Propylen Chemische Struktur, Eigenschaften und Verwendungen

Die Propylen oder Propen bei Raumtemperatur und bei Atmosphärendruck gasförmig ist und wie andere Alkene farblos ist. Es hat einen ölähnlichen, aber weniger intensiven Geruch. Es stellt ein dipolares Moment dar, da das Molekül, obwohl es keine starke polare Verbindung aufweist, asymmetrisch ist.

Außerdem ist Propylen ein Strukturisomer von Cyclopropan (sie haben die gleiche chemische Formel C)₃H₆). Es kommt in der Natur als Folge von Vegetations- und Fermentationsprozessen vor. Künstlich tritt bei der Verarbeitung fossiler Brennstoffe wie Öl, Erdgas und in geringerem Maße Kohlenstoff auf.

Ähnlich ist die Ethylen und Propylen sind Produkte der Erdölraffination in einem Verfahren zur Spaltung des Kohlenwasserstoffmoleküls große kleine Kohlenwasserstoffe in hohen Nachfrage zu erzeugen.

Propylen kann auch mit verschiedenen Methoden erhalten werden:

- Reversibles Umsetzen von Ethylen und Buten, wobei die Doppelbindungen gebrochen und zu Propylen umformuliert werden.

- Durch Dehydrierung (Wasserstoffverlust) von Propan.

- Im Rahmen eines Produktionsprogramms von Olefinen aus Methanol (MTO) wurde Propylen aus Methanol hergestellt. Dieser wurde durch den Zeolithkatalysator geleitet, was dessen Dehydratisierung fördert und zur Bildung von Ethylen und Propylen führt.

3CH₃OH (Methanol) => CH₃CH = CH₂ (Propylen) + 3H₂O (Wasser)

Index

• 1 Chemische Struktur
• 2 Eigenschaften
  • 2.1 Molekulargewicht
  • 2.2 Siedepunkt
  • 2.3 Schmelzpunkt
  • 2.4 Flammpunkt
  • 2.5 Löslichkeit
  • 2.6 Löslichkeit als Masse ausgedrückt
  • 2.7 Dichte
  • 2.8 Dampfdichte
  • 2.9 Dampfdruck
  • 2.10 Selbstzündung
  • 2.11 Viskosität
  • 2.12 Verbrennungswärme
  • 2.13 Verdampfungswärme
  • 2.14 Oberflächenspannung
  • 2.15 Polymerisation
  • 2.16 Gefrierpunkt
  • 2.17 Geruchsschwelle
• 3 Verwendet
  • 3.1 Polypropylen
  • 3.2 Acrylnitril
  • 3.3 Propylenoxid
  • 3.4 Für die Synthese von Alkoholen und andere Anwendungen
• 4 Referenzen

Chemische Struktur

Im Bild oben sehen Sie die chemische Struktur von Propylen, die seine Asymmetrie unterstreicht (die rechte Seite ist anders als die linke). Sein Kohlenstoffskelett ohne die H-Atome kann als Bumerang beobachtet werden.

Dieser Bumerang weist auf einer seiner Seiten eine Ungesättigtheit oder Doppelbindung auf (die C₁) und deshalb wegen der sp-Hybridisierung flach ist² der Kohlenstoffatome.

Die andere Seite ist jedoch von der Methylgruppe (-CH) besetzt₃), deren Hybridisierung sp³ und es hat eine tetraedrische Geometrie. Der Bumerang ist also von vorne betrachtet flach und die H-Atome ragen bei ca. 109,5 ° aus ihm heraus.

In der Gasphase wechselwirkt das Molekül schwach mit anderen durch Dispersionskräfte. Auch die Wechselwirkungen zwischen den Doppelbindungen (π-π) zweier Propylenmoleküle werden durch die Methylgruppe verhindert.

Dies führt zu einer Verringerung ihrer intermolekularen Kräfte, was sich in ihren physikalischen Eigenschaften widerspiegelt. Nur bei sehr niedrigen Temperaturen kann Propylen eine feste Struktur annehmen, in der das Bumeran mit seinen schwachen Wechselwirkungen gruppiert bleibt.

Eigenschaften

Es ist ein farbloses Gas mit aromatischem Geruch. Es wird als verflüssigtes Gas transportiert und, wenn es aus den Behältern austritt, die sie enthalten, wie Gas oder Flüssigkeit der Fall ist. Bei niedrigen Konzentrationen bildet es eine explosive und entzündliche Mischung mit Luft, wobei die Dichte von Propylen größer ist als die von Luft.

Molekulargewicht

42.081 g / mol

Siedepunkt

53,9 ºF bis 760 mmHg

48 ºC bis 760 mmHg

Schmelzpunkt

301,4 ºF

185 ºC

Flammpunkt

162 ºF

Löslichkeit

44,6 ml / 100 ml in Wasser.

