Перайсьці да зьместу

Этылен

Зьвесткі зь Вікіпэдыі — вольнай энцыкляпэдыі
Этылен
Хімічная структура
Хімічная структура
Назвы
Іншыя назвы этэн
Агульныя
Хімічная формула C2H4
Рацыянальная формула H2C=CH2
Зьнешні выгляд газ без колеру
Фізычныя характарыстыкі
Малярная маса 28,05 г/моль
Пах слабы
Шчыльнасьць 0,001178 г/см³
Энэргія іёнізацыі 1,7E−18 джоўль[1]
Тэрмічныя характарыстыкі
Тэмпэратура плаўленьня −169,2 °C
Тэмпэратура кіпеньня −103,7 °C
Тэмпэратура ўспышкі 136,1 °C
Тэмпэратура самаўспалымненьня 475,6 °C
Структура
Дыпольны момант 0 coulomb metre[1]
Клясыфікацыя
Рэгістрацыйны № CAS 74-85-1
PubChem
№ Эўрапейскай супольнасьці 200-815-3
SMILES
 
InChI
RTECS KU5340000
ChEBI 18153
ChemSpider
Этылен у Вікісховішчы
Калі не пазначана іншае, усе зьвесткі прыведзеныя для стандартных умоваў (25 °C, 100 кПа).

Этыле́н, этэ́н — бескаляровы гаручы газ з саладкаватым пахам і смакам. Найпрасьцейшы прадстаўнік арганічных злучэньняў з клясы алькенаў, якія ўтрымліваюць падвоеныя вуглярод-вугляродныя сувязі. Варыянты формулы: H2C=C2H; CH2=CH2; C2H4.

Прыроднымі крыніцамі этылену зьяўляюцца прыродны газ і нафта.

Этылен — важнае прамысловае арганічнае рэчыва[3].

Міжнародны зьвяз тэарэтычнай і прыкладной хіміі (ІЮПАК) раіць выкарыстоўваць назву «этэн» для ненасычанага вуглевадароду, а назву «этылен» пакінуць адпаведнай функцыянальнай групе:

-CH2—CH2-.

Фізычныя ўласьцівасьці

[рэдагаваць | рэдагаваць код]

Этылен — газ, без колеру й амаль без паху. У вадзе раствараецца кепска. Крыху лягчэйшы за паветра, пры зьмешваньні з якім можа выбухнуць. Пры высокіх канцэнтрацыях здольны выціснуць паветра й справакаваць удушша[4].

Хімічныя ўласьцівасьці

[рэдагаваць | рэдагаваць код]

Этылен, як і іншыя алькены, мае высокую хімічную актыўнасьць. Разрыў адной з вуглярод-вугляродных сувязей (C=C) абумоўлівае ўдзел у рэакцыях далучэньня[5].

Пры рэакцыях палімэрызацыі адбываецца ўтварэньне поліэтылену[6].

Рэакцыі далучэньня

[рэдагаваць | рэдагаваць код]
  • Гідраваньне (далучэньне малекулы вадароду H2)

H2C=CH2 + H2 → H3C-CH3

Рэакцыя адбываецца ў прысутнасьці плятыны ці нікелю пры тэмпэратуры 150оС. У выніку атрымліваецца этан — прадстаўнік клясы альканаў.

  • Галягенаваньне (далучэньне малекул галягенаў F2, Cl2, Br2, I2)

H2C=CH2 + Br2 → CH2Br-CH2Br

Рэакцыя адбываецца з рашчынай брому ў вадзе. Яна мае жоўты колер, які пасьля хімічнай рэакцыі зьнікае. Прадуктам зьяўляецца 2,3 — Дыбромбутан.

Рэакцыя выкарыстоўваецца для ідэнтыфікацыі алькенаў

  • Гідратацыя (далучэньне вады)

H2C=CH2 + H2O → CH3-CH2OH

Рэакцыя адбываецца ў прысутнасьці іёнаў вадароду H+. Прадуктам гідратацыі зьяўляецца этанол.

Рэакцыі акісьленьня

[рэдагаваць | рэдагаваць код]
  • Поўнае гарэньне (пры зьлішку тлену):

C2H4 + 3O2 → 2CO2+2H2O

  • Няпоўнае (пры недахопу тлену):

C2H4 + 2O2 → 2CO+2H2O

C2H4 + O2 → 2C+2H2O

У 2022 годзе глябальныя вытворчасьць этылену складала 223,86 млн тон, а да 2027 году яна мусіць павялічыцца на 6%. Галоўнымі краінамі, на долю якіх прыходзіцца больш за 60% магутнасьцяў па вытворчасьці этылену, зьяўляюцца Кітай, ЗША, Саудаўская Арабія, Рэспубліка Карэя ды Іран[7].

Вытворчасьць этылену вядзе да высокіх выкідаў парніковых газаў[8].

