ជាតិទឹកនៃ propylene: សមីការប្រតិកម្ម

បញ្ហាសរីរាង្គកាន់កាប់កន្លែងសំខាន់មួយនៅក្នុងជីវិតរបស់យើង។ ពួកវាជាសមាសធាតុចម្បងរបស់ប៉ូលីម័រដែលនៅជុំវិញយើងគ្រប់ទីកន្លែងទាំងអស់នេះគឺជាថង់ប្លាស្ទិកនិងកៅស៊ូក៏ដូចជាវត្ថុធាតុដើមជាច្រើនទៀត។ Polypropylene មិនមែនជាជំហានចុងក្រោយនៅក្នុងបន្ទាត់នេះទេ។ វាក៏ជាផ្នែកមួយនៃសម្ភារៈជាច្រើនដែលត្រូវបានប្រើនៅក្នុងឧស្សាហកម្មមួយចំនួនដូចជាសំណង់មានការប្រើប្រាស់គ្រួសារជាសម្ភារៈសម្រាប់ពែងប្លាស្ទិកនិងតម្រូវការខ្នាតតូច (ប៉ុន្តែមិនមែនសម្រាប់ទំហំផលិតកម្ម) ទេ។ មុនពេលនិយាយអំពីដំណើរការមួយដូចជា hydration នៃ propylene (សូមអរគុណដែល, ចៃដន្យ, យើងអាចទទួលបាន អាល់កុល isopropyl), អនុញ្ញាតឱ្យយើងត្រឡប់ទៅប្រវត្តិសាស្ត្រនៃការរកឃើញនេះចាំបាច់សម្រាប់សារធាតុឧស្សាហកម្ម។

ប្រវត្តិ

ដូចនេះកាលបរិច្ឆេទនៃការរកឃើញមិនមែនជា propylene ទេ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយវត្ថុធាតុ polypropylene របស់វាត្រូវបានគេរកឃើញពិតប្រាកដនៅឆ្នាំ 1936 ដោយគីមីវិទូជនជាតិអាល្លឺម៉ង់ដ៏ល្បីល្បាញឈ្មោះ Otto Bayer ។ ជាការពិតវាត្រូវបានគេស្គាល់តាមទ្រឹស្តីថាតើមនុស្សម្នាក់អាចទទួលបានសម្ភារៈសំខាន់បែបនេះប៉ុន្ដែតាមការពិតវាមិនអាចទៅរួចទេ។ នេះអាចធ្វើទៅបាននៅពាក់កណ្តាលសតវត្សទី 20 នៅពេលអ្នកគីមីវិទ្យាអាល្លឺម៉ង់និងអ៊ីតាលី Ziegler និង Nutt បានរកឃើញកាបូនមួយសម្រាប់ការធ្វើវត្ថុធាតុ polymerization នៃអ៊ីដ្រូកាបោនដែលគ្មានជាតិខ្លាញ់ (ដែលមានចំណងច្រើនឬច្រើន) ដែលក្រោយមកត្រូវបានគេហៅថាកោសិកា Ziegler-Natta ។ រហូតមកដល់ចំណុចនេះវាពិតជាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការធ្វើឱ្យប្រតិកម្មនៃវត្ថុធាតុ polymerization នៃសារធាតុបែបនេះទៅ។ ប្រតិកម្ម Polycondensation ត្រូវបានគេដឹងថាដោយគ្មានសកម្មភាពរបស់សារធាតុកាល់ស្យូមសារធាតុត្រូវបានផ្សំនៅក្នុងខ្សែសង្វាក់ប៉ូលីមេដោយបង្កើតជាអនុផលមួយ។ ប៉ុន្តែវាមិនអាចធ្វើទៅបានទេដោយប្រើ អ៊ីដ្រូកាបូនគ្មានអ៊ីសូឡង់ ។

