Propylene: Cấu trúc hóa học, tính chất và công dụng
Propylene hoặc propene ở nhiệt độ môi trường và ở áp suất khí quyển ở trạng thái khí và, giống như các anken khác, không màu. Nó có mùi tương tự như dầu nhưng cường độ ít hơn. Nó trình bày một khoảnh khắc lưỡng cực kể từ khi, mặc dù nó thiếu một liên kết cực mạnh, phân tử của nó không đối xứng.
Ngoài ra, propylene là một đồng phân cấu trúc của cyclopropane (chúng có cùng công thức hóa học C 3 H 6 ). Nó xảy ra trong tự nhiên như là kết quả của quá trình thực vật và lên men. Nhân tạo xảy ra trong quá trình xử lý nhiên liệu hóa thạch như dầu mỏ, khí đốt tự nhiên và ở mức độ thấp hơn là carbon.
Tương tự, ethylene và propylene là sản phẩm của quá trình lọc dầu trong quá trình tách các phân tử hydrocarbon lớn để tạo ra hydrocarbon nhỏ có nhu cầu cao.
Propylene cũng có thể thu được bằng các phương pháp khác nhau:
- Phản ứng thuận nghịch với ethylene và butene, trong đó các liên kết đôi bị phá vỡ và được điều chỉnh lại để tạo ra propylene.
- Thông qua quá trình khử hydro (mất hydro) propan.
- Là một phần của chương trình sản xuất olefin từ methanol (MTO), propylene được sản xuất từ methanol. Điều này đã được truyền qua chất xúc tác zeolite, thúc đẩy sự mất nước của nó và dẫn đến sự hình thành ethylene và propylene.
3CH 3 OH (metanol) => CH 3 CH = CH 2 (propylen) + 3H 2 O (nước)
Cấu trúc hóa học
Trong hình trên, cấu trúc hóa học của propylene có thể được nhìn thấy, trong đó sự bất đối xứng của nó nổi bật (phía bên phải khác với bên trái). Bộ xương carbon của nó, không bao gồm các nguyên tử H, có thể được quan sát như một chiếc boomerang.
Boomeran này thể hiện một liên kết không bão hòa hoặc liên kết đôi ở một trong các mặt của nó (C 1 ) và do đó, bằng phẳng do sự lai hóa sp2 của các nguyên tử carbon.
Tuy nhiên, phía bên kia bị chiếm bởi nhóm methyl (-CH 3 ), có sự lai hóa là sp3 và có dạng hình tứ diện. Do đó, nhìn từ phía trước, boomerang phẳng với các nguyên tử H nhô ra từ này ở khoảng 109, 5 ..
Trong pha khí, phân tử tương tác yếu với các chất khác bằng lực phân tán. Ngoài ra, sự tương tác giữa các liên kết đôi (π - π) của hai phân tử propylene bị ngăn chặn bởi nhóm methyl.
Điều này dẫn đến việc giảm lực liên phân tử của chúng, được phản ánh trong các tính chất vật lý của chúng. Chỉ ở nhiệt độ rất thấp, propylene có thể sử dụng một cấu trúc vững chắc, trong đó boomeran vẫn được nhóm với các tương tác yếu của chúng.
Thuộc tính
Nó là một loại khí không màu với mùi thơm. Nó được vận chuyển dưới dạng khí hóa lỏng và khi thoát ra khỏi các thùng chứa nó, nó sẽ ở dạng khí hoặc lỏng. Ở nồng độ thấp, nó tạo thành hỗn hợp dễ nổ và dễ cháy với không khí, mật độ propylene lớn hơn không khí.
Trọng lượng phân tử
42, 081 g / mol
Điểm sôi
53, 9 FF đến 760 mmHg
48 ºC đến 760 mmHg
Điểm nóng chảy
301, 4 FF
185 ºC
Điểm chớp cháy
162 FF
Độ hòa tan
44, 6 ml / 100 ml trong nước.
1250 ml / 100 ml trong ethanol.
524, 5 ml / 100 ml trong axit axetic.
Độ hòa tan thể hiện dưới dạng khối lượng
200 mg / l 25 CC
Mật độ
0, 609 mg / ml ở -52, 6 FF
0, 5139 ở 20 độ C
Mật độ hơi
1, 46 đến 32 ° F (liên quan đến không khí được lấy làm tham chiếu).