1250 ml / 100 ml in Ethanol.

524,5 ml / 100 ml in Essigsäure.

Löslichkeit ausgedrückt als Masse

200 mg / l 25 ºC

Dichte

0,609 mg / ml bei -52,6ºF

0,5139 bei 20ºC

Dampfdichte

1,46 bis 32 ° F (bezogen auf die Luft als Referenz).

1,49 (Luft = 1).

1,91 kg / m³ bis 273,15 ºK

Dampfdruck

1 mmHg bei -205,4ºF

760 mmHg bis -53,9 ° F

8,69×10³ mmHg bei 25 ºC (extrapolierter Wert).

1,158 kPa bei 25 ºC

15.4 atm bei 37 ºC

Selbstentzündung

851 ºF

455 ºC

Viskosität

83,4 Mikropoise bei 16,7 ºC.

Verbrennungswärme

16.692 BTU / lb

10.940 cal / g

Verdampfungswärme

104,62 cal / g (am Siedepunkt)

Oberflächenspannung

16,7 dyn / cm bei 90 ° C

Polymerisation

Polymerisiert bei hohen Temperaturen und hohen Drücken in Gegenwart von Katalysatoren.

Gefrierpunkt

185,25 ° C

Geruchsschwelle

10-50 mg / m³ (Erkennung)

100 mg / m³ (Anerkennung)

Verwendet

Es wird in der petrochemischen Industrie als Brennstoff und Alkylierungsmittel verwendet. In der chemischen Industrie wird es als Rohstoff für die Herstellung und Synthese zahlreicher Derivate eingesetzt.

Es ist hauptsächlich bei der Herstellung von Polypropylen, Acrylnitril (ACN), Propylenoxid (PO), Alkoholen, Cumol und Acrylsäure nützlich.

Polypropylen

Polypropylen ist eines der wichtigsten Kunststoffmaterialien für den Einsatz in Elektronik und elektrischem Zubehör, Haushaltsartikeln, Flaschenverschlüssen und Koffern.

Das laminierte Material wird bei der Verpackung von Süßigkeiten, Etiketten, CDs usw. verwendet, während die Fasern aus Ordnern und Kleidungsstücken bestehen.

Acrylnitril

Elastomere Polymere und Fasern werden aus Acrylnitril erhalten. Diese Fasern sind für die Herstellung von verschiedenen Formen von Kleidung, wie beispielsweise Pullover, Socken und Sportkleidung bestimmt. Sie werden auch in Wohnmöbeln, Ordnern, Polstern, Kissen und Decken verwendet.

Propylenoxid

Propylenoxid beteiligt sich als eine Komponente in der Synthese von Polyurethan. Dies wird bei der Herstellung von Weichschaum und Hartschaum verwendet. Flexibler Schaum wird als Füllstoff für Wohnmöbel und in der Automobilindustrie eingesetzt.

Auf der anderen Seite wird Hartschaum hauptsächlich als Gebäudeisoliermaterial verwendet.

Außerdem wird Propylenoxid bei der Herstellung von Propylenglykol verwendet. Diese Verbindung wird bei der Herstellung von ungesättigten Polyesterharzen und als Frostschutzmittel verwendet.

Zusätzlich wird Propylenoxid bei der Herstellung von Propylenglykolether verwendet. Dieser Ether findet Anwendung bei der Herstellung von Farben, Kleidung, Tinten, Harzen und Reinigungsmitteln.

Zur Synthese von Alkoholen und anderen Anwendungen

Propylen ermöglicht die Gewinnung einiger Alkohole, darunter Isopropanol, die in Kosmetika und Körperpflegeprodukten als Lösungsmittel verwendet werden. Darüber hinaus erfüllt es die Rolle des antiseptischen Mittels.

- Isopropanol ist an der Herstellung von Farben, Harzen, Tinten und Klebebändern beteiligt. Es wird auch in der pharmazeutischen Industrie verwendet.

- Oxo-Alkohol-2-Ethylhexanol wird bei der Herstellung von Phthalaten, Weichmachern, Klebstoffen und Lacken verwendet.

- Butanol wird bei der Herstellung von Farben, Lacken, Harzen, Farbstoffen, Pharmazeutika und Polymeren verwendet.

Auf der anderen Seite wird Cumol aus der Kombination von Propylen und Benzol hergestellt. Cumol ist die Hauptverbindung bei der Herstellung von Phenol und Aceton, die in einer Vielzahl von Produkten, wie Polycarbonaten, Phenolharzen, Epoxyharzen und Methylmethacrylat, verwendet wird.

Schließlich wird Acrylsäure - ein anderes Produkt, das aus Propylen gewonnen wird - bei der Herstellung von Acrylestern und Harzen für Farben, Beschichtungen und Klebstoffanwendungen verwendet.

Referenzen

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