ETİLEN KİMYASI

 Etilen kimyası. Bütün hidrokarbonlar içinde, en etkinleri olefinlerdir. Bu yüzden etilen CH2CH2, petrokimyada kullanılan hammaddelerin ilki ve hâlâ en önemlisidir. Ham petrolde ve tabiî gazda az mik­tarda bulunduğu için, diğer olefinler gibi etilenin de, parafin sınıfından bir petrol ürününün (nafta, gasoil) düşük basınçta ve su buharı eşliğinde (steam-cracking), 800 veya 900°C’a doğru cracking’iyle elde et­me yoluna gidilir. Daha sonra soğurma ve düşük sıcaklıkta ayrımsal damıtma işlem­lerinden geçirilerek arıtılır. Öte yandan, etan da, 800 ile 850° C’a doğru pirolizle eti­len vererek ayrışabilir.

Fosforik asit gibi bir katalizör eşliğinde polimerleşmeyle elde edilen polietilenler (C2H4)n, plastik maddeler («politen») ve yağlama maddeleri gibi çeşitli uygulama­ları olan sıvı ve katılar meydana getirir. Etilen oksit CH2CH2O, etilenin 275°C’a doğru gümüşlü katalizörle doğrudan doğ­ruya yükseltgenmesiyle veya etilenin sulu bir klor çözeltisinde işlenmesiyle meydana gelen etilen klorhidrin’in CICH2CH2OH de­rişik alkali tepkimesiyle elde edilir. Etilen oksit, birçok yeni türevin üretildiği bir ara maddedir:


a) etilen oksidin 35°C’ta ve 3 kg/sm2′lik bir basınç altında sulu amonyakla tepkimesinden elde edilen etil aminler; bunlar asit özelliği gösteren H2S gazının (hidrojen sülfür) eriticileri, aşınma önleyici, emülsiyonlaştırıcı maddeler, ıslatma etkenleri olarak kul­lanılır;
b) etilen oksidin, 200°C’ta veya, fosforik asit gibi bir katalizör kullanılırsa, daha dü­şük bir sıcaklıkta hidratlanmasından elde edilen etilenglikoller; bunlar, donma nok­tasını düşürücü, eritici, plastikleştirici, nemlendirici maddelerdir ve eter ile esterleri ve­rir;
c) etilen oksidin fenoller veya yüksek merkaptanlarla birleşmesinden elde edilen iyonsuz deterjanlar;
d) etilen oksidin tereftalik asitle birleşme­sinden elde edilen ve reçineler, plastik mad­deler, dacron veya tergal gibi dokuma el­yafını meydana getiren akrilikler) polyester­ler.

 

Etanol CH3CH2OH etilenin, düşük basınçta sülfürik asitte soğurulmasından veya fosfo­rik ya da sülfürik asit gibi bir katalizör eş­liğinde 250°C’a doğru, doğrudan doğruya hidratlanmasından elde edilir. Donma nok­tasını düşürücü ve eritici olarak kullanılan etanolden özellikle yükseltgeme veya hid­rojen giderme yoluyle asetaldehidin CH3 CHO elde edilmesinde ara ürün olarak ya­rarlanılır. Asetaldehit de, yüksek tepkime özelliği gösteren bir hammaddedir; yükseltgemeyle asetik asit ve asetik anhidrit, yoğunlaştırmayle normal bütanol, etanolle yeniden bileşerek bütadien verir; bu ürün­ler de yeni tepkimelere yol açar.
Doğrudan doğruya klorlama ile elde edi­len etilen klorür CH2CICH2CI çok güçlü bir eriticidir ve katalitik cracking işlemiyle vinil klorür CH2CHCI verir; bu klorurün polimerleri de, çok kullanılan vinil reçine­leridir.
Hidroklorik asidin etilene doğrudan doğru­ya etkimesiyle elde edilen etil klorür de CH3CH2CI etkin bir eriticidir. Ayrıca kur­şun tetraetil üretiminde kullanılır; kurşun tetraetil benzinlerin oktan indisini arttır­makta kullanılan vuruntu önleyici katkı maddelerinin en etkililerinden biridir.

Viniliden klorür CC1/2CH2, tekstil elyafı ve plastik madde olarak kullanılan polimerlerin başka bir hammaddesidir. Bazı elastomerlerin türediği etilen klorhidrin CICH2CH2OH ile aerosol üretiminde ve soğutucu sıvı olarak kullanılan flüoroetan-lar, etilenin halojenlerle verdiği sayısız bi­leşiklerin diğer örneklerindendir.

Propilen kimyası. Olefinlerin ikincisi olan propilen CH3CHCH2, etilenin verdiği tepkimelere benzer tepkime özellikleri ta­şır. Reforming ve cracking gazlarında bol bulunan propilen düşük sıcaklıkta ayrımsal damıtma ile kolayca ayrılır, üretim, propan’ın basınç altında, katalizörlü veya katalizörsüz olarak hidrojen giderme işleminden geçirilmesiyle artırılabilir; steam-crac­king ile hem etilen, hem de propilen elde edilir.

