Як отримати етилен з метану.

Метан являє собою найпростіший граничний вуглеводень, з якого шляхом подальших реакцій можуть бути отримані інші органічні речовини, в тому числі і етилен . Він, як і метан, є найпростішим речовиною, але, на відміну від нього, відноситься до класу ненасичених вуглеводнів.
Інструкція
1
З метану можна отримати ряд складних органічних сполук. Сам він являє собою безбарвний газ, не має смаку і запаху, практично нерозчинний у воді, і має меншу щільність, ніж повітря. Він є одним з найпоширеніших газів на Землі та інших планетах Сонячної системи. При температурі понад 1000оС метан розкладається до сажі і водню: CH4? C + 2H2.Етот процес називається крекингом метану. При крекінгу іншого вуглеводню - етану - виходить етилен . Тому для отримання етилен а спочатку з метану отримують етан, а потім етан піддають крекінгу.
2
За допомогою реакції Вюрца можна отримати із з'єднань метану етан, а потім почати процес крекінгу, в результаті чого вийде етилен . Ця реакція полягає в тому, що до йодистим метилу додається металевий натрій, в результаті чого виходить етан: CH3-Y + [Na] + CH3-Y? C2H6Затем проводиться реакція крекінгу етану: C2H6? CH2 = CH2 + CH4 + H2 (при t = 500оС)
3
Існує і більш сучасний і простий спосіб отримання етилен а з метану. У цьому випадку, реакцію зазвичай проводять при температурі 500-900оС в присутності кисню і оксидів марганцю, кадмію. Потім гази поділяють абсорбцією, глибоким охолодженням і ректифікацією під тиском. Рівняння отримання етилен а з метану виглядає наступним чином: 2CH4? C2H4 + H2
4
Другий спосіб, зважаючи на його простоти, застосовується частіше. З етилен а, в свою чергу, отримують інші органічні речовини, в тому числі, полі етилен , оцтову кислоту, етиловий спирт, вінілацетат і стирол. У минулому він також використовувався в медицині для наркозу. Крім того, етилен застосовують для регуляції росту рослин і дозрівання плодів. Також з нього виготовляють синтетичні мастила, які використовуються в промисловості та побуті.
Етилен - це горючий газ, він володіє слабким запахом. Етилен використовують у виробництві гидролизного етилового спирту, етиленгліколю (основна частина тосола), стиролу, поліетилену і багато чого іншого. Отримують його за допомогою піролізу (нагрівання без доступу повітря) нафтових фракцій, наприклад прямогонного бензину і т.п. Але існують способи отримання етилену без використання нафтопродуктів.
Вам знадобиться
  • Етиловий спирт, оксид алюмінію, сірчана кислота, лабораторний посуд.
Інструкція
1
У ємність з жароміцного матеріалу помістіть трохи оксиду алюмінію і закрийте її кришкою з двома газовідвідними трубками, одну з яких помістіть в пробірку з концентрованою сірчаною кислотою. Нагрійте ємність на газовому пальнику, температура оксиду алюмінію повинна бути приблизно, від 350 до 500 градусів.
2
Далі, в окрему пробірку налийте трохи чистого етилового спирту. Закрийте пробірку пробкою з газовідвідною трубкою і нагрівайте її на спиртовій пальнику. Газовідвідну трубку з'єднайте з ємністю, в якій знаходиться оксид алюмінію. При нагріванні спирт почне випаровуватися, проходячи по газовідводу, потрапить в ємність з оксидом алюмінію, а при високій температурі на оксиді алюмінію відбуватиметься дегідратація, тобто відщеплення води від молекул спирту. З ємності буде виходити етилен з водяною парою і не прореагував спирт в газоподібному стані. Ця суміш потрапить в пробірку з сірчаною кислотою, яка служить для зневоднення суміші.
3
Змішайте етиловий спирт і концентровану сірчану кислоту. Відбудеться реакція з утворенням кислого етилового ефіру. Нагрійте суміш, при нагріванні відбудеться процес дегідратації спирту з виділенням етилену.
Зверніть увагу
При роботі з кислотами користуйтеся засобами захисту, бережіть очі і шкіру. Дотримуйтесь заходів пожежної безпеки.