|
Ii bob. Alkinlarning eng muhim vakili atsetilen
|
| bet | 2/13 | | Sana | 20.05.2024 | | Hajmi | 1,65 Mb. | | #244670 |
Bog'liq Asitelinning olinishi va xossalariKurs ishining maqsadi: Atsetilen mavzusidagi kurs ishining maqsadi uning xossalari, ishlab chiqarish usullari va qo'llanilishini to'liq tushunishni ta'minlashdir.
Kurs ishining vazifasi: Vazifalar atsetilenning kimyoviy xulq-atvori, uning sanoatdagi foydalanishlari va ishlab chiqarish va boshqarish davrida xavfsizlik choralari o'rganishni o'z ichiga olishi mumkin.
I BOB. ALKINLAR
1.1 Alkinlarning nomenklaturasi va izomeriyasi.
Asetilen (tizimli ism: etin) - alkinlar guruhiga mansub uglevodorod. U barcha vodorod atomlari va ikkita uglerod atomidan iborat bo'lgani uchun barcha alkinlarning eng oddiyi hisoblanadi. Asetilen - to'yinmagan organik birikma, chunki uning to'rtta atomlari kovalent bog'lanish orqali uch marta bog'langan.
Asetilen 1836 yilda Edmund Devi tomonidan kashf etilgan, u "yangi vodorod karbüreti" deb atagan. U 1860 yilda "atsetilen" nomini olgan frantsuz kimyogari Marcellin Berthelot tomonidan qayta kashf etilgan. Nobel mukofoti laureati Gustaf Dalen asetilen portlashi tufayli ko'r bo'lib qoldi.
Asetilen ishlab chiqarish uchun asosiy xom ashyo kaltsiy karbonat (ohaktosh) va ko'mirdir. Kaltsiy karbonat avval kaltsiy oksidiga, ko'mir esa koksga aylanadi, so'ngra ikkalasi bir -biri bilan reaksiyaga kirishib kaltsiy karbid va uglerod oksidi hosil qiladi:
CaO + 3C → CaC2 + CO
Kaltsiy karbid (yoki kaltsiy atsetilid) va suv bir necha usul bilan reaksiyaga kirishib, asetilen va kaltsiy gidroksidi hosil qiladi. Bu reaktsiya 1862 yilda Fridrix Vohler tomonidan aniqlangan.
CaC2 + 2H2O → Ca (OH)2 + C2H2
Kaltsiy karbid sintezi juda yuqori haroratni talab qiladi, ~ 2000 daraja Selsiy, shuning uchun reaksiya elektr yoyli pechda amalga oshiriladi. Bu reaktsiya XIX asr boshlanishidan oldin Niagara sharsharasidan ozod qilingan katta miqdordagi arzon gidroelektr energiyasi natijasida paydo bo'lgan kimyo sanoat inqilobining muhim qismi edi.
Asetilenni kislorod bilan metanning qisman yonishi yoki uglevodorodlarning yorilishi natijasida ham olish mumkin. Berthelot asetilenni metil spirti, etil spirti, etilen yoki efirdan tayyorlay oldi, bularning birortasini gaz yoki bug 'sifatida qizg'ish naychadan o'tkazdi. Berthelot, shuningdek, atsetilenning aralash siyanogen va vodorod gazlari orqali elektr uchqunlari uchirish natijasida hosil bo'lganligini aniqladi. U, shuningdek, to'g'ridan -to'g'ri toza vodorodni uglerod bilan birlashtirib, uglerod yoyining elektr tushirishidan foydalanib, atsetilen hosil qila oldi.
Tuzilishi
Uglerod-uglerodli uch bog'lanish uglerod atomlarini sigma bilan bog'lanish uchun ikkita sp gibrid orbital bilan qoldiradi va to'rtta atomni bir tekis chiziqda, CCH bog'lanish burchagi 180 ° ga teng.
Reaksiyalar 400 ° C dan yuqori (uglevodorod uchun juda past), atsetilenning pirolizi boshlanadi. Asosiy mahsulotlar - dimer vinilatsetilen (C.4H4) va benzol. 900 ° C dan yuqori haroratlarda (1173 K) asosiy mahsulot kuydiriladi.
Asetilendan foydalanib, Berthelot birinchi bo'lib alifatik birikma aromatik birikma hosil qilishi mumkinligini ko'rsatdi, u asetilenni shisha naychada qizdirib, bir necha toluol bilan benzol hosil qildi. Berthelot oksidlangan asetilen bilan sirka kislotasi va oksalat kislotasini hosil qiladi. U atsetilenni etilen va etan hosil qilish uchun kamaytirish mumkinligini aniqladi.
