| ▐|الاتيلن و أكسدته | ▐|

أكسدة الأتيلن Ethylene Oxidation
يصنع أكسيد الاتيلن بأكسدة الاتيلن على وسيط من الفضة
CH2=CH2 +1/2O2 CH2OCH2

تستخدم الفضة ذات الفعالية
في هذا التفاعل على حامل عاطل مثل أكسيد الألمنيوم. و قد يكون الغاز
المؤكسد الهواء أو الأكسيجين و ذلك تبعا للشكل الخاص بالاجراء المستخدم. و
تتراوح أزمنة التماس بين ثانية و 4 ثوان، و يتم الحصول على مراديد تتراوح
مابين 70% و 75%، علما بأن المنتجات الأخرى هي ثاني أكسيد الكربون و الماء.
و
قد ظلت الألية الوسيطية للفضة مجهولة ، لكن على الأغلب يعتقد بأن الفضة
يمتز الأكسيجين على سطحه من ثم يمتز الأتيلن أيضا و على سطح الفضة يتشكل
أكسيد الاتيلن، و تبقى ذرة أكسيجين ممتزة على سطحه.
إن التفاعل المنافس
الاجمالي الرئيس هو الأكسدة التامة للاتيلن لثاني أكسيد الكربون و الماء.
ينتج عن هذا التفاعل حرارة تعادل 14 مرة مما ينتج التفاعل المرغوب فيه من
حرارة

CH2=CH2 +1/2O2  CH2OCH2 ∆H=-104 KJ/mol
C2H4 +3O2  2CO2 + 2H2O ∆H=-1240 KJ/mol

إن للتفاعل الذي يقود إلى
الاحتراق التام طاقة تنشيط أعلى من التفاعل الذي يقود إلى أكسيد الأتيلن،
و بذلك يهبط الانتقاء يازدياد درجة الحرارة.

و هكذا يكون التفاعل ميل بارز إلى
الهروب. و يقود الازدياد في درجة الحرارة إلى ازدياد في سرعة التفاعل، و
بخاصة في سرعة الأكسدة التامة، مع مايلي من ازدياد كبير في الخرج الحراري
الذي قد يسبب مزيدا من الارتفاع في درجة الحرارة..
يضاف عادة أثناء
التفاعل مقدار ضئيل (جزء من المليون) من 2،1-ثنائي كلور الإيتان فهو يحسن
الانتقائية بحذفه الأكسدة التامة إلى ثاني أكسيد الكربون و الماء لكن
أسلوب عمله غير واضح.
يستخلص أكسيد الأتيلن من منتجات الأكسدة بالغسل بالماء و هو يعرى من المحلول بالبخار، و ينقى بالتقطير.
الاستخدام الرئيسي لأكسيد الأتيلن هو إماهته إلى الإتيلن غليكول CH2OH-CH2OH
تتم إماهة أكسد الاتيلن إلى أتيلن غليكول في محلول معتدل أو بتأثير وسط حمضي.
حيث يكون التفاعل في وسط معتدل كالتالي

HO- + CH2OCH2  HOCH2CH2O-  (H2O) HOCH2CH2OH + HO-

ففي هذه الشروط ينبغي أن تكون
درجة الحرارة عالية 200 مئوي لكي تكون سرعة التفاعل مقبولة. كذلك ينبغي
إنجاز التفاعل في ضغط قريب من 14 جو لكي تبقى المتفاعلات سائلة.
و تسهل الوساطة الحمضية التفاعل ببرتنتها أكسد الاتيلن و تحويله إلى معقد أوكسونيوم يخضع لهجوم الماء بآلية SN1 أو SN2.
و الشروط اللازمة في هذه الحالة لطيفة، ففي حمض الكبريت 0.5% يجري التفاعل في درجة حرارة تتراوح مابين 50-70 مئوي.

و يكون لعملية الوساطة الحمضية
ميزة و هي أنها لا تحتاج لتجهيزات ضغط و تتم في درجات حرارة منخفضة، لكن
لو نظرنا إلى الأمر من ناحية أخرى لوجدنا أنها تحتاج مواد بناء مقاومة
للتآكل، و كذلك تكون عملية فصل حمض الكبريت عن المنتج عسيرة.
و يستطيع
الغليكول المنتج نفسه، في كلا العمليتين أن يقوم بهجوم نكليوفيلي على
أكسيد الاتيلن معطيا ثنائي اتيلن غليكول و يقوم الأخير بمهاجمة أكسيد
الاتيلن أيضا و إعطاء ثلاثي أكسيد الاتيلن و هكذا تستمر العملية.
يستخدم
الاتيلن غليكول مضادا لتجمد محرك السيارات و لصنع متعدد ترفتالات الإتيلن
و يستخدم كمادة وسطية في صنع عملاء التنشيط السطحي و موائع المكابح (زيوت
الفرام).

يمكن الحصول على الاتيلن غليكول
بطريقة أخرى و ذلك بتفاعل الاتيلن مع حمض الخل و الأكسجين بدرجة حرارة 160
م و ضغط 25 جو بحضور وسطاء يحتوي على التللوريوم و البروم. ينتج مزيج من
أحادي و ثنائي خلات الاتيلن غليكول و الذي يحلمه إلى الغليكول و حمض الخل
في حوالي درجة حرارة 120. و يبلغ المردود بهذه الطريقة 95% و هو أعلى
بكثير من استخدام أكسيد الاتيلن

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]