ដំណើរការដ៏សំខាន់មួយទៀតដែលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងសារធាតុនេះគឺជាតិទឹករបស់វា។ Propylene នៅក្នុងឆ្នាំនៃការដាក់ពាក្យសុំរបស់វាគឺពិតជាមានច្រើនណាស់។ ហើយទាំងអស់នេះសូមអរគុណចំពោះការបង្កើតឡើងដោយក្រុមហ៊ុនប្រេងនិងឧស្ម័នជាច្រើនវិធីកែច្នៃ propene (ជួនកាលនេះត្រូវបានគេហៅថាសារធាតុដែលបានពិពណ៌នាផងដែរ) ។ នៅពេលការបំបែកប្រេងវាជាផលិតផលមួយហើយនៅពេលដែលវាក្លាយទៅជាគ្រឿងស្រវឹងស្រាអាសូស្ពូផូលគឺជាមូលដ្ឋានសម្រាប់ការសំយោគសារធាតុមានប្រយោជន៍ជាច្រើនសម្រាប់មនុស្សជាតិក្រុមហ៊ុនជាច្រើនដូចជា BASF បានផ្តល់ប័ណ្ណកម្មសិទ្ធិដល់វិធីផលិតកម្មរបស់ពួកគេហើយបានចាប់ផ្តើមធ្វើពាណិជ្ជកម្មដ៏ធំមួយនៅបរិវេណនេះ។ ជាតិអ៊ីយ៉ុងនៃប្រូប៉ាលីនត្រូវបានគេធ្វើតេស្តនិងអនុវត្តមុនពេលធ្វើវត្ថុធាតុ polymerization ។ នោះហើយជាមូលហេតុដែល acetone, អ៊ីដ្រូសែន peroxide, isopropylamine បានចាប់ផ្តើមផលិតមុននឹង polypropylene ។

ដំណើរការដែលគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍បំផុតគឺការបំបែក propene ចេញពីប្រេង។ វាគឺសម្រាប់គាត់ដែលយើងឥឡូវនេះប្រែ។

ការញែកឧស្ម័ន propylene

តាមពិតក្នុងការបកស្រាយទ្រឹស្តីវិធីសាស្ត្រសំខាន់គឺមានតែដំណើរការមួយប៉ុណ្ណោះ: ការដុតដោយប្រើប្រេងនិងឧស្ម័នដែលជាប់ពាក់ព័ន្ធ។ ប៉ុន្តែការយល់ដឹងខាងបច្ចេកវិទ្យាគឺគ្រាន់តែជាសមុទ្រ។ ការពិតគឺថាក្រុមហ៊ុននីមួយៗស្វែងរកវិធីសាស្ដ្រតែមួយគត់និងការពារវាដោយមានប៉ាតង់ខណៈដែលក្រុមហ៊ុនស្រដៀងគ្នាផ្សេងទៀតស្វែងរកវិធីរបស់ខ្លួនក្នុងការផលិតនិងលក់ propene ជាវត្ថុធាតុដើមឬផ្លាស់ប្តូរវាទៅជាផលិតផលផ្សេងៗ។

Pyrolysis ("pyro" - ភ្លើង "lyse" - ការបំផ្លិចបំផ្លាញ) គឺជាដំណើរការគីមីនៃការបំបែកនៃម៉ូលេគុលស្មុគស្មាញនិងធំទៅតូចនៅក្រោមសកម្មភាពសីតុណ្ហភាពខ្ពស់និងសារធាតុមួយ។ ប្រេងត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាល្បាយនៃអ៊ីដ្រូកាបូននិងមានប្រភាគតូចនិងធូលី។ ដំបូងបង្អស់ម៉ូលេគុលដែលទាបបំផុតនិងទទួលបាន propene និងអេតាណុលនៅក្នុង pyrolysis ។ អនុវត្តដំណើរការនេះនៅក្នុងឡរពិសេស។ ក្នុងចំនោមអ្នកផលិតឈានមុខគេបំផុតដំណើរការនេះគឺមានភាពខុសប្ល្យខាងបច្ចេកវិជ្ជា: អ្នកខ្លះប្រើខ្សាច់ជាទឹកត្រជាក់មួយផ្សេងទៀត - រ៉ែកំបោរផ្សេងទៀត - កូកាកូឡា។ វាក៏អាចធ្វើទៅបានដើម្បីបែងចែកម្សៅតាមរចនាសម្ព័នរបស់វា: មាន reactors បំពង់និងធម្មតាដូចដែលវាត្រូវបានគេហៅថា។

