ОСНОВНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА УГЛЕВОДОРОДОВ
ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ
!Связи между атомами углерода, содержащие более одной валентной связи, называются ненасыщенными.
Характерной особенностью таких связей является то, что атомы используют незадействованную связь для присоединения дополнительных атомов с высокой активностью, например галогенов. При этом образуется абсолютно новое вещество. Галогенизированные углеводороды используют в химической промышленности в качестве различного рода отвердителей или охлаждающих агентов.
Для ненасыщенных углеводородов свойственна реакция полимеризации, которая может протекать только при определенных температуре и давлении.
! Полимеризация — способность молекул соединяться друг с другом и образовывать макромолекулы, т. е. очень большие молекулы, в некоторых случаях состоящие из нескольких тысяч простых молекул этого вещества.
Обычно для ускорения реакции используют катализаторы, которые увеличивают скорость протекания реакции, однако сами в ней химически не участвуют.
Пример; Винилхлорид Пропилен Стирал |
Мономер (СН2=СНСl) (СНзСН=СН2) (СН2=С6Н) |
Полимер - (СН2-СНСl)n - - (СНСНз-СН2)n – - (СНС6Н5-СН2)n - |
Во время полимеризации протекает цепная реакция, вовлекая в процесс все большее и большее количество молекул до тех пор, пока вся жидкость не превратится в твердый полимер.
Димеризация — это начальная стадия полимеризации, при которой только две молекулы непредельных углеводородов соединяются между собой. Однако из-за внешних условий (давления и температуры) дальнейшее соединение молекул между собой не происходит. В большинстве случаев при соединении двух одинаковых молекул углеводородов образуется новое вещество, которое делает груз непригодным для его использования. Наиболее часто реакция димеризации происходит при транспортировке 1,3-бутадиена (цифрами обозначаются атомы углерода, после которых располагается двойная связь). В результате реакции образуется новое вещество — винилциклогексан:
|
|
Наличие в грузе димеров строго лимитировано, например, в бутадиене их концентрация не должна превышать 50 ррм (Part per million). Содержание димеров в бутадиене имеет линейную зависимость от температуры.
КАТАЛИЗАТОРЫ
Одним из простейших катализаторов, который используют в химической индустрии при производстве пластмасс, являются перекиси различных элементов. Перекиси содержат в молекуле два атома кислорода, соединенных между собой.
с-о-о-с
|
перекись бензола
Наличие такой связи обеспечивает их легкий переход в химические радикалы, что и вызывает реакцию полимеризации.
|
|
Примерами могут служить:
перекись водорода Н — О — О — Н
Во время полимеризации протекает цепная реакция, вовлекая в процесс все большее и большее количество молекул до тех пор, пока вся жидкость не превратится в твердый полимер.
Все перекиси чрезвычайно взрывоопасны, поэтому обращаться с ними требуется чрезвычайно осторожно. Перекиси могут покрывать тонким слоем стенки трубопроводов, переборки танков и контейнеров. Эти вещества весьма нестабильны, и любое внешнее воздействие (солнечный свет, удар и пр.) на них может привести к взрыву, особенно если они находятся в большом количестве и под действием высокой температуры. В таком случае даже незначительное трение может привести к взрыву.
Некоторые ненасыщенные углеводороды, соединяясь с кислородом воздуха, также могут образовывать перекиси, что может вызвать спонтанную реакцию полимеризации. Для предотвращения объединения молекул перекисей с ненасыщенными углеводородами необходимо, чтобы содержание кислорода в танке и трубопроводах было очень низким. Вот почему при перевозке некоторых грузов, например бутадиена или винилхлорида, содержание кислорода в танках не должно превышать 0,2—0,3%.
|
|
ИНГИБИТОРЫ
Для того чтобы избавить атмосферу танка даже от следов кислорода, используют специальные вещества, которые, находясь в грузе в малых концентрациях, вступают в реакцию со свободным кислородом, снижая его содержание в атмосфере танка. Кроме того, они вступают в реакцию с химическими радикалами, замедляя реакцию полимеризации.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 368; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!