Etilena ialah sebatian organik yang paling ringkas yang dikenali sebagai alkena. Ia adalah gas mudah terbakar tidak berwarna dengan rasa dan bau yang manis. Sumber semula jadi termasuk gas asli dan minyak, ia juga merupakan hormon semulajadi dalam tumbuhan di mana ia menghalang pertumbuhan dan menggalakkan pematangan buah. Penggunaan etilena adalah biasa dalam kimia organik industri. Ia dihasilkan dengan memanaskan gas asli, takat lebur ialah 169.4°C, takat didih ialah 103.9°C.
Etilena: ciri struktur dan sifat
Hidrokarbon ialah molekul yang mengandungi hidrogen dan karbon. Mereka sangat berbeza dari segi bilangan ikatan tunggal dan berganda dan orientasi struktur setiap komponen. Salah satu hidrokarbon yang paling mudah, tetapi bermanfaat dari segi biologi dan ekonomi ialah etilena. Ia dibekalkan dalam bentuk gas, tidak berwarna dan mudah terbakar. Ia terdiri daripada dua atom karbon terikat dua dengan atom hidrogen. Formula kimianya ialah C2H4. Bentuk struktur molekul adalah linear kerana kehadiran ikatan berganda di tengah.
Etilena mempunyai bau musky manis yang memudahkan untukmengenal pasti bahan di udara. Ini terpakai kepada gas dalam bentuk tulennya: bau mungkin hilang apabila dicampur dengan bahan kimia lain.
Skim aplikasi etilena
Etilena digunakan dalam dua kategori utama: sebagai monomer dari mana rantai karbon besar dibina, dan sebagai bahan permulaan untuk sebatian dua karbon yang lain. Pempolimeran ialah gabungan berulang daripada banyak molekul etilena kecil menjadi lebih besar. Proses ini berlaku pada tekanan dan suhu yang tinggi. Aplikasi untuk etilena adalah banyak. Polietilena ialah polimer yang digunakan terutamanya dalam kuantiti yang banyak dalam penghasilan filem pembungkusan, salutan wayar dan botol plastik. Satu lagi kegunaan etilena sebagai monomer melibatkan pembentukan α-olefin linear. Etilena ialah bahan permulaan untuk penyediaan beberapa sebatian dua karbon, seperti etanol (alkohol teknikal), etilena oksida (antibeku, gentian poliester dan filem), asetaldehid dan vinil klorida. Sebagai tambahan kepada sebatian ini, etilena dengan benzena membentuk etilbenzena, yang digunakan dalam pengeluaran plastik dan getah sintetik. Bahan yang dimaksudkan adalah salah satu hidrokarbon termudah. Walau bagaimanapun, sifat etilena menjadikannya penting dari segi biologi dan ekonomi.
Penggunaan komersial
Sifat etilena memberikan asas komersial yang baik untuk sejumlah besar bahan organik (mengandungi karbon dan hidrogen). Molekul etilena tunggal bolehbercantum untuk membuat polietilena (yang bermaksud banyak molekul etilena). Polietilena digunakan untuk membuat plastik. Selain itu, ia boleh digunakan untuk membuat detergen dan pelincir sintetik, iaitu bahan kimia yang digunakan untuk mengurangkan geseran. Penggunaan etilena untuk mendapatkan stirena adalah relevan dalam proses mencipta getah dan pembungkusan pelindung. Selain itu, ia digunakan dalam industri kasut, terutamanya kasut sukan, serta dalam pengeluaran tayar kereta. Penggunaan etilena adalah penting secara komersial, dan gas itu sendiri adalah salah satu hidrokarbon yang paling biasa dihasilkan pada skala global.
Bahaya kesihatan
Etilena adalah bahaya kesihatan terutamanya kerana ia mudah terbakar dan mudah meletup. Ia juga boleh bertindak seperti ubat pada kepekatan rendah, menyebabkan loya, pening, sakit kepala, dan tidak koordinasi. Pada kepekatan yang lebih tinggi, ia bertindak sebagai anestetik, menyebabkan tidak sedarkan diri, tidak sensitif terhadap kesakitan dan rangsangan lain. Semua aspek negatif ini boleh menjadi punca kebimbangan di tempat pertama bagi orang yang bekerja secara langsung dengan gas. Jumlah etilena yang kebanyakan orang temui dalam kehidupan seharian mereka biasanya agak kecil.
Tindak balas etilena
1) Pengoksidaan. Ini adalah penambahan oksigen, sebagai contoh, dalam pengoksidaan etilena kepada etilena oksida. Ia digunakan dalamdalam penghasilan etilena glikol (1, 2-ethanediol), yang digunakan sebagai cecair antibeku dan dalam penghasilan poliester melalui pempolimeran pemeluwapan.
2) Halogenasi - tindak balas dengan etilena fluorin, klorin, bromin, iodin.
3) Pengklorinan etilena sebagai 1,2-dikloroetana dan penukaran seterusnya 1,2-dikloroetana kepada monomer vinil klorida. 1,2-Dichloroethane ialah pelarut organik yang berguna dan juga merupakan prekursor berharga dalam sintesis vinil klorida.
4) Alkilasi - penambahan hidrokarbon kepada ikatan berganda, contohnya, sintesis etilbenzena daripada etilena dan benzena, diikuti dengan penukaran kepada stirena. Etilbenzena adalah perantara untuk penghasilan stirena, salah satu monomer vinil yang paling banyak digunakan. Stirena ialah monomer yang digunakan untuk membuat polistirena.
5) Pembakaran etilena. Gas diperoleh dengan memanaskan etil alkohol dan asid sulfurik pekat.
6) Penghidratan ialah tindak balas dengan penambahan air kepada ikatan berganda. Aplikasi industri yang paling penting bagi tindak balas ini ialah penukaran etilena kepada etanol.
Etilena dan pembakaran
Etilena ialah gas tidak berwarna yang sukar larut dalam air. Pembakaran etilena dalam udara disertai dengan pembentukan karbon dioksida dan air. Dalam bentuk tulennya, gas terbakar dengan nyalaan resapan cahaya. Dicampur dengan sedikit udara, ia memberikan nyalaan yang terdiri daripada tiga lapisan berasingan - teras dalam - gas tidak terbakar, lapisan biru-hijau dan kon luar di mana produk teroksida separa.daripada lapisan pracampuran terbakar dalam nyalaan resapan. Nyalaan yang terhasil menunjukkan satu siri tindak balas yang kompleks, dan apabila lebih banyak udara ditambahkan ke dalam campuran gas, lapisan resapan beransur-ansur hilang.
Fakta Berguna
1) Etilena ialah hormon tumbuhan semulajadi, ia mempengaruhi pertumbuhan, perkembangan, kematangan dan penuaan semua tumbuhan.
2) Gas tersebut tidak berbahaya dan tidak toksik kepada manusia dalam kepekatan tertentu (100-150 mg).
3) Ia digunakan dalam perubatan sebagai ubat penahan sakit.
4) Etilena menjadi perlahan pada suhu rendah.
5) Ciri ciri ialah penembusan yang baik melalui kebanyakan bahan, seperti kotak pembungkusan kadbod, dinding kayu dan juga konkrit.
6) Walaupun ia tidak ternilai kerana keupayaannya untuk memulakan proses pematangan, ia juga boleh menjadi sangat berbahaya kepada banyak buah-buahan, sayur-sayuran, bunga dan tumbuhan, mempercepatkan proses penuaan dan mengurangkan kualiti produk dan jangka hayat. Tahap kerosakan bergantung pada kepekatan, tempoh pendedahan dan suhu.
7) Etilena mudah meletup pada kepekatan tinggi.
8) Etilena digunakan dalam pengeluaran kaca khas untuk industri automotif.
9) Fabrikasi keluli berstruktur: Gas digunakan sebagai gas bahan api oksi untuk pemotongan logam, kimpalan dan penyemburan haba berkelajuan tinggi.
10) Penapisan: Etilena digunakansebagai penyejuk, terutamanya dalam loji LNG.
11) Seperti yang dinyatakan sebelum ini, etilena adalah bahan yang sangat reaktif, selain itu, ia juga sangat mudah terbakar. Atas sebab keselamatan, ia biasanya diangkut melalui saluran paip gas khas yang berasingan.
12) Salah satu produk yang paling biasa dibuat terus daripada etilena ialah plastik.