ប៉ុន្តែដំណើរការនៃ pyrolysis ធ្វើឱ្យវាអាចទទួលបាន propene សុទ្ធមិនគ្រប់គ្រាន់ព្រោះក្រៅពីវាមានចំនួនដ៏ច្រើននៃអ៊ីដ្រូកាបូនត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅទីនោះដែលបន្ទាប់មកត្រូវបានបំបែកដោយវិធីប្រើប្រាស់ថាមពល។ ដូច្ន្រះដើម្របីឱ្រយសារធាតុចិញ្ចឹមសម្រ្រប់ការបកស្រយទឹកជាបន្តបនា្ទាប់ការប្រើកាឡូរីអាល់កាឡាំងក៏ត្រូវបានប្រើផងដ្ររ។ គ្រាន់តែដូចជាការធ្វើវត្ថុធាតុ polymerization, ដំណើរការខាងលើគ្រាន់តែមិនកើតឡើង។ ការបោសសំអាតអ៊ីដ្រូសែនពី mollusc នៃ hydrocarbon ចុងក្រោយ កើតឡើងនៅក្រោមសកម្មភាពរបស់កាតាលីករ: trivalent Chromium អុកស៊ីដនិងអាលុយមីញ៉ូមអុកស៊ីដ។

ជាការប្រសើរណាស់មុនពេលដែលយើងបន្តរឿងរ៉ាវនៃរបៀបដែលដំណើរការទឹកអាស្រ័យកំពុងបន្តចូរយើងក្រឡេកមើលរចនាសម្ព័ន្ធរបស់អ៊ីដ្រូកាបោនដែលគ្មានជាតិខ្លាញ់របស់យើង។

លក្ខណៈពិសេសនៃរចនាសម្ព័ន្ធរបស់ propylene

Propene ខ្លួនវាគ្រាន់តែជាសមាជិកទី 2 នៃស៊េរីអាល់ខឺន (អ៊ីដ្រូកាបូនដែលមានស្នូលពីរ) ។ ដោយពន្លឺរបស់វាវាគឺជាលើកទីពីរតែមួយគត់ដើម្បីអេទីឡែន (ដែលអ្នកអាចនឹងប៉ាន់ស្មានថាជ័រគឺជាប៉ូលីមដ៏ធំបំផុតនៅលើពិភពលោក) ។ នៅក្នុងរដ្ឋធម្មតា propene ឧស្ម័នដូចជា "សាច់ញាតិ" របស់ខ្លួនពីគ្រួសារ alkane គឺ propane ។

ប៉ុន្តែភាពខុសគ្នាដ៏សំខាន់រវាងប្រូណាននិង propene គឺថាក្រោយមកមានតំណភ្ជាប់ទ្វេរដងនៅក្នុងសមាសភាពរបស់ខ្លួនដែលជាមូលដ្ឋានផ្លាស់ប្តូរលក្ខណៈសម្បត្តិគីមីរបស់វា។ វាអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកភ្ជាប់សារធាតុផ្សេងទៀតទៅម៉ូលេគុលនៃអ៊ីដ្រូកាបោនដែលគ្មានជាតិខ្លាញ់ដែលជាសមាសធាតុដែលមានលក្ខណៈខុសគ្នាទាំងស្រុងហើយវាមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់សម្រាប់ឧស្សាហកម្មនិងជីវិតប្រចាំថ្ងៃ។

វាដល់ពេលហើយដើម្បីនិយាយអំពីទ្រឹស្ដីនៃប្រតិកម្មដែលការពិតអត្ថបទនេះត្រូវបានឧទ្ទិសដល់។ នៅផ្នែកបន្ទាប់អ្នកនឹងដឹងថានៅពេលដែល hydrating propylene ដែលជាផលិតផលដ៏សំខាន់បំផុតរបស់ឧស្សាហកម្មត្រូវបានបង្កើតឡើងក៏ដូចជារបៀបដែលប្រតិកម្មនេះកើតឡើងនិងអ្វីដែលមានពណ៌នៅក្នុងវា។

