Propane: mga katangian ng kemikal, istraktura, produksyon, aplikasyon

Talaan ng mga Nilalaman:

Propane: mga katangian ng kemikal, istraktura, produksyon, aplikasyon
Propane: mga katangian ng kemikal, istraktura, produksyon, aplikasyon
Anonim

Ang

Ang propane ay isang organic compound, ang pangatlong kinatawan ng mga alkanes sa homologous series. Sa temperatura ng silid, ito ay isang walang kulay at walang amoy na gas. Ang kemikal na formula ng propane ay C3H8. Panganib sa sunog at pagsabog. Ito ay may kaunting toxicity. Ito ay may banayad na epekto sa nervous system at may narcotic properties.

Gusali

pormula ng propane
pormula ng propane

Ang Propane ay isang saturated hydrocarbon na binubuo ng tatlong carbon atoms. Para sa kadahilanang ito, mayroon itong isang hubog na hugis, ngunit dahil sa patuloy na pag-ikot sa paligid ng mga axes ng bono, mayroong ilang mga molecular conformation. Ang mga bono sa molekula ay covalent: C-C non-polar, C-H mahina polar. Dahil dito, mahirap masira ang mga ito, at ang sangkap ay medyo mahirap na pumasok sa mga reaksiyong kemikal. Itinatakda nito ang lahat ng mga kemikal na katangian ng propane. Wala itong isomer. Ang molar mass ng propane ay 44.1 g/mol.

Mga paraan ng pagkuha ng

Pagkuha ng propane
Pagkuha ng propane

Ang Propane ay halos hindi na-synthesize nang artipisyal sa industriya. Ito ay nakahiwalay sa natural gas at langis sa pamamagitan ng distillation. Para dito mayroongmga espesyal na yunit ng produksyon.

Sa laboratoryo, ang propane ay maaaring makuha sa pamamagitan ng mga sumusunod na kemikal na reaksyon:

  1. Hydrogenation ng propene. Ang reaksyong ito ay nangyayari lamang kapag tumaas ang temperatura at sa pagkakaroon ng isang katalista (Ni, Pt, Pd).
  2. Hydrogenation ng propene
    Hydrogenation ng propene
  3. Pagbawas ng alkane halides. Iba't ibang halide ang gumagamit ng iba't ibang reagents at kundisyon.
  4. Pagbawi ng mga halogen derivatives
    Pagbawi ng mga halogen derivatives
  5. Wurtz Synthesis. Ang kakanyahan nito ay ang dalawang molekula ng haloaclkane ay nagbubuklod sa isa, na tumutugon sa isang alkali na metal.
  6. Sintesis ng Wurtz
    Sintesis ng Wurtz
  7. Decarboxylation ng butyric acid at mga asin nito.
  8. Decarboxylation ng butyric acid
    Decarboxylation ng butyric acid

Mga pisikal na katangian ng propane

Tulad ng nabanggit na, ang propane ay isang walang kulay at walang amoy na gas. Ito ay hindi matutunaw sa tubig at iba pang mga polar solvents. Ngunit ito ay natutunaw sa ilang mga organikong sangkap (methanol, acetone at iba pa). Sa -42, 1 °C ito ay natunaw, at sa -188 °C ito ay nagiging solid. Nasusunog, dahil ito ay bumubuo ng nasusunog at sumasabog na pinaghalong may hangin.

Mga kemikal na katangian ng propane

Kinatawan nila ang mga tipikal na katangian ng alkanes.

  1. Catalytic dehydrogenation. Isinasagawa sa 575 °C gamit ang chromium (III) oxide o alumina catalyst.
  2. dehydrogenation ng propane
    dehydrogenation ng propane
  3. Halogenation. Ang chlorination at bromination ay nangangailangan ng ultraviolet radiation o mataas na temperatura. Pangunahing pinapalitan ng klorin ang panlabas na atomo ng hydrogen, bagaman sa ilang mga molekula ay pinapalitan ang gitna. Ang pagtaas ng temperatura ay maaaring humantong sa pagtaas ng ani ng 2-chloropropane. Ang chloropropane ay maaaring higit pang ma-halogenate upang bumuo ng dichloropropane, trichloropropane, at iba pa.
propane chlorination
propane chlorination

Ang mekanismo ng mga reaksyon ng halogenation ay chain. Sa ilalim ng pagkilos ng liwanag o mataas na temperatura, ang halogen molecule ay nabubulok sa mga radical. Nakikipag-ugnayan sila sa propane, na nag-aalis ng hydrogen atom mula rito. Bilang isang resulta, ang isang libreng hiwa ay nabuo. Nakikipag-ugnayan ito sa molekula ng halogen, muling hinahati ito sa mga radikal.

