برای به دست آوردن استیلن از متان، انجام یک واکنش هیدروژن زدایی ضروری است. قبل از اینکه به بررسی آن بپردازیم، اجازه دهید برخی از ویژگی های هیدروکربن را تجزیه و تحلیل کنیم.
ویژگی استیلن
این یک ماده گازی است که اولین نماینده از کلاس هیدروکربن های غیر اشباع (آلکین ها) است. سبکتر از هوا است و در آب کمی حل می شود. فرمول مولکولی C2H2، مشترک برای کل کلاس SpN2n-2. استیلن به عنوان یک ماده شیمیایی فعال و به شدت انفجاری در نظر گرفته می شود. به منظور جلوگیری از موارد اضطراری، آن را در ظروف فولادی در بسته با زغال چوبی که به آن اضافه شده است، نگهداری می شود.
تولید از آلکان
استیلن از تجزیه متان به دست آمد. این واکنش شیمیایی با استفاده از یک کاتالیزور انجام می شود و در دمای بالا رخ می دهد. ماده اولیه اولین نماینده کلاس پارافین است. هیدروژن زدایی علاوه بر استیلن، هیدروژن تولید می کند.
در پاسخ به این سوال که چگونه استیلن را از متان بدست آوریم، معادله واکنش را می توان به صورت:
نشان داد.
2CH4=C2H2+3H2
روش کاربید
می توان استیلن را از متان یا به عنوان به دست آوردماده اولیه برای مصرف کاربید کلسیم این روند در شرایط عادی پیش می رود. هنگامی که کاربید کلسیم با آب برهمکنش می کند، نه تنها استیلن، بلکه هیدروکسید کلسیم (آهک خاموش) نیز تشکیل می شود. علائم یک فرآیند شیمیایی، تکامل گاز (خش خش) و همچنین تغییر رنگ محلول هنگام افزودن فنل فتالئین به رنگ تمشک خواهد بود.
هنگامی که از کاربید فنی حاوی ناخالصی های مختلف به عنوان ماده اولیه استفاده می شود، بوی نامطبوعی در طول تعامل مشاهده می شود. این با حضور در محصولات واکنش مواد گازی سمی مانند فسفین، سولفید هیدروژن توضیح داده می شود.
شکستگی فرآورده های نفتی
در حال حاضر امکان به دست آوردن استیلن نه تنها از متان وجود دارد. روش صنعتی اصلی برای تولید این نماینده آلکین ها، کراکینگ (شکاف) هیدروکربن ها است. اگر استیلن از متان به دست آید، هزینه انرژی حداقل خواهد بود. این فناوری علاوه بر مواد اولیه ارزان و در دسترس، تولیدکنندگان مواد خام هیدروکربنی را با سادگی تجهیزات تکنولوژیکی مورد استفاده در فرآیند هیدروژن زدایی متان جذب می کند.
دو گزینه برای چنین فرآیند شیمیایی وجود دارد. روش اول مبتنی بر عبور متان از الکترودهایی است که تا دمای 1600 درجه سانتیگراد گرم شده اند. این فناوری شامل خنک سازی شدید محصول به دست آمده است. گزینه دوم برای هیدروژن زدایی متان برای تولید استیلن شامل استفاده از انرژی است که در طی احتراق جزئی این آلکین تولید می شود.
سیلندرهای حاوی استیلن را نمی توان به دریچه های برنزی مجهز کرد، زیرا برنز حاوی مس است. برهمکنش این فلز با استیلن با تشکیل نمک انفجاری همراه است.
نتیجه گیری
استیلن در حال حاضر در مناطق مختلف صنعتی استفاده می شود. این ماده خام با ارزشی برای سنتز اتانول، پلاستیک، لاستیک و اسید استیک است. این نماینده از کلاس آلکین ها هنگام برش و جوشکاری فلزات به عنوان یک نور روشن در لامپ های جداگانه مورد تقاضا است.
بر اساس استیلن، سنتز مواد منفجره مورد استفاده به عنوان چاشنی انجام می شود. در واکنش اکسیداسیون این آلکین در اکسیژن اتمسفر، شعله قوی مشاهده می شود. متان در صنایع شیمیایی از ارزش کمتری برخوردار نیست. علاوه بر استفاده از آن به عنوان ماده اولیه برای تولید استیلن، در مقادیر زیادی به عنوان یک هیدروکربن طبیعی در صنعت سوخت مصرف می شود. وقتی می سوزد، مقدار قابل توجهی گرما آزاد می شود.