ទ្រឹស្តីនៃជាតិទឹក

ទីមួយសូមងាកទៅរកដំណើរការទូទៅបន្ថែមទៀត - ការរំលាយ - ដែលរួមបញ្ចូលទាំងប្រតិកម្មដែលបានពិពណ៌នាខាងលើផងដែរ។ ការផ្លាស់ប្តូរគីមីនេះ, ដែលមាននៅក្នុងការភ្ជាប់នៃម៉ូលេគុលសារធាតុរំលាយទៅម៉ូលេគុលនៃសារធាតុរំលាយនេះ។ ក្នុងករណីនេះពួកវាអាចបង្កើតម៉ូលេគុលថ្មីដែលហៅថាសារធាតុសំណល់ - ភាគល្អិតដែលមានម៉ូលេគុលសារជាតិរំលាយនិងសារធាតុរំលាយដែលត្រូវបានតភ្ជាប់ដោយចរន្តអគ្គីសនី។ យើងគ្រាន់តែចាប់អារម្មណ៍ទៅលើប្រភេទសារធាតុដំបូងប៉ុណ្ណោះដោយសារតែវាមានជាតិប្រូតេអ៊ីនជាពិសេសផលិតផលនេះដែលត្រូវបានបង្កើតឡើង។

នៅពេលរលាយក្នុងលក្ខណៈដែលបានពិពណ៌នាខាងលើម៉ូលេគុលសារធាតុរំលាយត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងសារធាតុរំលាយបរិវេណថ្មីត្រូវបានគេទទួលបាន។ នៅក្នុងគីមីសាស្ត្រសរីរាង្គ hydrates ជាចម្បងផលិតអាល់កុល, cetones និង aldehydes ប៉ុន្តែមានករណីជាច្រើនទៀតដូចជាការបង្កើត glycols ប៉ុន្តែយើងនឹងមិនប៉ះពួកគេ។ តាមពិតដំណើរការនេះគឺសាមញ្ញណាស់ប៉ុន្តែនៅពេលជាមួយគ្នាវាមានភាពស្មុគស្មាញ។

យន្តការជាតិទឹក

សញ្ញាប័ណ្ណទ្វេរដូចដែលគេស្គាល់មានពីរប្រភេទអាតូមផ្សំ: pi and sigma bonds ។ Pi-bond ក្នុងអំឡុងពេលប្រតិកម្មបន្ទាន់ hydration ត្រូវបានខូចជាលើកដំបូងព្រោះវាមិនសូវរឹងមាំ (មានថាមពលចងទាប) ។ នៅពេលដែលវាបំបែក, orbital ទំនេរពីរបង្កើតបាននៅពីរអាតូមកាបូនជិតខាងដែលអាចបង្កើតចំណងថ្មី។ ម៉ូលេគុលទឹកដែលមាននៅក្នុងដំណោះស្រាយមួយនៅក្នុងសំណុំបែបបទនៃភាគល្អិតពីរ: អ៊ីយ៉ុង hydroxide និងប្រូតុងគឺមានសមត្ថភាពក្នុងការចូលរួមតាមរយៈការបិតទ្វេរដង។ ក្នុងករណីនេះអ៊ីយ៉ុង hydroxide ត្រូវបានភ្ជាប់ទៅអាតូមកាបូនកណ្តាលនិងប្រូតុងទៅទីពីរគឺខ្លាំង។ ដូច្នេះនៅលើការស្រូបយកជាតិ propylene, propanol 1 ឬអាល់កុល isopropyl ត្រូវបានបង្កើតឡើងលើសលុប។ នេះគឺជាសារធាតុសំខាន់ណាស់ព្រោះនៅពេលវាត្រូវបានកត់សុី, អ្នកអាចទទួលបាន acetone, ដែលត្រូវបានគេប្រើនៅក្នុងពិភពលោករបស់យើង។ យើងបាននិយាយថាវាត្រូវបានបង្កើតឡើងជាចម្បងទោះជាយ៉ាងណាវាមិនត្រូវបានដូច្នេះ។ ខ្ញុំត្រូវតែនិយាយថា: ផលិតផលតែមួយគត់ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅពេលដែល hydrating propylene ហើយនេះគឺជាអាល់កុល isopropyl ។