Mekanismo ng kadena ng chlorination
Mekanismo ng kadena ng chlorination

Ang bromination ay nangyayari sa pamamagitan ng parehong mekanismo. Ang iodization ay maaari lamang isagawa gamit ang mga espesyal na reagents na naglalaman ng iodine, dahil ang propane ay hindi nakikipag-ugnayan sa purong iodine. Kapag nakikipag-ugnayan sa fluorine, may naganap na pagsabog, nabubuo ang polysubstituted propane derivative.

Maaaring isagawa ang nitratation gamit ang dilute na nitric acid (Konovalov reaction) o nitric oxide (IV) sa mataas na temperatura (130-150 °C).

Sulfonic oxidation at sulphochlorination ay isinasagawa gamit ang UV light.

Sulfochlorination at sulfoxidation
Sulfochlorination at sulfoxidation

Propane combustion reaction: C3H8+ 5O2 → 3CO 2 + 4H2O.

Posible ring magsagawa ng mas banayad na oksihenasyon gamit ang ilang partikular na catalyst. Magiiba ang reaksyon ng pagkasunog ng propane. Sa kasong ito, nakuha ang propanol, propanal o propionic acid.acid. Bilang karagdagan sa oxygen, ang mga peroxide (madalas na hydrogen peroxide), mga transition metal oxide, chromium (VI) at manganese (VII) compound ay maaaring gamitin bilang mga oxidizing agent.

Ang propane ay tumutugon sa sulfur upang bumuo ng isopropyl sulfide. Para dito, ang tetrabromoethane at aluminum bromide ay ginagamit bilang mga catalyst. Ang reaksyon ay nagpapatuloy sa 20 °C sa loob ng dalawang oras. Ang resulta ng reaksyon ay 60%.

Sa parehong mga catalyst, maaari itong tumugon sa carbon monoxide (I) upang bumuo ng isopropyl ester ng 2-methylpropanoic acid. Ang pinaghalong reaksyon pagkatapos ng reaksyon ay dapat tratuhin ng isopropanol. Kaya, isinasaalang-alang namin ang mga kemikal na katangian ng propane.

Application

istasyon ng gasolina ng propane
istasyon ng gasolina ng propane

Dahil sa magandang pagkasunog nito, ginagamit ang propane sa pang-araw-araw na buhay at industriya bilang panggatong. Maaari rin itong gamitin bilang panggatong para sa mga sasakyan. Ang propane ay nasusunog sa halos 2000°C, kaya naman ito ay ginagamit para sa hinang at pagputol ng metal. Ang mga propane burner ay nagpapainit ng bitumen at asp alto sa paggawa ng kalsada. Ngunit kadalasan ang merkado ay hindi gumagamit ng purong propane, ngunit ang paghahalo nito sa butane (propane-butane).

Bagama't tila kakaiba, natagpuan din nito ang aplikasyon sa industriya ng pagkain bilang isang additive na E944. Dahil sa mga kemikal na katangian nito, ang propane ay ginagamit doon bilang solvent para sa mga pabango at gayundin sa paggamot ng mga langis.

Ang pinaghalong propane at isobutane ay ginagamit bilang nagpapalamig na R-290a. Ito ay mas mahusay kaysa sa mas lumang mga nagpapalamig at ito rin ay pangkalikasan dahil hindi nito nauubos ang ozone layer.

Mahusay na applicationpropane na matatagpuan sa organic synthesis. Ito ay ginagamit upang makagawa ng polypropylene at iba't ibang uri ng solvents. Sa pagdadalisay ng langis, ginagamit ito para sa deasph alting, iyon ay, binabawasan ang proporsyon ng mabibigat na molekula sa pinaghalong bitumen. Ito ay kinakailangan para sa pag-recycle ng lumang asp alto.

Inirerekumendang: