प्रोपेन: रासायनिक गुण, संरचना, उत्पादन, अनुप्रयोग

2024 लेखक: Angel Austin | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-02 17:47

प्रोपेन एक कार्बनिक यौगिक है, जो समजातीय श्रृंखला में अल्केन्स का तीसरा प्रतिनिधि है। कमरे के तापमान पर, यह एक रंगहीन और गंधहीन गैस है। प्रोपेन का रासायनिक सूत्र C₃H_{8 है। आग और विस्फोट का खतरा। इसमें कम विषाक्तता है। इसका तंत्रिका तंत्र पर हल्का प्रभाव पड़ता है और इसमें मादक गुण होते हैं।}

भवन

प्रोपेन एक संतृप्त हाइड्रोकार्बन है जिसमें तीन कार्बन परमाणु होते हैं। इस कारण से, इसका एक घुमावदार आकार होता है, लेकिन बंधन अक्षों के चारों ओर निरंतर घूर्णन के कारण, कई आणविक अनुरूपताएं होती हैं। अणु में बंधन सहसंयोजक होते हैं: सी-सी गैर-ध्रुवीय, सी-एच कमजोर ध्रुवीय। इस वजह से, उन्हें तोड़ना मुश्किल होता है, और पदार्थ रासायनिक प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करना मुश्किल होता है। यह प्रोपेन के सभी रासायनिक गुणों को निर्धारित करता है। इसका कोई आइसोमर्स नहीं है। प्रोपेन का दाढ़ द्रव्यमान 44.1 g/mol है।

प्राप्त करने के तरीके

प्रोपेन को उद्योग में कृत्रिम रूप से लगभग कभी संश्लेषित नहीं किया जाता है। इसे आसवन द्वारा प्राकृतिक गैस और तेल से पृथक किया जाता है। इसके लिए हैंविशेष उत्पादन इकाइयाँ।

प्रयोगशाला में, निम्नलिखित रासायनिक प्रतिक्रियाओं द्वारा प्रोपेन प्राप्त किया जा सकता है:

1. प्रोपेन का हाइड्रोजनीकरण। यह प्रतिक्रिया तभी होती है जब तापमान बढ़ता है और उत्प्रेरक (Ni, Pt, Pd) की उपस्थिति में होता है।



2. ऐल्केन हैलाइडों का अपचयन। विभिन्न हैलाइड विभिन्न अभिकर्मकों और शर्तों का उपयोग करते हैं।



3. वुर्ट्ज़ संश्लेषण। इसका सार यह है कि दो हेलोअक्लेकेन अणु एक क्षार धातु के साथ प्रतिक्रिया करते हुए एक में बंध जाते हैं।



4. ब्यूटिरिक एसिड और उसके लवणों का डीकार्बोक्सिलेशन।

प्रोपेन के भौतिक गुण

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, प्रोपेन एक रंगहीन और गंधहीन गैस है। यह पानी और अन्य ध्रुवीय सॉल्वैंट्स में अघुलनशील है। लेकिन यह कुछ कार्बनिक पदार्थों (मेथनॉल, एसीटोन और अन्य) में घुल जाता है। -42, 1 डिग्री सेल्सियस पर यह द्रवीभूत हो जाता है, और -188 डिग्री सेल्सियस पर यह ठोस हो जाता है। ज्वलनशील, क्योंकि यह हवा के साथ ज्वलनशील और विस्फोटक मिश्रण बनाता है।

प्रोपेन के रासायनिक गुण

वे अल्केन्स के विशिष्ट गुणों का प्रतिनिधित्व करते हैं।

1. उत्प्रेरक निर्जलीकरण। क्रोमियम (III) ऑक्साइड या एल्यूमिना उत्प्रेरक का उपयोग करके 575 डिग्री सेल्सियस पर किया जाता है।



2. हलोजन। क्लोरीनीकरण और ब्रोमिनेशन के लिए पराबैंगनी विकिरण या उच्च तापमान की आवश्यकता होती है।क्लोरीन मुख्य रूप से बाहरी हाइड्रोजन परमाणु की जगह लेता है, हालांकि कुछ अणुओं में बीच वाले को बदल दिया जाता है। तापमान में वृद्धि से 2-क्लोरोप्रोपेन की उपज में वृद्धि हो सकती है। क्लोरोप्रोपेन को डाइक्लोरोप्रोपेन, ट्राइक्लोरोप्रोपेन, और इसी तरह बनाने के लिए और अधिक हलोजन किया जा सकता है।