នេះជាការពិតទាំងអស់ subtleties ។ ការពិតអ្វីគ្រប់យ៉ាងអាចត្រូវបានពិពណ៌នាបានងាយស្រួលជាង។ ហើយឥឡូវនេះយើងបានរកឃើញពីរបៀបដែលដំណើរការនៃជាតិទឹកនៃ propylene ត្រូវបានកត់ត្រានៅក្នុងវគ្គសិក្សា។

ប្រតិកម្ម: តើវាកើតឡើងយ៉ាងដូចម្តេច

នៅក្នុងគីមីសាស្ត្រអ្វីគ្រប់យ៉ាងត្រូវបានគេហៅថាធម្មតា: ដោយមានជំនួយពីសមីការប្រតិកម្ម។ ដូច្នេះការប្រែប្រួលគីមីនៃសារធាតុដែលកំពុងពិភាក្សាអាចត្រូវបានពិពណ៌នាតាមវិធីនេះ។ ភាពរលោងនៃ propylene សមីការនៃប្រតិកម្ម ដែលមានលក្ខណៈសាមញ្ញបំផុតដំណើរការបានពីរដំណាក់កាល។ ដំបូងបំបែកបន្ទាត់តភ្ជាប់ដែលជាផ្នែកនៃទ្វេ។ បន្ទាប់មកម៉ូលេគុលទឹកមួយដែលមានទំរង់ជាពីរភាគល្អិតអុកស៊ីដ - អ៊ីងនិងអ៊ីដ្រូសែនមកជាមួយម៉ូលេគុលមួយនៃ propylene ដែលបច្ចុប្បន្នមានកន្លែងទំនេរពីរសម្រាប់ភ្ជាប់។ អ៊ីយ៉ុង hydroxide បង្កើតចំណងដោយអាតូមកាបោនអ៊ីដ្រូសែនតិចជាងមុន (ឧ។ ដែលមានអាតូមអ៊ីដ្រូសែនតិចតួចត្រូវបានភ្ជាប់) និងប្រូតូនិករៀងៗខ្លួន។ ដូច្នេះយើងទទួលបានផលិតផលតែមួយ: អាល់កុល monohydric កម្រិត isopropanol ។

តើធ្វើដូចម្តេចដើម្បីកត់ត្រាប្រតិកម្ម?

ឥឡូវនេះយើងរៀនពីរបៀបសរសេរប្រតិកម្មគីមីមួយដែលឆ្លុះបញ្ចាំងពីដំណើរការមួយដូចជាជាតិទឹកនៃ propylene ។ រូបមន្តដែលនឹងមានប្រសិទ្ធភាពសម្រាប់យើង: CH ₂ = CH - CH ₃ ។ នេះគឺជារូបមន្តនៃសារធាតុចាប់ផ្តើម - propene ។ ដូចដែលអ្នកអាចមើលឃើញគាត់មានសញ្ញាទ្វេដងដែលសម្គាល់ដោយសញ្ញា "=" ហើយវាស្ថិតនៅកន្លែងនេះដែលទឹកនឹងត្រូវបានភ្ជាប់នៅពេលដែលភាពរលាក់នៃប្រូតេអ៊ីនកើតឡើង។ សមីការប្រតិកម្មអាចត្រូវបានសរសេរជា: CH ₂ = CH-CH ₃ + H ₂ O = CH ₃ -CH (OH) -CH ₃ ។ ក្រុម hydroxyl នៅក្នុងតង្កៀបមានន័យថាផ្នែកនេះមិនស្ថិតនៅក្នុងប្លង់នៃរូបមន្តនោះទេប៉ុន្តែទាបជាងឬខ្ពស់ជាងនេះ។ នៅទីនេះយើងមិនអាចបង្ហាញពីមុំរវាងក្រុមទាំងបីដែលចេញពីអាតូមកាបោនជាមធ្យមនោះទេប៉ុន្តែយើងនិយាយថាវាមានចំនួនស្មើគ្នានិងមាន 120 ដឺក្រេ។

តើវាអនុវត្តទៅកន្លែងណា?

