Propilen: Kimyasal Yapı, Özellikleri ve Kullanım Alanları
Ortam sıcaklığında ve atmosferik basınçta propilen veya propen, gaz halindedir ve diğer alkenler gibi, renksizdir. Yağa benzer fakat daha az yoğun bir kokuya sahiptir. Güçlü bir kutupsal bağ bulunmasa da molekülü asimetrik olduğundan dipolar bir an gösterir.
Ayrıca, propilen yapısal bir siklopropan izomeridir (aynı kimyasal formül C3H6'ya sahiptirler). Bitki örtüsü ve fermentasyon işlemlerinin bir sonucu olarak doğada ortaya çıkar. Yapay olarak, petrol, doğal gaz ve daha az oranda karbon gibi fosil yakıtların işlenmesi sırasında ortaya çıkar.
Benzer şekilde, etilen ve propilen, yüksek talep gören küçük hidrokarbonlar üretmek için büyük hidrokarbon moleküllerini bölme işleminde rafine edilmiş yağ ürünleridir.
Propilen ayrıca farklı metodolojiler kullanılarak da elde edilebilir:
- Çift bağların kırıldığı ve propilen verecek şekilde yeniden düzenlendiği geri dönüşümlü şekilde etilen ve butenin reaksiyona sokulması.
- Propan hidrojen giderme işlemi (hidrojen kaybı) yoluyla.
- Metanolden (MTO) olefinlerin üretim programının bir parçası olarak, propilen metanolden üretildi. Bu, dehidrasyonunu destekleyen ve etilen ve propilen oluşumuna yol açan zeolit katalizöründen geçirildi.
3CH30H (metanol) => CH3CH = CH2 (propilen) + 3H20 (su)
Kimyasal yapısı
Yukarıdaki resimde, asimetrisinin öne çıktığı propilenin kimyasal yapısı görülebilir (sağ taraf soldan farklıdır). H atomu içermeyen karbon iskeleti bumerang olarak görülebilir.
Bu bumeran, yanlarından birinde (Cı) doymamışlık ya da çift bağ sağlar ve bu nedenle karbon atomlarının sp2 hibridizasyonu nedeniyle yassıdır.
Bununla birlikte, diğer taraf, hibridizasyonu sp3 olan ve bir tetrahedral geometriye sahip olan metil grubu (-CH3) tarafından işgal edilir. Böylece, önden bakıldığında, bumerang, yaklaşık 109.5º'de çıkıntı yapan H atomu ile düzdür.
Gaz fazında, molekül diğerleriyle dağılma kuvvetleri tarafından zayıf şekilde etkileşime girer. Ayrıca, iki propilen molekülünün çift bağları (π-π) arasındaki etkileşimler metil grup tarafından önlenir.
Bu, fiziksel özelliklerine yansıyan moleküller arası kuvvetlerinde bir azalmaya neden olur. Sadece çok düşük sıcaklıklarda propilen, bumeranın zayıf etkileşimlerinde gruplandırılmış kaldığı katı bir yapıyı benimseyebilir.
özellikleri
Aromatik bir kokuya sahip renksiz bir gazdır. Sıvılaştırılmış gaz şeklinde taşınır ve onu içeren kaplardan kaçtığında bunu gaz veya sıvı şeklinde yapar. Düşük konsantrasyonlarda, hava ile patlayıcı ve yanıcı bir karışım oluşturur, propilen yoğunluğu havadan daha fazladır.
Moleküler ağırlık
42, 081 g / mol
Kaynama noktası
53.9 ºF ila 760 mmHg
48 ºC ila 760 mmHg
Erime noktası
301.4 ºF
185 ºC
Parlama noktası
162 ºF
çözünürlük
44.6 ml / 100 ml su içinde.
Etanol içinde 1250 ml / 100 ml.
Asetik asit içinde 524.5 ml / 100 ml.
Çözünürlük kütle olarak ifade edilir
200 mg / l 25 ºC
yoğunluk
-52.6º F'de 0.609 mg / ml
20 ° C'de 0.5139
Buhar yoğunluğu
1, 46 - 32 ° F (referans olarak alınan havaya göre).