Прамысловы працэс

[рэдагаваць | рэдагаваць код]

Галоўным спосабам атрыманьня этылену ў нафтахімічнай прамысловасьці ёсьць паравы крэкінг, падчас якога вуглевадароды й пара награваюцца да тэмпэратуры 750—950оС. У выніку такога працэсу адбываецца расшчапленьне буйных малекул вуглевадародаў да больш простых. Этылен з атрыманай сумесі розных вуглевадародаў вылучаюць шляхам шматразовага сьцісканьня й перагонкі[9].

Лябараторны сынтэз

[рэдагаваць | рэдагаваць код]

У лябараторыі этылен сынтэзуюць рэдка, найчасьцей яго адмыслова набываюць пад пэўныя патрэбы.

Аднак этылен можна атрымаць дэгідратацыяй этанолю серчанай кісьляй[10][11].

Біяхімія біясынтэзу этылену актыўна вывучалася ў другой палове ХХ ст. Праз простую будову малекулы этылену ягонымі папярэднікамі называліся прапаналь, лінолевая кісьля, бэта-алянін і мэтыянін. Пазьней сапраўдным папярэднікам этылену назвалі С3 і С4 мэтыянін. Падчас досьледаў было паказана, што мэтыянін эфэктыўна пераўтвараецца ў этылен у тканках пладоў яблыні. Потым вынікі пацьвердзіліся й на іншых расьлінах[12].

Біялягічная роля

[рэдагаваць | рэдагаваць код]

Этылен — важны расьлінны гармон. Ён рэгулюе шмат якія аспэкты жыцьцёвага цыклу расьлін: прарастаньне насеньня, утварэньне й разьвіцьцё карэньня, разьвіцьцё кветак, дасьпяваньне пладоў, старэньне й рэакцыю на стрэсы[13][14][12].

Этылен таксама ажыцьцяўляе хуткую камунікацыю між рознымі органамі расьліны й між расьлінамі ў папуляцыі.

Найбольш вядомай функцыяй этылену зьяўляецца разьвіцьцё трайнога адказу ў праросткаў вырашчаных у цемры пры апрацоўцы гэтым гармонам. Трайны адказ уключае тры рэакцыі: пакарачэньне й патаўшчэньне гіпакотылю (сьцябло паміж коранем і першымі лістамі), пакарачэньне кораню й узмацненьне апікальнага гапліку (частка гіпакотылю). Такі трайны адказ праросткаў на этылен вельмі важны на першых этапах разьвіцьця, бо спрыяе прабіваньню парасткаў на сьвятло[15].

  1. 1 2 David R. Lide, Jr. Basic laboratory and industrial chemicals (анг.): A CRC quick reference handbookCRC Press, 1993. — ISBN 978-0-8493-4498-5
  2. ETHYLENE (анг.)
  3. Артыкул пра этылен на сайце britannica.com
  4. Запіс пра этылен у базе дадзеных GESTIS
  5. А. М. Ким Органическая химия. Учебное пособие. 4-е издание, (Сибирское университетское издательство, 2004 г.) ISBN 5-94087-156-9
  6. Репетитор по химии. Под ред. А. С. Егорова (Феникс, 2010 г.) ISBN 978-5-222-17153-0
  7. Ethylene Industry Installed Capacity and Capital Expenditure (CapEx) Forecast by Region and Countries Including Details of All Active Plants, Planned and Announced Projects, 2023—2027 globaldata.com
  8. Oleksii Mynko a, Ismaël Amghizar b, David J. Brown b, Lin Chen b, Guy B. Marin a b, Rodrigo Freitas de Alvarenga c, Didem Civancik Uslu c, Jo Dewulf c, Kevin M. Van Geem Reducing CO2 emissions of existing ethylene plants: Evaluation of different revamp strategies to reduce global CO2 emission by 100 million tonnes.
  9. Kniel L, Winter O, Stork K (1980). Ethylene, keystone to the petrochemical industry. New York: M. Dekker. ISBN 978-0-8247-6914-7
  10. Crimmins MT, Kim-Meade AS (2001). «Ethylene». In Paquette, L. (ed.). Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. New York: Wiley. ISBN 0471936235
  11. Cohen JB (1930). Practical Organic Chemistry (preparation 4). Macmillan. Архівавана.
  12. 1 2 Zhefeng Lin, Silin Zhong, Don Grierson Recent advances in ethylene research. Journal of Experimental Botany, Volume 60, Issue 12, August 2009
  13. Kevin L.-C. Wang, Hai Li, Joseph R. Ecker Ethylene Biosynthesis and Signaling Networks, The Plant Cell, Volume 14, Issue suppl_1, May 2002, Pages S131-S151
  14. Cornelius S. Barry, James J. Giovannoni Ethylene and Fruit Ripening. Journal of Plant Growth Regulation volume 26, pages143-159, 2007
  15. Л. А. Лутова, М. А. Осипова, И. Е. Додуева, Т. А. Ежова Генетика развития растений / ред. С. Г. Инге-Вечтомов. — 2-е изд.. — Санкт-Петербург: Н-Л, 2010. ISBN 978-5-94869-104-6