ეთილენი არის უმარტივესი ორგანული ნაერთებიდან, რომლებიც ცნობილია როგორც ალკენები. ეს არის უფერო აალებადი გაზი მოტკბო გემოთი და სუნით. ბუნებრივი წყაროები მოიცავს ბუნებრივ გაზს და ზეთს, ის ასევე არის ბუნებრივი ჰორმონი მცენარეებში, სადაც ის აფერხებს ზრდას და ხელს უწყობს ნაყოფის მომწიფებას. ეთილენის გამოყენება გავრცელებულია სამრეწველო ორგანულ ქიმიაში. წარმოიქმნება ბუნებრივი აირის გაცხელებით, დნობის წერტილი 169,4°C, დუღილის წერტილი 103,9°C.
ეთილენი: სტრუქტურული მახასიათებლები და თვისებები
ნახშირწყალბადები არის წყალბადის და ნახშირბადის შემცველი მოლეკულები. ისინი ძალიან განსხვავდებიან ერთჯერადი და ორმაგი ბმების რაოდენობისა და თითოეული კომპონენტის სტრუქტურული ორიენტაციის მიხედვით. ერთ-ერთი უმარტივესი, მაგრამ ბიოლოგიურად და ეკონომიკურად მომგებიანი ნახშირწყალბადები არის ეთილენი. იგი მიეწოდება აირისებრი სახით, არის უფერო და აალებადი. იგი შედგება ორი ორმაგი ბმული ნახშირბადის ატომისგან წყალბადის ატომებით. ქიმიური ფორმულა არის C2H4. მოლეკულის სტრუქტურული ფორმა წრფივია ცენტრში ორმაგი ბმის არსებობის გამო.
ეთილენს აქვს მოტკბო მუშკის სუნი, რაც აადვილებსიდენტიფიცირება ნივთიერება ჰაერში. ეს ეხება გაზს მის სუფთა სახით: სუნი შეიძლება გაქრეს სხვა ქიმიკატებთან შერევისას.
ეთილენის გამოყენების სქემა
ეთილენი გამოიყენება ორ ძირითად კატეგორიაში: როგორც მონომერი, საიდანაც აგებულია დიდი ნახშირბადის ჯაჭვები და როგორც საწყისი მასალა სხვა ორნახშირბადოვანი ნაერთებისთვის. პოლიმერიზაცია არის მრავალი მცირე ეთილენის მოლეკულის განმეორებითი კომბინაცია უფრო დიდებში. ეს პროცესი მიმდინარეობს მაღალ წნევასა და ტემპერატურაზე. ეთილენის განაცხადი მრავალრიცხოვანია. პოლიეთილენი არის პოლიმერი, რომელიც განსაკუთრებით დიდი რაოდენობით გამოიყენება შესაფუთი ფილმების, მავთულის საფარისა და პლასტმასის ბოთლების წარმოებაში. ეთილენის, როგორც მონომერის სხვა გამოყენება ეხება ხაზოვანი α-ოლეფინების წარმოქმნას. ეთილენი არის საწყისი მასალა მრავალი ნახშირბადის ნაერთების მოსამზადებლად, როგორიცაა ეთანოლი (ტექნიკური სპირტი), ეთილენის ოქსიდი (ანტიფრიზი, პოლიესტერის ბოჭკოები და ფილმები), აცეტალდეჰიდი და ვინილის ქლორიდი. ამ ნაერთების გარდა, ეთილენი ბენზოლთან ერთად წარმოქმნის ეთილბენზოლს, რომელიც გამოიყენება პლასტმასის და სინთეზური რეზინის წარმოებაში. განსახილველი ნივთიერება ერთ-ერთი უმარტივესი ნახშირწყალბადია. თუმცა, ეთილენის თვისებები მას ბიოლოგიურად და ეკონომიკურად მნიშვნელოვანს ხდის.