1, 49 (không khí = 1).
1, 91 kg / m3 đến 273, 15 K
Áp suất hơi
1 mmHg ở -205, 4 FF
760 mmHg đến -53, 9 ° F
8, 69 × 103 mmHg ở 25 ° C (giá trị ngoại suy).
1.158 kPa ở 25 ºC
15, 4 atm ở 37 ºC
Tự động
851 FF
455 ºC
Độ nhớt
83, 4 microp rùa ở 16, 7 CC.
Nhiệt lượng đốt cháy
16.692 BTU / lb
10.940 cal / g
Nhiệt bay hơi
104, 62 cal / g (tại điểm sôi)
Sức căng bề mặt
16, 7 dynes / cm ở 90 ° C
Phản ứng trùng hợp
Polyme hóa ở nhiệt độ cao và áp suất cao với sự có mặt của chất xúc tác.
Điểm đóng băng
185, 25 ° C.
Ngưỡng mùi
10-50 mg / m3 (phát hiện)
100 mg / m3 (công nhận)
Công dụng
Nó được sử dụng trong ngành hóa dầu làm chất nhiên liệu và kiềm hóa. Trong công nghiệp hóa chất, nó được sử dụng làm nguyên liệu thô để sản xuất và tổng hợp nhiều dẫn xuất.
Nó có công dụng chủ yếu trong sản xuất polypropylen, acrylonitril (ACN), propylene oxide (PO), rượu, cumene và axit acrylic.
Polypropylen
Polypropylen là một trong những vật liệu nhựa chính được sử dụng trong các thiết bị điện tử và điện tử, đồ gia dụng, nắp chai và vali.
Các vật liệu nhiều lớp được sử dụng trong bao bì đồ ngọt, nhãn, đĩa CD, vv, trong khi các sợi được làm từ các thư mục và quần áo.
Acrylonitril
Polyme Elastomeric và sợi thu được từ acrylonitril. Những sợi này được thiết kế để sản xuất các dạng quần áo khác nhau, chẳng hạn như áo len, vớ và đồ thể thao. Chúng cũng được sử dụng trong đồ nội thất gia đình, trong các thư mục, bọc, đệm và chăn.
Propylene oxit
Propylene oxide tham gia như một thành phần trong quá trình tổng hợp polyurethane. Điều này được sử dụng trong sản xuất bọt linh hoạt và bọt cứng. Bọt linh hoạt được sử dụng làm chất độn cho đồ nội thất gia đình và trong ngành công nghiệp ô tô.
Mặt khác, bọt cứng chủ yếu được sử dụng làm vật liệu cách nhiệt xây dựng.
Ngoài ra, propylene oxide được sử dụng trong sản xuất propylene glycol. Hợp chất này được sử dụng trong sản xuất nhựa polyester không bão hòa và làm chất chống đông.
Ngoài ra, propylene oxide được sử dụng trong sản xuất propylene glycol ether. Ether này có ứng dụng trong sản xuất sơn, quần áo, mực, nhựa và chất tẩy rửa.
Để tổng hợp rượu và sử dụng khác
Propylene cho phép thu được một số rượu, trong đó có isopropanol, được sử dụng làm dung môi trong mỹ phẩm và các sản phẩm chăm sóc cá nhân. Ngoài ra, nó hoàn thành vai trò của chất khử trùng.
- Isopropanol tham gia vào việc sản xuất sơn, nhựa, mực và băng dính. Nó cũng được sử dụng trong ngành công nghiệp dược phẩm.
- Oxo-alcohol2-ethylhexanol được sử dụng trong sản xuất phthalates, chất hóa dẻo, vật liệu kết dính và sơn.
- Butanol được sử dụng trong sản xuất sơn, sơn, nhựa, thuốc nhuộm, dược phẩm và polyme.
Mặt khác, cumene được sản xuất từ sự kết hợp của propylene và benzen. Cumene là hợp chất chính trong sản xuất phenol và acetone, được sử dụng trong nhiều loại sản phẩm, chẳng hạn như polycarbonat, nhựa phenolic, nhựa epoxy và metyl metacryit.
Cuối cùng, axit acrylic - một sản phẩm khác có nguồn gốc từ propylene - được sử dụng trong sản xuất este và nhựa acrylic cho sơn, sơn và các ứng dụng kết dính.
