจูล/โมล ความสามารถในการละลาย (มล. ในตัวทำละลาย 100 มล. ที่ 0°C): น้ำ 25.6, เอทานอล 359; ละลายได้ดีในไดเอทิลอีเทอร์และไฮโดรคาร์บอน
เอทิลีนไม่ได้เกิดขึ้นในธรรมชาติในทางปฏิบัติ มันถูกสร้างขึ้นในปริมาณเล็กน้อยในเนื้อเยื่อของพืชและสัตว์เป็นผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมระดับกลาง มีคุณสมบัติเป็นไฟโตฮอร์โมน - ชะลอการเจริญเติบโต เร่งการแก่ของเซลล์ การสุก และการร่วงของผล
ในแง่ของคุณสมบัติทางเคมี เป็นตัวแทนทั่วไปของโอเลฟินส์ ซึ่งมีปฏิกิริยาสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในปฏิกิริยาเติมอิเล็กโทรฟิลิก เมื่อเอทิลีนทำปฏิกิริยากับคลอรีน จะเกิดไดคลอโรอีเทน ซึ่งเมื่อถูกดีไฮโดรคลอริเนตแล้ว จะกลายเป็นไวนิลคลอไรด์ อย่างหลังสามารถรับได้ในขั้นตอนเดียวโดยมีซิลิกอนซิลิไซด์อยู่ที่อุณหภูมิ 450-550°C ไฮเดรชั่นของเอทิลีนนำไปสู่เอทิลแอลกอฮอล์, ไฮโดรฮาโลเจน - ถึงเอทิลคลอไรด์, ปฏิกิริยากับ SCl 2 หรือ S 2 Cl 2 - ถึงก๊าซมัสตาร์ด S(CH 2 CH 2 Cl) 2, ออกซิเดชันกับออกซิเจนหรืออากาศโดยมี Ag ออกไซด์ที่ 200 -300°C - ถึงเอทิลีนออกไซด์ ออกซิเดชันในเฟสของเหลวกับออกซิเจนในสารละลายที่เป็นน้ำของ PdCl 2 และ CuCl 2 ที่ 130°C และ 0.3 MPa - ไปจนถึงอะซีตัลดีไฮด์ ภายใต้เงื่อนไขเดียวกันเมื่อมี CH 3 COOH จะเกิดไวนิลอะซิเตต
เอทิลีนเป็นสารอัลคิเลต ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการทำอัลคิเลชันของเบนซีน ปฏิกิริยาจะดำเนินการในเฟสก๊าซที่อุณหภูมิ 400-450°C และความดัน 1.4 MPa เมื่อมี AlCl 3 ในชั้นคงที่ของ kieselguhr ที่ชุบด้วย H 3 PO 4 (คุณสามารถใช้ BF 3 และซีโอไลต์ได้) .
เอทิลีนเป็นสารประกอบเริ่มต้นสำหรับการผลิตโพลีเอทิลีนความดันสูงและต่ำและเอทิลีนโอลิโกเมอร์ ซึ่งเป็นพื้นฐานของน้ำมันหล่อลื่นสังเคราะห์หลายชนิด โคพอลิเมอร์ไรเซชันของเอทิลีนกับโพรพิลีนบนตัวเร่งปฏิกิริยา Ziegler-Natta ทำให้เกิดยางเอทิลีน-โพรพิลีนที่เพิ่มความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันและการเสียดสี โคโพลีเมอร์ของเอทิลีนกับสไตรีนและไวนิลอะซิเตตยังผลิตในอุตสาหกรรมเช่นกัน
วิธีหลักในการผลิตเอทิลีนคือการไพโรไลซิสของการกลั่นปิโตรเลียมเหลวหรือพาราฟินไฮโดรคาร์บอนตอนล่าง โดยปกติปฏิกิริยาจะดำเนินการในเตาเผาแบบท่อที่อุณหภูมิ 750-900°C และความดัน 0.3 MPa ในรัสเซีย ยุโรปตะวันตก และญี่ปุ่น วัตถุดิบคือน้ำมันเบนซินแบบวิ่งตรง ผลผลิตของเอทิลีนอยู่ที่ประมาณ 30% โดยมีการก่อตัวของผลิตภัณฑ์ของเหลวจำนวนมากพร้อมกันรวมถึงอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน เมื่อทำไพโรไลซ์น้ำมันแก๊สจะได้เอทิลีน 15-25% ในสหรัฐอเมริกา วัตถุดิบหลักคืออัลเคนเบา (อีเทน โพรเพน บิวเทน) ซึ่งมีสาเหตุมาจากปริมาณก๊าซธรรมชาติจากแหล่งอเมริกาเหนือในปริมาณสูง ผลผลิตเอทิลีนประมาณ 50%