კომერციული გამოყენება
ეთილენის თვისებები იძლევა კარგ კომერციულ საფუძველს ორგანული (ნახშირბადის და წყალბადის შემცველი) მასალების დიდი რაოდენობით. ერთი ეთილენის მოლეკულები შეიძლება იყოსგაერთიანდნენ პოლიეთილენის შესაქმნელად (რაც ნიშნავს ეთილენის ბევრ მოლეკულას). პოლიეთილენი გამოიყენება პლასტმასის დასამზადებლად. გარდა ამისა, მისი გამოყენება შესაძლებელია სარეცხი საშუალებებისა და სინთეზური საპოხი მასალების დასამზადებლად, რომლებიც ხახუნის შესამცირებლად გამოიყენება. ეთილენის გამოყენება სტირენების მისაღებად აქტუალურია რეზინის და დამცავი შეფუთვის შექმნის პროცესში. გარდა ამისა, გამოიყენება ფეხსაცმლის, განსაკუთრებით სპორტული ფეხსაცმლის, ასევე მანქანის საბურავების წარმოებაში. ეთილენის გამოყენება კომერციულად მნიშვნელოვანია და თავად გაზი არის ერთ-ერთი ყველაზე ხშირად წარმოებული ნახშირწყალბადები გლობალურ დონეზე.
ჯანმრთელობის საშიშროება
ეთილენი ჯანმრთელობისთვის საშიშია, უპირველეს ყოვლისა, იმიტომ, რომ ის აალებადი და ფეთქებადია. მას ასევე შეუძლია იმოქმედოს როგორც წამალი დაბალი კონცენტრაციით, გამოიწვიოს გულისრევა, თავბრუსხვევა, თავის ტკივილი და კოორდინაციის დარღვევა. უფრო მაღალი კონცენტრაციის დროს ის მოქმედებს როგორც საანესთეზიო, იწვევს ცნობიერების დაკარგვას, ტკივილისადმი უგრძნობლობას და სხვა სტიმულს. ყველა ეს უარყოფითი ასპექტი შეიძლება იყოს შეშფოთების მიზეზი პირველ რიგში იმ ადამიანებისთვის, რომლებიც უშუალოდ მუშაობენ გაზზე. ეთილენის რაოდენობა, რომელსაც უმეტესობა ხვდება ყოველდღიურ ცხოვრებაში, ჩვეულებრივ შედარებით მცირეა.
ეთილენის რეაქციები
1) დაჟანგვა. ეს არის ჟანგბადის დამატება, მაგალითად, ეთილენის ეთილენის ოქსიდში დაჟანგვისას. იგი გამოიყენებაეთილენგლიკოლის (1, 2-ეთანედიოლი) წარმოებაში, რომელიც გამოიყენება როგორც ანტიფრიზის სითხე და პოლიესტერების წარმოებაში კონდენსაციის პოლიმერიზაციით.
2) ჰალოგენაცია - რეაქციები ფტორის, ქლორის, ბრომის, იოდის ეთილენთან.
3) ეთილენის ქლორირება 1,2-დიქლოროეთანის სახით და 1,2-დიქლოროეთანის შემდგომი გარდაქმნა ვინილქლორიდის მონომერად. 1,2-დიქლოროეთანი არის სასარგებლო ორგანული გამხსნელი და ასევე არის ღირებული წინამორბედი ვინილის ქლორიდის სინთეზში.
4) ალკილაცია - ნახშირწყალბადების დამატება ორმაგ ბმაში, მაგალითად, ეთილენისა და ბენზოლისგან ეთილბენზოლის სინთეზი, რასაც მოჰყვება გადაქცევა სტირონში. ეთილბენზოლი არის შუამავალი სტიროლის წარმოებისთვის, ერთ-ერთი ყველაზე ფართოდ გამოყენებული ვინილის მონომერი. სტირონი არის მონომერი, რომელიც გამოიყენება პოლისტიროლის დასამზადებლად.
