Пропилен: Химическа структура, свойства и употреба

Пропиленът или пропенът при температура на околната среда и при атмосферно налягане са в газообразно състояние и като другите алкени са безцветни. Има миризма, подобна на маслото, но с по-малка интензивност. Той представлява диполен момент, тъй като, макар да няма силна полярна връзка, неговата молекула е асиметрична.

Също, пропиленът е структурен изомер на циклопропан (те имат една и съща химична формула СЗН6). Той се среща в природата като следствие от процесите на растителност и ферментация. Изкуствено възниква по време на преработката на изкопаеми горива като петрол, природен газ и, в по-малка степен, въглерод.

По същия начин, етиленът и пропиленът са продукти от рафиниране на петрол в процес на разделяне на големи въглеводородни молекули за генериране на малки въглеводороди с голямо търсене.

Пропиленът може да бъде получен и при използване на различни методологии:

- Обратимо реагиране на етилен и бутен, където двойните връзки се разрушават и преформулират до получаване на пропилен.

- Чрез процес на дехидрогениране (загуба на водород) на пропан.

- Като част от производствена програма на олефини от метанол (MTO), пропиленът се произвежда от метанол. Това преминава през цеолитния катализатор, който подпомага дехидратацията му и води до образуването на етилен и пропилен.

3CH3OH (метанол) => СН3СН = СН2 (пропилен) + ЗН2О (вода)

Химическа структура

На снимката по-горе може да се види химическата структура на пропилена, в която се откроява неговата асиметрия (дясната страна е различна от лявата). Неговият въглероден скелет, без да включва атомите Н, може да се наблюдава като бумеранг.

Този бумеран представя ненаситеност или двойна връзка на една от страните си (С1) и следователно е плосък поради sp2 хибридизацията на въглеродните атоми.

Обаче другата страна е заета от метиловата група (-СНЗ), чиято хибридизация е sp3 и има тетраедрична геометрия. Така, гледано отпред, бумерангът е плосък, като атомите Н изпъкват от това при приблизително 109, 5 °.

В газовата фаза молекулата взаимодейства слабо с другите чрез дисперсионни сили. Също така взаимодействията между двойните връзки (π-π) на две пропиленови молекули се предотвратяват от метиловата група.

Това води до намаляване на техните междумолекулни сили, което се отразява в техните физични свойства. Само при много ниски температури пропиленът може да приеме твърда структура, в която бумеранът остава групиран с техните слаби взаимодействия.

свойства

Той е безцветен газ с ароматна миризма. Той се транспортира под формата на втечнен газ и когато излиза от контейнерите, които го съдържат, той го прави под формата на газ или течност. При ниски концентрации той образува експлозивна и запалима смес с въздуха, като плътността на пропилена е по-голяма от тази на въздуха.

Молекулно тегло

42, 081 g / mol

Точка на кипене

53, 9 ° F до 760 mmHg

48 ° С до 760 mmHg

Точка на топене

301, 4 ° F

185 ° С

Точка на възпламеняване

162 ºF

разтворимост

44, 6 ml / 100 ml във вода.

1250 ml / 100 ml в етанол.

524.5 ml / 100 ml оцетна киселина.

Разтворимост, изразена като маса

200 mg / l 25 ° С

плътност

0.609 mg / ml при -52.6 ° F

0.5139 при 20 ° С

Плътност на парите

1.46 до 32 ° F (спрямо въздуха, взет като еталон).

1.49 (въздух = 1).

1, 91 kg / m3 до 273, 15 K

Парно налягане

1 mmHg при -205, 4 ° F

760 mmHg до -53.9 ° F

8, 69 × 103 mmHg при 25 ° С (екстраполирана стойност).

1, 158 kPa при 25 ° С

15.4 атм при 37 ° С

самозапалване

851 ° F

455 ° С

вискозитет

83, 4 микропореста при 16, 7 ° С.

Топлина на горене

16, 692 BTU / lb

10.940 кал / г

Изпарителна топлина

104, 62 cal / g (при температурата на кипене)

Повърхностно напрежение

16, 7 дина / см при 90 ° С

полимеризация

Полимеризира при високи температури и високи налягания в присъствието на катализатори.

Точка на замръзване

185, 25 ° С.

Праг на мирис

10-50 mg / m3 (откриване)

100 mg / m3 (разпознаване)

приложения

Използва се в нефтохимическата промишленост като гориво и алкилиращ агент. В химическата промишленост той се използва като суровина за производството и синтеза на множество производни.

Използва се предимно в производството на полипропилен, акрилонитрил (ACN), пропиленоксид (PO), алкохоли, кумол и акрилни киселини.

полипропилен

Полипропиленът е един от основните пластмасови материали, които се използват в електрониката и електрическите аксесоари, домакински артикули, капачки за бутилки и куфари.

Ламинираният материал се използва за опаковане на сладкиши, етикети, компактдискове и др., Докато влакната са направени от папки и дрехи.

акрилонитрил

Еластомерни полимери и влакна се получават от акрилонитрил. Тези влакна са предназначени за производство на различни форми на облекло, като например пуловери, чорапи и спортни облекла. Използват се и в домашни мебели, в папки, тапицерии, възглавници и одеяла.

Пропиленов оксид

Пропиленов оксид участва като компонент в синтеза на полиуретан. Това се използва при производството на гъвкава пяна и твърда пяна. Гъвкавата пяна се използва като пълнител за домашни мебели и в автомобилната индустрия.

От друга страна, твърдата пяна се използва главно като изолационен материал за сгради.

В допълнение, пропиленов оксид се използва при производството на пропиленгликол. Това съединение се използва при производството на ненаситени полиестерни смоли и като антифриз.

В допълнение, за получаването на пропиленгликол етер се използва пропилей оксид. Този етер има приложение при производството на бои, дрехи, мастила, смоли и почистващи препарати.

За синтез на алкохоли и други приложения

Пропиленът позволява получаването на някои алкохоли, сред които изопропанол, използван като разтворител в козметиката и продуктите за лична хигиена. Освен това той изпълнява ролята на антисептично средство.

- Изопропанолът участва в производството на бои, смоли, мастила и самозалепващи ленти. Използва се и във фармацевтичната промишленост.

- Оксо-алкохол2-етилхексанол се използва при производството на фталати, пластификатори, лепилни материали и бои.

- Бутанолът се използва в производството на бои, покрития, смоли, багрила, фармацевтични продукти и полимери.

От друга страна, кумолът се произвежда от комбинацията от пропилен и бензол. Куменът е основното съединение при производството на фенол и ацетон, използвани в различни продукти, като поликарбонати, фенолни смоли, епоксидни смоли и метилметакрилат.

И накрая, акриловата киселина - друг продукт, получен от пропилен - се използва в производството на акрилни естери и смоли за бои, покрития и лепила.