Этылен
| Этылен | |
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 | 6325 |
| № Эўрапейскай супольнасьці | 200-815-3 |
| SMILES | |
| InChI | |
| RTECS | KU5340000 |
| ChEBI | 18153 |
| ChemSpider | 6085 |
| 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
Вытворчасьць
[рэдагаваць | рэдагаваць код]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].
Біясынтэз
[рэдагаваць | рэдагаваць код]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].
Крыніцы
[рэдагаваць | рэдагаваць код]- 1 2 David R. Lide, Jr. Basic laboratory and industrial chemicals (анг.): A CRC quick reference handbook — CRC Press, 1993. — ISBN 978-0-8493-4498-5
- ↑ ETHYLENE (анг.)
- ↑ Артыкул пра этылен на сайце britannica.com
- ↑ Запіс пра этылен у базе дадзеных GESTIS
- ↑ А. М. Ким Органическая химия. Учебное пособие. 4-е издание, (Сибирское университетское издательство, 2004 г.) ISBN 5-94087-156-9
- ↑ Репетитор по химии. Под ред. А. С. Егорова (Феникс, 2010 г.) ISBN 978-5-222-17153-0
- ↑ 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
- ↑ 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.
- ↑ Kniel L, Winter O, Stork K (1980). Ethylene, keystone to the petrochemical industry. New York: M. Dekker. ISBN 978-0-8247-6914-7
- ↑ Crimmins MT, Kim-Meade AS (2001). «Ethylene». In Paquette, L. (ed.). Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. New York: Wiley. ISBN 0471936235
- ↑ Cohen JB (1930). Practical Organic Chemistry (preparation 4). Macmillan. Архівавана.
- 1 2 Zhefeng Lin, Silin Zhong, Don Grierson Recent advances in ethylene research. Journal of Experimental Botany, Volume 60, Issue 12, August 2009
- ↑ 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
- ↑ Cornelius S. Barry, James J. Giovannoni Ethylene and Fruit Ripening. Journal of Plant Growth Regulation volume 26, pages143-159, 2007
- ↑ 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
Дзеля паляпшэньня артыкулу неабходна:
|