Katalitik polimerleşmeyle elde edilen po-lipropilenler (C3H6)n plastik madde kaynak­ları içinde, ilerisi için en çok ümit vereni­dir. 200°C’ta, 50 kg/sm2′lik bir basınç al­tında ve fosforik asit gibi bir katalizör eş­liğinde elde edilen tetrameri (C3H6)* alkilarilsülfonat tipindeki kokulu deterjanların saray, bahçe üretiminde çok kullanılır.

İzopropanol (CH3)2 CHOH, sülfürik asidin propilene etkimesi ve meydana gelen sülfa­tın hidroliziyle elde edilir.
Donma noktası­nı düşürücü, eritici, su giderici olarak ve özellikle, katalitik hidrojen gidermeyle ase­ton CH3COCH3 üretiminde kullanılır; eri­ticilerin en ünlüsü olan aseton ayrıca bir­çok senteze de yol açar.

Propilen oksit CH3 (CHCH2)0 her ne ka­dar etilen oksitten daha az etkinse de, ol­dukça sık kullanılır; 250°C’ta katalitik izo­merleşmeyle alilik alkol CH2CHCH2OH ve­rir; bu alkolün önce klorlanıp sonra alkali hidroliz işleminden geçirilmesiyle gliserin
CH2OH—CHOH—CH2OH sentezi yapılır; önemli özellikleri olan gli­serin, patlayıcılar, selofan, tekstil elyafı, reçineler v.b. için hammadde olarak kul­lanılır. Akrolein de CH2CHCHO propilen’in yükseltgenmesinden türeyen bir aldehittir.
Bütilenler kimyası, iki normal bütilen CH2CHCH2CH3 ve CH3CHCHCH3 ile izobütilen (CH3)2CCH2 cracking gazlarında bu­lunur. Normal bütan’ın, 450°C’a doğru, bir katalizör (alümin/krom oksit) eşliğinde hidrojen kaybetmesiyle elde edilir. Bütilenler, başlıca alkilasyon işleminden geçirilerek oktan indisi çok yüksek olan yakıtların el­de edilmesinde kullanılır, öte yandan, izobütîlen, izopren CH2CCH3CHCH2 ile kopolimerleştirilerek bütil kauçuk verir; izopren, izopentan’dan hidrojen giderilmesi veya yüksek sıcaklıkta ısıl cracking ile elde edi­lir.
Diolefinlerin en tanınmışı olan bütadien CH2CHCHCH2, sunî kauçuk üretiminde kul­lanılan hammaddelerden biridir. Bütilenlerin veya normal bütanın hidrojen kaybetme­si gibi çeşitli usullerle hazırlanan bütadien asetaldehit veya asetilenden de elde edile­bilir. Stirenle kopolimerleştirilerek sentetik «S» kauçuğunu, akrilonitrille de «N» kau­çuğunu verir. Heksametilendiamin NH2 (CH2>6 NH2 aracılığıyle naylon elde etmek için de yine bütadienden yararlanılabilir.
Asetilen kimyası. Hidrokarbonların en basiti olan ve çok eskiden beri kullanılan asetilen CHCH, genellikle, tabiî gazın yük­sek sıcaklıkta piroliziyle elde edilir; piroliz, etan’ın hidrojen kaybetmesine yol açar.
Çok önemli tepkime özellikleri taşıyan bu madde özellikle Almanya’da, başlı başına bir sanayi dalının gelişmesini sağlamıştır.
Asetilen petrokimyada, etilen oksit, asetal­dehit ve bütadien’in elde edilmesinde kul­lanılan bir hammaddedir. Hidrojen siyanür tepkimesiyle akrilonitril CH2CHCN verir; akrilonitril «N» kauçuğunun, aminlerin, asitlerin ve polimerleşmeyle plastik madde­lerin, orlon gibi akrilik elyafın türediği önemli bir ara üründür.
Asetilenin klorla verdiği bileşikler de ol­dukça kalabalıktır. Doğrudan doğruya tep­kimeyle, ot ilâcı olarak kullanılan tetrakloretan meydana gelir; tetrakloretan kireçle işlenerek kuru temizleme işlemlerinde eriti­ci olarak kullanılan trikloretilen haline CICHCCI2 dönüşür. Hidroklorik asit ase­tilenle birleşerek vinil klorür CH2CHCI ve­rir; bu maddenin polimerleşmesiyle de po-livinil klorürlü plastikler türer. Hidroklorik asit ayrıca, vinilasetilen CHCCHCH2 gibi asetilen polimerlerine de etkiyerek kloropren CH2CCICHCH2 meydana getirir; kloropren, sentetik kauçukların en eskisi olan neoprenin hammaddesidir. Asetik asidin asetilene etkimesiyle vinil asetat CH3COOCHCH2 oluşur; vinil asetat da, plastik döküm, kalıplama, çekme, üf­leme işlemlerinde plastik madde veya plastikleştirici olarak kullanılan vinil reçineleri halinde polimerleşir.

                                                                                                                   SOLVER KİMYA