យើងបាននិយាយរួចហើយថាសារធាតុដែលទទួលបានក្នុងកំឡុងពេលប្រតិកម្មនេះត្រូវបានប្រើយ៉ាងសកម្មសម្រាប់សំយោគសារធាតុផ្សេងៗទៀតដែលចាំបាច់សម្រាប់យើង។ វាមានលក្ខណៈស្រដៀងគ្នាទៅនឹងរចនាសម្ព័ន្ធអេតូសេនដែលមានភាពខុសប្លែកពីគ្នានៅក្នុងនោះជំនួសឱ្យក្រុម hydroxo មានក្រុមគីអ៊ីតូមួយ (ដែលជាអាតូមអុកស៊ីហ៊្សែនដែលត្រូវបានភ្ជាប់ដោយចំណងទ្វេរទៅអាតូមអាសូត) ។ ដូចដែលគេបានដឹងហើយថាអេតូសេនខ្លួនវាបានរកឃើញថាវាប្រើជាសារធាតុរំលាយនិងវ៉ារនីសប៉ុន្តែវាត្រូវបានគេប្រើជាសារធាតុសម្រាប់ធ្វើសំយោគបន្ថែមទៀតនៃសារធាតុស្មុគស្មាញជាច្រើនដូចជាជ័រទឹក polyurethane ជ័រអេប៉អេត្យូម អេទីម៉ីតឌីអ៊ីត ជាដើម។

ប្រតិកម្មផលិតកម្មអាសេមីន

យើងគិតថាវានឹងត្រូវបានគេនាំអោយមានការប្រែប្រួលនៃអាល់កុលអ៊ីស្ព្រូផូលីលចំពោះអាសេតូនជាពិសេសដោយសារតែប្រតិកម្មនេះមិនស្មុគស្មាញ។ ដើម្បីចាប់ផ្តើមជាមួយនឹង, propanol ត្រូវបាន evaporated និងនៅ 400-600 អង្សាសេអុកស៊ីសែនជាមួយនឹងកាតាលីករពិសេស។ ផលិតផលដ៏បរិសុទ្ធមួយត្រូវបានទទួលដោយការយកប្រតិកម្មលើក្រឡាចត្រង្គប្រាក់មួយ។

សមីការប្រតិកម្ម

យើងនឹងមិននិយាយលម្អិតអំពីយន្តការនៃប្រតិកម្មនៃការកត់សុីនៃ propanol ទៅអាសេតូននោះទេព្រោះវាស្មុគស្មាញណាស់។ យើងអាចបង្ខាំងខ្លួនយើងទៅនឹងសមីការគីមីធម្មតា: CH ₃ -CH (OH) -CH ₃ + O ₂ = CH ₃ -C (O) - CH ₃ + H ₂ O. ដូចដែលអាចមើលឃើញអ្វីៗទាំងអស់គឺសាមញ្ញណាស់នៅលើដ្យាក្រាមប៉ុន្តែវាមានតម្លៃក្នុងការជីករ។ ហើយយើងនឹងជួបប្រទះបញ្ហាមួយចំនួន។

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

ដូច្នេះយើងបានរុះដានដំណើរការនៃជាតិប្រូអ៊ែលនៃ propylene និងបានសិក្សាសមីការនៃប្រតិកម្មនិងយន្តការលំហូររបស់វា។ គោលការណ៍បច្ចេកវិជ្ជាដែលត្រូវបានគេចាត់ទុកថាជាដំណើរការនៃដំណើរការពិតប្រាកដដែលកើតមាននៅក្នុងផលិតកម្ម។ ដូចដែលវាបានប្រែក្លាយពួកគេមិនមានភាពស្មុគស្មាញនោះទេប៉ុន្តែពួកគេមានអត្ថប្រយោជន៍ពិតប្រាកដសម្រាប់ជីវិតប្រចាំថ្ងៃរបស់យើង។