گاز اتیلن چیست و چه کاربردی دارد؟

مجموعه: آیا می دانید ؟

ساختمان اتیلن

اتیلن، ساده ترین هیدروکربن غیر اشباع بوده و اولین عضو از گروه آلکن ها می باشد. فرمول شیمیایی آن C2H4 بوده، بین دو اتم کربن پیوند دوگانه وجود دارد. به دلیل وجود این پیوند دوگانه، اتیلن ایزومر صورت‌بندی ندارد، یعنی دو نیمه مولکول نمی توانند با چرخش حول پیوند دوگانه، صورت بندی خود را تغییر دهند.

اتیلن دارای ساختمان مسطح بوده، زاویه بین دو اتصال کربن-هیدروژن، ۱۱۷ درجه می باشد. یعنی مقداری بسته تر از زاویه ۱۲۰ درجه که برای هیبریداسیون sp2 مناسب می باشد. اتیلن گازی بیرنگ و آتش گیر به شمار می رود و در ترکیب نفت و گاز طبیعی یافت می شود. 

واکنش های شیمیایی مربوطه

آلکن ها به علت داشتن پیوند دوگانه در واکنش های افزایشی شرکت می کنند. هالوژن ها با اتیلن واکنش داده و تولید هالو اتان می کند. با افزودن آب به پیوند دوگانه اتانول تولید می شود، اما سرعت واکنش بدون حضور کاتالیزگر پایین می باشد.

در حضور کاتالیزگرهای فلزی نظیر پلاتین، نیکل و … و فشار بالا، اتیلن، هیدروژن دار شده، به اتان تبدیل می شود. اتیلن در حضور پراسیدها به اتواکسید که یک ترکیب حلقوی است تبدیل می شود. اتیلن در حضور رادیکال هایی که واکنش بسپارش را آغاز می کنند، به پلی اتیلن پلیمریزه می شود. 

روش های توليد اتیلن :

اتيلن در صنايع پتروشيمی با روش کراکينگ با بخار آب توليد می شود. در اين فرآيند هيدروکربن های گازی و محلول های سبک هيدروکربن حاصل از نفت به مدت بسيار کوتاه در دماي 950 - 750 درجه سانتیگراد حرارت داده می شوند.

عموماً در اين واکنش هيدروکربن های بزرگ به هيدروکربن های کوچک شکسته شده، هيدروکربن های اشباع با از دست دادن هيدروژن به هيدروکربن های غير اشباع تبديل می شوند. محصول اين واکنش مخلوطی از انواع هيدروکربن هاست که اتيلن عمده ترين آن می باشد. مخلوط را به وسيله متراکم سازی و تقطير جز به جز جداسازی می کنند. روش های ديگر، هيدروژن دار کردن استيلن با استفاده از کاتاليزور و آبگيری از اتانول می باشد.

اتيلن در صنايع پتروشيمی با روش کراکينگ با بخار آب توليد می شود

کاربردهای گاز اتیلن :

اتیلن، نوعی هورمون گیاهی است که باعث رسیدن میوه ها، باز شدن شکوفه ها و گل ها و همچنین ریزش برگ ها در پاییز می شود. به دلیل این خاصیت در کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرد. برای جلوگیری از خراب شدن میوه هایی مانند سیب، گلابی و موز، در حمل و نقل یا انبار، آن ها را کمی نارس می چینند و قبل از وارد کردن به بازار، تحت تاثیر اتیلن قرار می دهند تا رسیده شود. 

گاهی میوه هنگامی که به بازار می رسد هنوز به میزان کافی رسیده نشده است! راهکار این موضوع بسیار ساده است! گاز اتیلن. گاز اتیلن باعث می شود تا میوه ها بسیار سریع برسند و نرم و آماده مصرف گردند.

در حقیقت گاز اتیلن در درون پوست میوه ها به مقدار بسیار کم وجود دارد و در مدت طولانی باعث رسیدن میوه ها می شود ولی گاهی جوامع صنعتی نیاز به این دارند تا با استفاده از گاز مصنوعی عمل رسیدن میوه ها را سرعت بخشند.

گاز اتیلن یک گاز بی رنگ است که به صورت جدی سمی نیست. اتیلن به صورت بسیار عمده در صنایع پلاستیک سازی مورد استفاده قرار می گیرد. در حقیقت اتیلن یکی از ترکیبات پایه تولید مواد عالی یا پلیمری در صنعت است. اتیلن در نفت و گاز استخراج شده از معادن به وفور یافت می شود و یکی از محصولات پایین دستی پتروشیمی به حساب می آید. در سال ۱۷۹۵، اتیلن را گاز اولفین می ‌نامیدند.

نحوه شناسایی اتیلن :

اتیلن، رنگ قهوه‌ای محلول برم در تتراکلرید کربن را بی رنگ می کند و رنگ بنفش محلول سرد و رقیق پرمنگنات پتاسیم را از بین می برد و در نتیجه واکنش رسوبات قهوه ای MnO2 حاصل می شود. در اسید سولفوریک سرد و غلیظ حل می شود. 

اطلاعات ايمنی:

اتيلن تحريک کننده پوست و چشم نيست ولی تماس با اتيلن مايع ممکن است سبب يخ زدگی شديد شود. اتيلن بشدت اشتعال پذير است.

گردآوری: بخش علمی بیتوته