Asetilenni Ziegler-Natta katalizatorlari bilan polimerizatsiya qilish natijasida poliatsetilen plyonkalar hosil bo'ladi. Poliasetilen, o'zgaruvchan bitta va ikkita bog'lanishli uglerod molekulalari zanjiri, birinchi kashf etilgan organik yarimo'tkazgich; Yod bilan reaktsiya o'tkazuvchan materialni hosil qiladi.
Reppe kimyosi
Uolter Reppe shuningdek, atsetilen og'ir metallar katalizatorlari bilan yuqori bosimda reaksiyaga kirishib, sanoat ahamiyatli kimyoviy moddalarni berishi mumkinligini aniqladi:
Vinil birikmalarini olish uchun atsetilen spirtlar, vodorod siyanid, vodorod xlor yoki karboksilik kislotalar bilan reaksiyaga kirishadi:
Etinil diollarni berish uchun aldegidlar bilan.
Bu sanoatda formaldegid va atsetilendan 1,4-butindiol ishlab chiqarish uchun ishlatiladi:
C2H2 + CH2O = C4H6O + O2
Uglerod oksidi bilan akril kislotani yoki akril oynalarni ishlab chiqarishda ishlatilishi mumkin.
Benzol va sikloktatetraenni berish uchun tsikllanish:
Foydalanadi
AQShda har yili ishlab chiqariladigan asetilenning taxminan 80 foizi kimyoviy sintezda ishlatiladi. Qolgan 20 foizi olovning yuqori harorati tufayli birinchi navbatda oksiatsetilenli gazni payvandlash va kesish uchun ishlatiladi; asetilenning kislorod bilan yonishi 3300 ° C dan yuqori olov hosil qiladi va 11,8 kJ/g chiqaradi. Oksiatsetilen - bu eng issiq yonadigan gaz. (Faqat qattiq yoqilg'i yuqori haroratli kimyoviy olovni ishlab chiqarishi mumkin.)
Asetilen, shuningdek, bir vaqtlar konchilar tomonidan ishlatilgan (Devi lampasi bilan adashtirmaslik kerak) asetilen ("karbid") lampasida, vintage mashinalarda ishlatiladi va ba'zida kovchilar tomonidan ishlatiladi. Shu nuqtai nazardan, asetilen chiroqning yuqori kamerasidan kaltsiy karbidiga (CaC) suv tomizish orqali hosil bo'ladi.2) chiroq tagidagi granulalar.
Ilgari, bir nechta shaharlarda yorug'lik uchun atsetilen ishlatilgan, shu jumladan 1897 yil 24 iyulda Vengriyadagi Tata va 1898 yilda Angliyaning Shimoliy Piterton shahri.
Hozirgi vaqtda asetilen po'latdan karbürizasyonda (ya'ni qattiqlashishda) ishlatiladi, agar ob'ekt o'choqqa sig'maydigan darajada katta bo'lsa.
Asetilen nanotexnologiyadan foydalangan holda molekulyar ishlab chiqarish uchun uglerod xomashyosi sifatida taklif qilingan. Bu tabiiy ravishda sodir bo'lmagani uchun, asetilenni ishlatish nazoratsiz o'z-o'zini takrorlashni cheklab qo'yishi mumkin.
Asetilen radiokarbonlarni aniqlashda uglerodni uchirish uchun ishlatiladi. Arxeologik namunadagi uglerodli material lityum karbid (lityum asetilid deb ham ataladi) hosil qilish uchun kichik ixtisoslashtirilgan tadqiqot pechida lityum metall bilan reaksiyaga kirishdi. Karbidni odatdagidek suv bilan reaksiyaga kirishtirib, 14 -uglerodning 12 -izotopik nisbatini aniqlash uchun mass -spektrometrga yuboriladigan asetilen gazini hosil qilish mumkin.