1, 49 (hava = 1).
1.91 kg / m3 ila 273.15 K
Buhar basıncı
-205.4ºF'de 1 mmHg
760 mmHg ila -53.9 ° F
8.69 × 103 mmHg, 25 ° C'de (ekstrapolasyon değeri).
25 ºC'de 1.158 kPa
37 ºC'de 15.4 atm
otomatik ateşleme
851 ºF
455 ºC
viskozite
16.7 ºC'de 83.4 mikropoise.
Yanma ısısı
16, 692 BTU / lb
10.940 cal / g
Buharlaşma ısı
104.62 cal / g (kaynama noktasında)
Yüzey gerilimi
90 ° C'de 16.7 din / cm
polimerizasyon
Katalizörlerin varlığında yüksek sıcaklıklarda ve yüksek basınçlarda polimerleşir.
Donma noktası
185.25 ° C
Koku eşiği
10-50 mg / m3 (algılama)
100 mg / m3 (tanıma)
uygulamaları
Petrokimya endüstrisinde yakıt ve alkilleyici madde olarak kullanılır. Kimya endüstrisinde, çok sayıda türevin üretimi ve sentezi için hammadde olarak kullanılır.
Esas olarak polipropilen, akrilonitril (ACN), propilen oksit (PO), alkoller, kümen ve akrilik asitlerin üretiminde fayda sağlar.
polipropilen
Polipropilen, elektronik ve elektrikli aksesuarlarda, ev eşyalarında, şişe kapaklarında ve valizlerde kullanılan ana plastik malzemelerden biridir.
Lamine edilmiş malzeme, tatlılar, etiketler, CD'ler, vb. Paketlemede kullanılırken, lifler klasörlerden ve kıyafetlerden yapılır.
akrilonitril
Elastomerik polimerler ve elyaflar akrilonitrilden elde edilir. Bu lifler, kazak, çorap ve spor kıyafetleri gibi farklı kıyafet biçimlerinin üretimi için tasarlanmıştır. Ayrıca ev mobilyalarında, dosyalarda, döşemelerde, minderlerde ve battaniyelerde kullanılır.
Propilen oksit
Propilen oksit, poliüretan sentezinde bir bileşen olarak katılır. Bu esnek köpük ve sert köpük üretiminde kullanılır. Esnek köpük, ev mobilyalarında ve otomotiv endüstrisinde dolgu maddesi olarak kullanılır.
Öte yandan, sert köpük temel olarak bina yalıtım malzemesi olarak kullanılır.
Ek olarak, propilen glikol üretiminde propilen oksit kullanılır. Bu bileşik, doymamış polyester reçinelerin imalatında ve antifriz olarak kullanılır.
Ek olarak, propilen glikol eterin üretiminde propilen oksit kullanılır. Bu eter boya, giysi, mürekkep, reçineler ve temizleyicilerin imalatında kullanılır.
Alkollerin ve diğer kullanımların sentezi için
Propilen, aralarında izopropanol olmak üzere kozmetiklerde ve kişisel bakım ürünlerinde çözücü olarak kullanılan bazı alkollerin elde edilmesini sağlar. Ek olarak, antiseptik ajan rolünü de yerine getirir.
- İzopropanol, boya, reçine, mürekkep ve yapışkan bantların üretiminde görev almaktadır. İlaç endüstrisinde de kullanılır.
- Ftalat, plastikleştirici, yapışkan madde ve boya üretiminde okso-alkol2-etilheksanol kullanılır.
- Butanol, boya, kaplama, reçine, boya, ilaç ve polimer imalatında kullanılır.
Öte yandan, kümen, propilen ve benzen kombinasyonundan üretilir. Kümen, polikarbonatlar, fenolik reçineler, epoksi reçineleri ve metil metakrilat gibi çeşitli ürünlerde kullanılan, fenol ve aseton üretiminde ana bileşiktir.
Son olarak akrilik asit - propilenden türetilen başka bir ürün - akrilik boyaların ve reçinelerin üretiminde boya, kaplama ve yapıştırıcı uygulamaları için kullanılır.
