دانشنامه مواد و تجهیزات

اتیلن

اتیلن، ساده ترین هیدروکربن غیر اشباع بوده و اولین عضو از گروه آلکنها می‌باشد. اولین سنتز ترکیبات اتیلن در سال 1795 توسط شیمیدان هلندی انجام شد. مهم ترین کاربرد اتیلن تهیه پلی اتیلن است. اتیلن ماده ای اشتعال زا است.
 
نام ماده (فارسی) : اتن
نام ماده (انگلیسی) : Ethen
نام تجاری (فارسی) : اتیلن
نام تجاری (انگلیسی) : Ethylene
سایر اسامی : بیکربورات هیدروژن , اتن , اتیلن مایع , گاز الفیتات
مواد مرتبط : پلی اتیلن
مجتمع های تولیدی : پتروشیمی امیر کبیر- پتروشیمی بندرامام محل
تحویل : پتروشیمی امیر کبیر- پتروشیمی بندرامام
بسته بندی : حمل با تانکرهای ویژه
 
به دلیل وجود پیوند دوگانه در اتیلن، این ماده ایزومر صورتبندی ندارد، یعنی دو نیمه مولکول نمیتوانند با چرخش حول پیوند دوگانه، صورتبندی خود را تغییر دهند. اتیلن دارای ساختمان مسطح بوده، زاویه بین دو اتصال کربن-هیدروژن، 117 درجه میباشد. یعنی مقداری بستهتر از زاویه 120 درجه که برای هیبریداسیون sp2 مناسب میباشد. اتیلن گازی بیرنگ و آتش گیر بشمار میرود و در ترکیب نفت و گاز طبیعی یافت میشود. در سال 1795، اتیلن را گاز اولفین مینامیدند. اولین سنتز ترکیبات اتیلن (دی کلرو اتان) در سال 1795 توسط شیمیدان هلندی انجام شد. در اواسط قرن 19 به علت اینکه C2H4 یک هیدروژن از C2H5 اتیل کم داشت، پسوندهای ene (از ریشه یونانی) به آخر اتیل اضافه کرده و از آن به بعد گاز اولفین را اتیلن مینامند. تا سال 1852 در متون علمی واژه اتیلن استفاده میشد. در سال 1866 هافمن شیمیدان آلمانی ، سیستم نامگذاری هیدروکربنها را بر پایه آلکان بنا نهاد. در این سیستم، هر هیدروکربنی که از آلکان مربوطه دو هیدروژن کمتر داشت، آلکن با فرمولCnH2n و اگر چهار هیدروژن از آلکان مربوطه کم داشت آلکین CnHn نامیده میشود. طبق این نامگذاری، اتیلن به اتن تغییر نام یافت. انجمن بین المللی شیمیدانها در سال 1892 این نام را وارد نامگذاری IUPAC کردند و از آن تاریخ تا امروز، این نام در متون علمی و کتابهای درسی و ... مورد استفاده قرار میگیرد. جرم مولکولی این ترکیب 05/28 گرم بر مول ودانسیته آن 26/1 گرم برلیتر میباشد. قابلیت انحلال آن 250mg در یک لیترآب صفر درجه است. نقطه ذوب آن 41.04 کلوین و نقطه جوش آن 169.4و حد انفجارش 7/2 تا 36% در هواست. موارد مصرف : اتیلن ماده اولیه مهم برای تولید بسیاری از ترکیبات آلی پر مصرف در صنعت بشمار میرود. اتیلن به صورت گسترده در صنعت پلاستیک مورد استفاده قرار میگیرد. اتیلن با پلیمریزه شدن، پلی اتیلن را تولید میکند که یک پلاستیک بسیار مهم است. با تکرار شدن، پیش ماده پلی وینیل کلرید (PVC) را تولید میکند. با ترکیب شدن بنزن، اتیل بنزن ایجاد میکند که ماده اصلی پلی استر میباشد. اتیلن ، نوعی هورمون گیاهی است که باعث رسیدن میوهها ، باز شدن شکوفهها و گلها و همچنین ریزش برگها در پاییز میشود. به دلیل این خاصیت در کشاورزی مورد استفاده قرار میگیرد. برای جلوگیری از خراب شدن میوههایی مانند سیب، گلابی و موز، در حمل و نقل یا انبار، آنها را کمی نارس میچینند و قبل از وارد کردن به بازار، تحت تأثیر اتیلن قرار میدهند تا رسیده شود. تولید پلی اتیلن ، اتیلن اکساید ، اتیلن دی کلراید ، اتیلن گلایکول ، وینیل کلراید ، استالدئید از مهمترین کاربردهای اتیلن است.
 
موارد مصرف:
تولید پلی اتیلن ، اتیلن اکساید ، اتیلن دی کلراید ، اتیلن گلایکول ، وینیل کلراید ، استالدئید
 
خواص فیزیکی و شیمیایی:
Molecular formula : C2H4
Molar mass : 28.05 g/mol
Appearance colourless gas
Density 1.178 kg/m3 at 15 C,
Melting point -169.2 C (104.0 K, -272.6 F)
Boiling point -103.7 C (169.5 K, -154.7 F)
Solubility in water 3.5 mg/100 ml (17 C)
Acidity (pKa) 44
 
روشهای تولید :
اتیلن در صنایع پتروشیمی با روش کراکینگ با بخار آب تولید میشود. در این فرآیند هیدروکربنهای گازی و محلولهای سبک هیدروکربن حاصل از نفت به مدت بسیار کوتاه در دمای 950 - 750 درجه سانتیگراد حرارت داده میشوند. عموماً در این واکنش هیدروکربنهای بزرگ به هیدروکربنهای کوچک شکسته شده، هیدروکربنهای اشباع با از دست دادن هیدروژن به هیدروکربنهای غیر اشباع تبدیل میشوند. محصول این واکنش مخلوطی از انواع هیدروکربنهاست که اتیلن عمده ترین آن میباشد. مخلوط را بهوسیله متراکم سازی و تقطیر جز به جز جداسازی میکنند. روشهای دیگر، هیدروژندار کردن استیلن با استفاده از کاتالیزور و آبگیری از اتانول میباشد. توضیح دیاگرام فرآیند (PFD) : دیاگرام تولید اتیلن واکنشهای شیمیایی : آلکنها به علت داشتن پیوند دوگانه در واکنشهای افزایشی شرکت میکنند. هالوژنها با اتیلن واکنش داده و تولید هالو اتان میکند. با افزودن آب به پیوند دوگانه اتانول تولید میشود، اما سرعت واکنش بدون حضور کاتالیزگر پایین میباشد. در حضور کاتالیزگرهای فلزی نظیر پلاتین، نیکل و ... و فشار بالا، اتیلن، هیدروژندار شده، به اتان تبدیل میشود. اتیلن در حضور پراسیدها به اتواکسید که یک ترکیب حلقوی است تبدیل میشود. اتیلن در حضور رادیکالهایی که واکنش بسپارش را آغاز میکنند، به پلی اتیلن پلیمریزه میشود.
 
اطلاعات ایمنی :
اتیلن تحریک کننده پوست و چشم نیست ولی تماس با اتیلن مایع ممکن است سبب یخ زدگی شدید شود. اتیلن بشدت اشتعال پذیر است.