البروبيلين (C3H6) هو غاز عديم اللون وقابل للاشتعال يستخدم عادة في إنتاج البلاستيك والألياف الصناعية. كما أنه يستخدم كوقود في مشاعل اللحام والقطع.
| اسم الأيوباك | البروبين |
| الصيغة الجزيئية | C3H6 |
| CAS رقم | 115-07-1 |
| المرادفات | البروبيلين، ميثيل إيثيلين، بروب-1-إيني، ميثيل إيثيلين |
| إنتشي | إنتشي = 1S/C3H6/c1-3-2/h3H،1-2H3 |
خصائص البروبيلين
صيغة البروبيلين
الصيغة الكيميائية للبروبيلين هي C3H6. وهذا يعني أن كل جزيء بروبيلين يحتوي على ثلاث ذرات كربون وست ذرات هيدروجين. الصيغة مهمة في التفاعلات الكيميائية لأنها تشير إلى عدد وأنواع الذرات الموجودة في كل جزيء. غالبًا ما تستخدم تركيبة البروبيلين في إنتاج البلاستيك والألياف الصناعية والمواد الصناعية الأخرى.
الكتلة المولية للبروبيلين
البروبين، ويسمى أيضًا البروبين، له كتلة مولية تبلغ 42.08 جم/مول. وهذا يعني أن المول الواحد من جزيئات البروبين يزن 42.08 جرامًا. الكتلة المولية مهمة في الحسابات الكيميائية لأنها تسمح لنا بالتحويل بين كتلة المادة وعدد مولاتها. لحساب الكتلة المولية للبروبين، نجمع الكتل الذرية للذرات المكونة له: ثلاث ذرات كربون، كتلة كل منها 12.01 amu، وست ذرات هيدروجين، كتلة كل منها 1.01 amu.
نقطة غليان البروبيلين
نقطة غليان البروبين هي -47.6 درجة مئوية (-53.7 درجة فهرنهايت). وهذا يعني أنه عند الضغط الجوي الطبيعي، يغلي البروبين ويتحول إلى غاز عند -47.6 درجة مئوية. تعتبر نقطة الغليان خاصية فيزيائية مهمة للبروبين لأنها تحدد الظروف التي ستتحول فيها المادة من سائل إلى غاز. نقطة غليان البروبين المنخفضة تجعله مفيدًا كمبرد وفي إنتاج المواد الكيميائية.
نقطة انصهار البروبيلين
ليس لدى البروبين نقطة انصهار محددة جيدًا لأنه يمر بانتقال تدريجي من الحالة الصلبة إلى السائل عند تسخينه. ومع ذلك، فإن نطاق ذوبان البروبين يتراوح تقريبًا من -185 إلى -135 درجة مئوية (-301 إلى -211 درجة فهرنهايت). وهذا يعني أن البروبين سيبدأ في الذوبان عند حوالي -185 درجة مئوية وسوف يذوب تمامًا عند حوالي -135 درجة مئوية. تعتبر نقطة الانصهار مهمة في تحديد الظروف التي يتغير فيها البروبين من مادة صلبة إلى سائلة.
كثافة البروبيلين جم/مل
تبلغ كثافة البروبين 0.74 جم / مل عند درجة حرارة الغرفة (25 درجة مئوية). وهذا يعني أن مليلتر واحد من البروبين يزن 0.74 جرام. تعد الكثافة خاصية فيزيائية مهمة للبروبين لأنها تساعد في تحديد كتلة حجم معين من المادة. الكثافة المنخفضة للبروبين تجعله مفيدًا في التطبيقات التي تتطلب مادة خفيفة الوزن.
الوزن الجزيئي للبروبيلين
الوزن الجزيئي للبروبين هو 42.08 جم / مول. هذه القيمة هي مجموع الأوزان الذرية لجميع الذرات الموجودة في جزيء البروبين الواحد. يعد الوزن الجزيئي خاصية مهمة لأنه يسمح لنا بحساب كمية المادة بالمول من كتلتها أو العكس.
هيكل البروبيلين
يحتوي البروبين على بنية جزيئية خطية، حيث ترتبط كل ذرة كربون بذرتي هيدروجين وذرة كربون أخرى. الرابطة المزدوجة بين ذرتي الكربون تعطي البروبين طبيعته التفاعلية وتجعله مفيدًا في التطبيقات الصناعية المختلفة. هيكل البروبين مهم في تحديد خصائصه، مثل نقطة الغليان ونقطة الانصهار.
| مظهر | غاز عديم اللون |
| جاذبية معينة | 0.97 |
| لون | عديم اللون |
| يشم | رائحة حلوة قليلاً، تشبه رائحة البنزين |
| الكتلة المولية | 42.08 جرام/مول |
| كثافة | 0.74 جم/مل (عند 25 درجة مئوية) |
| نقطة الانصهار | -185 إلى -135 درجة مئوية (-301 إلى -211 درجة فهرنهايت) |
| نقطة الغليان | -47.6 درجة مئوية (-53.7 درجة فهرنهايت) |
| نقطة فلاش | -108 درجة مئوية (-162 درجة فهرنهايت) |
| الذوبان في الماء | 0.075 جم/100 مل (عند 20 درجة مئوية) |
| الذوبان | قابل للذوبان في الأسيتون والإيثانول والأثير |
| ضغط البخار | 50.6 كيلو باسكال (عند 25 درجة مئوية) |
| كثافة بخار | 1.45 (بالنسبة للهواء) |
| pKa | 44 |
| الرقم الهيدروجيني | غير قابل للتطبيق (البروبيلين ليس حمضيًا ولا أساسيًا) |
سلامة ومخاطر البروبيلين
يعتبر البروبين عمومًا مركبًا آمنًا نسبيًا في التعامل معه، لكنه يمثل بعض المخاطر. وهو شديد الاشتعال ويمكن أن يشتعل فيه النيران بسهولة. ولذلك يجب تخزينها والتعامل معها بعيدا عن مصادر الاشتعال. قد يسبب ملامسة الجلد أو العينين تهيجًا، كما أن استنشاق تركيزات عالية من البروبين قد يسبب الدوخة وحتى فقدان الوعي. كما هو الحال مع أي مادة كيميائية، من المهم اتباع إجراءات السلامة المناسبة عند التعامل مع البروبين، مثل ارتداء معدات واقية مثل القفازات والنظارات الواقية وضمان التهوية الكافية. في حالة التعرض العرضي أو الابتلاع، اطلب العناية الطبية على الفور.