ได้มีการพัฒนาวิธีการผลิตเอทิลีนจากมีเทน: 2CH 4 → C 2 H 4 + H 2 ; ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นกับออกไซด์ของ Mn, Tl, Cd หรือ Pb ที่อุณหภูมิ 500-900°C เมื่อมีออกซิเจน ก๊าซไพโรไลซิสจะถูกแยกออกจากกันโดยการดูดซับแบบเศษส่วน การทำความเย็นแบบลึก และการแก้ไขภายใต้ความกดดัน เอทิลีนที่บริสุทธิ์ที่สุดได้มาจากการคายน้ำของเอทานอลที่อุณหภูมิ 400-450°C บน Al 2 O 3 วิธีนี้เหมาะสำหรับการผลิตเอทิลีนในห้องปฏิบัติการ
เอทิลีนใช้ในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ทางอุตสาหกรรม (ในหลายกระบวนการ เอทิลีนจะใช้แทนอะเซทิลีน) และยังใช้เป็นสารควบคุมการเจริญเติบโตของพืช เพื่อเร่งการสุกของผลไม้ ทำให้พืชผลัดใบ และลดผลไม้ร่วงก่อนวัยอันควร
เอทิลีนระเบิดได้, CPV 3-34% (โดยปริมาตร), จุดวาบไฟ 136.1°C, อุณหภูมิที่ลุกติดไฟได้เอง 540°C, ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตในอากาศในบรรยากาศ 3 มก./ลบ.ม. 3 ในอากาศของพื้นที่ทำงาน 100 มก./ ม.3
การผลิตโลก 50 ล้านตันต่อปี (พ.ศ. 2531)
ความหมาย: สารานุกรม Kirk-Othmer, 3 ed., v. 9, N.Y., 1980, หน้า. 393-431.
เอทิลีน(อีกชื่อหนึ่งคือ เอเธน) เป็นสารประกอบเคมีที่อธิบายไว้ในสูตร C 2 H 4 เอทิลีนไม่ได้เกิดขึ้นในธรรมชาติในทางปฏิบัติ เป็นก๊าซไม่มีสี ติดไฟได้ มีกลิ่นจางๆ บางส่วน ละลายได้ในน้ำ(25.6 มล. ในน้ำ 100 มล. ที่ 0°C), เอทานอล (359 มล. ในสภาวะเดียวกัน) ละลายได้ดีในไดเอทิลอีเทอร์และไฮโดรคาร์บอน
เอทิลีนก็คือ อัลคีนที่ง่ายที่สุด(โอเลฟิน). ประกอบด้วยพันธะคู่จึงจัดเป็นสารประกอบไม่อิ่มตัว มีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมและยังเป็นไฟโตฮอร์โมนอีกด้วย
วัตถุดิบสำหรับโพลีเอทิลีนและอื่นๆ
เอทิลีนเป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มีการผลิตมากที่สุดในโลก การผลิตเอทิลีนทั่วโลกทั้งหมดในปี 2548 อยู่ที่ 107 ล้านตันและยังคงเติบโตที่ 4–6% ต่อปี แหล่งที่มาของการผลิตเอทิลีนทางอุตสาหกรรมคือการไพโรไลซิสของวัตถุดิบไฮโดรคาร์บอนต่างๆ เช่น อีเทน โพรเพน บิวเทนที่มีอยู่ในก๊าซที่เกี่ยวข้องจากการผลิตน้ำมัน จากไฮโดรคาร์บอนเหลว - เศษส่วนออกเทนต่ำของการกลั่นน้ำมันโดยตรง ผลผลิตเอทิลีนประมาณ 30% ในเวลาเดียวกันจะเกิดโพรพิลีนและผลิตภัณฑ์ของเหลวจำนวนหนึ่ง (รวมถึงอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน) เกิดขึ้น