Atsetilendan foydalanish kelajakda asta -sekin o'sib borishi kutilmoqda, chunki yangi ilovalar ishlab chiqilmoqda. Yangi dasturlardan biri - atsetilenni turli xil polietilen plastmassalarni ishlab chiqarishda foydalanish uchun etilenga aylantirish. Ilgari, etilenni tayyorlash uchun ishlatiladigan bug'li yorilish jarayonining bir qismi sifatida oz miqdordagi asetilen hosil bo'lgan va isrof qilingan. Phillips Petroleum tomonidan ishlab chiqilgan yangi katalizator bu asetilenning katta qismini past narxda rentabellikni oshirish uchun etilenga aylantirish imkonini beradi. Siqilish
Uglerod-uglerodli uch tomonlama bog'lanish tufayli asetilen gazi asosan beqaror va agar biron-bir darajada siqilsa, ekzotermik reaksiyada parchalanadi. Agar gaz bosimi gaz shaklida 100 kPa dan oshsa yoki suyuq yoki qattiq holatda bo'lsa, asetilen juda zo'ravonlik bilan portlashi mumkin, shuning uchun u yuboriladi va aseton yoki dimetilformamidda (DMF) eritilgan holda saqlanadi. Ko'chirgichli (Agamassan) metall tsilindr, uni tashish va ishlatishda xavfsiz qiladi.
Butun dunyo bo'ylab xavfli gaz ballonlarini jo'natish bo'yicha qat'iy qoidalar mavjud. Olovsiz payvandlash jarayonlari tufayli erigan asetilendan foydalanish tez kamaymoqda.
Asetilenni inhalatsiyalash bosh aylanishi, bosh og'rig'i va ko'ngil aynishiga olib kelishi mumkin. U tarkibida zaharli aralashmalar ham bo'lishi mumkin: asetilen uchun siqilgan gaz assotsiatsiyasi tovar spetsifikatsiyasi, bu ifloslanish ta'sirini cheklash maqsadida, asetilenning tijorat sinflarida fosfin, arsin va vodorod sulfid tarkibini aniqlash va miqdorini aniqlash uchun tasniflash tizimini o'rnatdi.[3] Oltingugurt, fosfor va mishyak uglevodorodlar manbaining termik yorilishidan kelib chiqqan holda, uglerodning nopok shakli va turli organik aralashmalardan iborat koks sintezining tarkibiy qismi hisoblanadi.
Asetilendagi iflosliklar zaharli va hatto o'limga olib kelishi mumkin bo'lsa -da, sof asetilen juda past toksiklikka ega ("giyohvandlik" ta'sirini hisobga olmaganda). 80 foizgacha,v/v) atsetilen jarrohlik bemorlarga umumiy behushlik sifatida yuborilgan. Asetilenning savdo nomi "narkilen" edi. 20 -yillarda qashshoqlashgan Germaniyada, ehtimol bir necha ming bemorda, eksperimental ravishda etarli miqdorda ishlatilgan. Tibbiy nuqtai nazardan, atsetilen azot oksidi kabi deyarli xavfsiz va bir oz yuqori kuchga ega bo'lib, aralashmada kislorodning yuqori foizini ishlatishga imkon beradi; bu taxminan 50 foizga kuchliroq. Ammo bemorlarning o'pkasida gazning bir necha marta portlashidan keyin atsetilen va kislorod aralashmalaridan foydalanish to'xtatildi. Bu portlashlarning energiyasi uch tomonlama bog'lanishning beqarorligi tufayli tez yonuvchi inhalatsiyali anestezikadan oshib ketishi mumkin edi (siklopropan deyarli yomon bo'lardi). Ko'krak qafasining bunday ichki portlashi havo aralashmalari bilan (tozalangan kislorodsiz) sodir bo'lishi mumkin emasligi taxmin qilingan.
Adetlarga ko'ra, asetilen zamonaviy davrda azot oksidini suiiste'mol qilish kabi kamdan -kam ishlatilgan. Bunday suiiste'mollik fosfin, arsin va vodorod sulfid aralashmalarining toksikligi tufayli tajovuzkorning o'limiga olib kelishi mumkin. Gaz qattiq matritsa ustida aseton bilan namlangan tanklarga zaryadlangan (singdirilgan) bo'lgani uchun, gaz bilan birga ba'zi aseton chiqadi, bu esa zaharlanishni kuchaytiradi. Asetilenning behushlik xususiyatlari va o'ziga qaram bo'lgan xatti -harakatlari tufayli, bu xatti -harakatlarning haydovchisi yaxshiroq tushuniladi.
Asetilendagi iflosliklarni hid bilan osongina aniqlash mumkin. Sof atsetilen - rangsiz va hidsiz gaz. Asetilenning texnik sarimsoq hidiga xos bo'lgan iflosliklar ifloslanish bilan bog'liq. Kiruvchi aralashmalarga divinil sulfid, ammiak, kislorod, azot, fosfin, arsin, metan, karbonat angidrid, uglerod oksidi, vodorod sulfidi, vinil asetilen, divinilatsetilen, diatsetilen, propadien, geksadien, butadienil asetilen va metilatsetilen kiradi.
|
| |