| رموز الخطر | شديد الاشتعال (F+) |
| وصف الأمان | الابتعاد عن مصادر الاشتعال. استخدام في مناطق جيدة التهوية. |
| أرقام تعريف الأمم المتحدة | الأمم المتحدة 1077 |
| رمز النظام المنسق | 2901.10.00 |
| فئة الخطر | 2.1 (غاز قابل للاشتعال) |
| مجموعة التعبئة | المجموعة أ |
| تسمم | لا تعتبر سامة |
طرق تصنيع البروبيلين
يمكن لطرق مختلفة تصنيع البروبين، بما في ذلك التكسير بالبخار الهيدروكربوني، ونزع هيدروجين البروبان، والتكسير التحفيزي للسوائل.
التكسير بالبخار هو الطريقة الأكثر شيوعًا لتخليق البروبين. ويتضمن ذلك تسخين المواد الخام الهيدروكربونية، مثل الإيثان أو البروبان أو النافتا، عند درجات حرارة عالية في وجود البخار. تتضمن العملية تبريد وفصل خليط الهيدروكربون الناتج لعزل البروبين كمنتج منفصل.
نزع الهيدروجين من البروبان هو طريقة أخرى لتصنيع البروبين. يتضمن ذلك تفاعل البروبان مع محفز لإزالة الهيدروجين وإنتاج البروبين. هذه الطريقة جذابة لأن البروبان متاح بسهولة وغير مكلف.
تستخدم عملية التكسير التحفيزي للسوائل محفزًا لتحويل الهيدروكربونات الثقيلة إلى منتجات أخف، بما في ذلك البروبين، عن طريق تحطيم الجزيئات الأكبر حجمًا إلى جزيئات أصغر.
استخدامات البروبيلين
البروبين مادة كيميائية متعددة الاستخدامات ولها العديد من الاستخدامات في مختلف الصناعات. فيما يلي بعض الاستخدامات الأكثر شيوعًا للبروبين:
- إنتاج مادة البولي بروبيلين: يلعب دوراً حاسماً كمادة خام أساسية في إنتاج مادة البولي بروبيلين، وهي مادة متعددة الاستخدامات تستخدم في تطبيقات مختلفة، مثل التعبئة والتغليف والمنسوجات وقطع غيار السيارات.
- الوقود: يستخدم كوقود في العديد من التطبيقات الصناعية، مثل قطع الوقود الأكسجيني واللحام.
- المذيب: يعمل كمذيب مفيد لمجموعة متنوعة من المواد الكيميائية ويستخدمه الناس في العديد من التطبيقات، بما في ذلك استخلاص الزيوت العطرية.
- المبرد: يستخدم كمبرد في بعض الأنظمة، وخاصة في التطبيقات التي يكون فيها استخدام المبردات الأخرى مقيدًا.
- الوسيط الكيميائي: يستخدم كمادة كيميائية وسيطة في إنتاج العديد من المواد الكيميائية الأخرى، مثل أكسيد البروبيلين، والأكريلونيتريل، والبيوتيرالدهيد.
- تغليف المواد الغذائية: يستخدم في إنتاج مواد تغليف المواد الغذائية، مثل الأفلام والحاويات.
- منتجات العناية الشخصية: العديد من منتجات العناية الشخصية، مثل المرطبات ومنتجات العناية بالشعر، تستخدم البروبيلين جليكول، وهو أحد مشتقات البروبين.
أسئلة:
س: ما التفاعل الذي يجب استخدامه لتحويل البروبين إلى هاليد الألكيل؟
ج: يمكن تحويل البروبين إلى هاليد ألكيل باستخدام تفاعل مع هاليدات الهيدروجين، مثل كلوريد الهيدروجين (HCl) أو بروميد الهيدروجين (HBr).
س: ما هي الصيغة التجريبية للبروبين (c3h6)؟
ج: الصيغة التجريبية للبروبين (C3H6) هي CH2.
س: هل البروبين قابل للذوبان في الماء؟
ج: البروبين غير قابل للذوبان في الماء لأنه مركب غير قطبي والماء مذيب قطبي.
س: ما هي صيغة كتل البروبين C3H6؟
ج: تبلغ كتلة صيغة البروبين (C3H6) حوالي 42.08 جم/مول.
س: ما الصيغة التجريبية للصيغة الجزيئية التالية: C3H6؟
ج: الصيغة التجريبية لـ C3H6 هي CH2.
س: كيف يمكنك أن تبين تجريبيا أن الصيغة الجزيئية للبروبين هي C3H6، وليس CH2؟
ج: إحدى الطرق التجريبية لتحديد الصيغة الجزيئية للبروبين هي تحليل منتجات احتراقه. إذا تم حرق البروبين مع الأكسجين الزائد، فإن المنتجات ستكون ثاني أكسيد الكربون والماء. من خلال قياس كميات ثاني أكسيد الكربون والماء المنتجة، يمكن تحديد الصيغة الجزيئية للبروبين لتكون C3H6 بدلا من CH2.