เมื่อเอทิลีนถูกคลอรีนจะได้รับ 1,2-ไดคลอโรอีเทน ไฮเดรชั่นจะนำไปสู่เอทิลแอลกอฮอล์ ปฏิกิริยากับ HCl จะนำไปสู่เอทิลคลอไรด์ เมื่อเอทิลีนถูกออกซิไดซ์ด้วยออกซิเจนในบรรยากาศโดยมีตัวเร่งปฏิกิริยา เอทิลีนออกไซด์จะถูกสร้างขึ้น ในระหว่างปฏิกิริยาออกซิเดชันของตัวเร่งปฏิกิริยาในเฟสของเหลวกับออกซิเจนจะได้รับอะซีตัลดีไฮด์และภายใต้สภาวะเดียวกันเมื่อมีกรดอะซิติกจะได้ไวนิลอะซิเตต เอทิลีนเป็นสารอัลคิลเลต ตัวอย่างเช่น ภายใต้สภาวะปฏิกิริยาของ Friedel-Crafts เอทิลีนสามารถทำให้เกิดอัลคิลเลตเบนซีนและสารประกอบอะโรมาติกอื่นๆ ได้ เอทิลีนสามารถเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอร์ได้เมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยาไม่ว่าจะโดยอิสระหรือทำหน้าที่เป็นโคโมโนเมอร์ ทำให้เกิดเป็นพอลิเมอร์หลากหลายชนิดที่มีคุณสมบัติต่างกัน
แอปพลิเคชัน
เอทิลีนเป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์พื้นฐานของเคมีอุตสาหกรรมและอยู่ที่ฐานของสายการสังเคราะห์จำนวนหนึ่ง การใช้เอทิลีนหลักคือ เป็นโมโนเมอร์ในการผลิตโพลีเอทิลีน(โพลีเมอร์ที่มีน้ำหนักมากที่สุดในการผลิตทั่วโลก) ขึ้นอยู่กับสภาวะการเกิดพอลิเมอไรเซชัน จะได้โพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำและโพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูง
โพลีเอทิลีนยังใช้สำหรับ การผลิตโคโพลีเมอร์จำนวนหนึ่งรวมถึงโพรพิลีน สไตรีน ไวนิลอะซิเตต และอื่นๆ เอทิลีนเป็นวัตถุดิบในการผลิตเอทิลีนออกไซด์ เป็นตัวแทนอัลคิเลต - ในการผลิตเอทิลเบนซีน, ไดเอทิลเบนซีน, ไตรเอทิลเบนซีน
เอทิลีนถูกใช้เป็นวัสดุตั้งต้นสำหรับ การผลิตอะซีตัลดีไฮด์และเอทิลแอลกอฮอล์สังเคราะห์- นอกจากนี้ยังใช้สำหรับการสังเคราะห์เอทิลอะซิเตต, สไตรีน, ไวนิลอะซิเตต, ไวนิลคลอไรด์; ในการผลิต 1,2-ไดคลอโรอีเทน เอทิลคลอไรด์
เอทิลีนใช้สำหรับ เร่งการสุกของผลไม้- ตัวอย่างเช่น มะเขือเทศ แตง ส้ม ส้มเขียวหวาน มะนาว กล้วย การร่วงหล่นของพืช การลดลงของผลก่อนการเก็บเกี่ยว เพื่อลดความแข็งแรงของการเกาะติดของผลไม้กับต้นแม่ ซึ่งอำนวยความสะดวกในการเก็บเกี่ยวด้วยเครื่องจักร
เอทิลีนที่มีความเข้มข้นสูงจะส่งผลต่อมนุษย์และสัตว์ ผลของยาเสพติด.