5) ეთილენის წვა. აირი მიიღება ეთილის სპირტისა და კონცენტრირებული გოგირდმჟავას გაცხელებით.
6) ჰიდრატაცია არის რეაქცია წყლის დამატებით ორმაგ ბმაში. ამ რეაქციის ყველაზე მნიშვნელოვანი სამრეწველო გამოყენებაა ეთილენის ეთანოლად გარდაქმნა.
ეთილენი და წვა
ეთილენი არის უფერო გაზი, რომელიც ცუდად იხსნება წყალში. ჰაერში ეთილენის წვას თან ახლავს ნახშირორჟანგის და წყლის წარმოქმნა. მისი სუფთა სახით, გაზი იწვის მსუბუქი დიფუზიური ალით. მცირე რაოდენობით ჰაერთან შერეული, ის იძლევა ცეცხლს, რომელიც შედგება სამი ცალკეული ფენისგან - შიდა ბირთვი - დაუწვავი აირი, ლურჯ-მწვანე ფენა და გარე კონუსი, სადაც ნაწილობრივ იჟანგება პროდუქტი.წინასწარ შერეული ფენიდან შეწვით დიფუზიურ ცეცხლში. შედეგად მიღებული ალი აჩვენებს რეაქციების კომპლექსურ სერიას და რაც უფრო მეტი ჰაერი ემატება აირის ნარევს, დიფუზიური ფენა თანდათან ქრება.
სასარგებლო ფაქტები
1) ეთილენი არის ბუნებრივი მცენარეული ჰორმონი, ის გავლენას ახდენს ყველა მცენარის ზრდაზე, განვითარებაზე, მომწიფებასა და დაბერებაზე.
2) გაზი არ არის მავნე და არატოქსიკური ადამიანისთვის გარკვეული კონცენტრაციით (100-150 მგ).
3) გამოიყენება მედიცინაში, როგორც ტკივილგამაყუჩებელი.
4) ეთილენი ანელებს დაბალ ტემპერატურაზე.
5) დამახასიათებელი თვისებაა კარგი შეღწევა ნივთიერებების უმეტესობაში, როგორიცაა მუყაოს შესაფუთი ყუთები, ხის და თუნდაც ბეტონის კედლები.
6) მიუხედავად იმისა, რომ ფასდაუდებელია სიმწიფის პროცესის დაწყების უნარით, ის ასევე შეიძლება ძალიან საზიანო იყოს მრავალი ხილის, ბოსტნეულის, ყვავილისა და მცენარისთვის, დააჩქაროს დაბერების პროცესი და შეამციროს პროდუქტის ხარისხი და შენახვის ვადა. დაზიანების ხარისხი დამოკიდებულია კონცენტრაციაზე, ექსპოზიციის ხანგრძლივობაზე და ტემპერატურაზე.
7) ეთილენი ფეთქებადია მაღალ კონცენტრაციებში.
8) ეთილენი გამოიყენება საავტომობილო ინდუსტრიისთვის სპეციალური მინის წარმოებაში.
9) კონსტრუქციული ფოლადის დამზადება: გაზი გამოიყენება როგორც ჟანგბადის საწვავი გაზი ლითონის ჭრისთვის, შედუღებისთვის და მაღალი სიჩქარით თერმული შესხურებისთვის.
10) გადამუშავება: გამოიყენება ეთილენიროგორც გამაგრილებელი, განსაკუთრებით LNG ქარხნებში.
11) როგორც უკვე აღვნიშნეთ, ეთილენი არის ძალიან რეაქტიული ნივთიერება, გარდა ამისა, ის ასევე ძალიან აალებადია. უსაფრთხოების მიზნით, ის ჩვეულებრივ ტრანსპორტირდება სპეციალური ცალკე გაზსადენით.
12) ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული პროდუქტი, რომელიც დამზადებულია პირდაპირ ეთილენისგან, არის პლასტმასი.