हैलोजन अभिक्रियाओं की क्रियाविधि शृंखला है। प्रकाश या उच्च तापमान की क्रिया के तहत, हलोजन अणु रेडिकल में विघटित हो जाता है। वे प्रोपेन के साथ बातचीत करते हैं, इससे एक हाइड्रोजन परमाणु निकाल लेते हैं। नतीजतन, एक मुक्त कट बनता है। यह हलोजन अणु के साथ अंतःक्रिया करता है, इसे फिर से मूलकों में तोड़ देता है।

ब्रोमिनेशन उसी तंत्र से होता है। आयोडीन केवल विशेष आयोडीन युक्त अभिकर्मकों के साथ किया जा सकता है, क्योंकि प्रोपेन शुद्ध आयोडीन के साथ बातचीत नहीं करता है। फ्लोरीन के साथ बातचीत करते समय, एक विस्फोट होता है, एक बहुप्रतिस्थापित प्रोपेन व्युत्पन्न बनता है।

उच्च तापमान (130-150 डिग्री सेल्सियस) पर पतला नाइट्रिक एसिड (कोनोवालोव प्रतिक्रिया) या नाइट्रिक ऑक्साइड (IV) के साथ नाइट्रेशन किया जा सकता है।

सल्फोनिक ऑक्सीकरण और सल्फोक्लोरिनेशन यूवी प्रकाश के साथ किया जाता है।

प्रोपेन दहन प्रतिक्रिया: C₃H₈+ 5O₂ → 3CO 2 _{+ 4एच}2_ओ.

कुछ उत्प्रेरकों का उपयोग करके हल्का ऑक्सीकरण करना भी संभव है। प्रोपेन की दहन प्रतिक्रिया अलग होगी। इस मामले में, प्रोपेनॉल, प्रोपेनल या प्रोपियोनिक एसिड प्राप्त होता है।अम्ल. ऑक्सीजन के अलावा, पेरोक्साइड (अक्सर हाइड्रोजन पेरोक्साइड), संक्रमण धातु ऑक्साइड, क्रोमियम (VI) और मैंगनीज (VII) यौगिकों का उपयोग ऑक्सीकरण एजेंटों के रूप में किया जा सकता है।

प्रोपेन सल्फर के साथ क्रिया करके आइसोप्रोपिल सल्फाइड बनाता है। इसके लिए टेट्राब्रोमोइथेन और एल्युमिनियम ब्रोमाइड को उत्प्रेरक के रूप में उपयोग किया जाता है। प्रतिक्रिया दो घंटे के लिए 20 डिग्री सेल्सियस पर आगे बढ़ती है। प्रतिक्रिया उपज 60% है।

समान उत्प्रेरक के साथ, यह कार्बन मोनोऑक्साइड (I) के साथ प्रतिक्रिया करके 2-मिथाइलप्रोपेनोइक एसिड का आइसोप्रोपिल एस्टर बना सकता है। प्रतिक्रिया के बाद प्रतिक्रिया मिश्रण को आइसोप्रोपेनॉल के साथ इलाज किया जाना चाहिए। तो, हमने प्रोपेन के रासायनिक गुणों पर विचार किया है।

आवेदन

इसकी अच्छी ज्वलनशीलता के कारण, प्रोपेन का उपयोग रोजमर्रा की जिंदगी और उद्योग में ईंधन के रूप में किया जाता है। इसका उपयोग कारों के लिए ईंधन के रूप में भी किया जा सकता है। प्रोपेन लगभग 2000 डिग्री सेल्सियस पर जलता है, यही वजह है कि इसका उपयोग वेल्डिंग और धातु काटने के लिए किया जाता है। प्रोपेन बर्नर सड़क निर्माण में बिटुमेन और डामर को गर्म करते हैं। लेकिन अक्सर बाजार शुद्ध प्रोपेन का नहीं, बल्कि ब्यूटेन (प्रोपेन-ब्यूटेन) के साथ इसके मिश्रण का उपयोग करता है।

यह अजीब लग सकता है, इसने खाद्य उद्योग में एक योज्य E944 के रूप में भी आवेदन पाया है। अपने रासायनिक गुणों के कारण, प्रोपेन का उपयोग वहां सुगंध के लिए विलायक के रूप में और तेलों के उपचार के लिए भी किया जाता है।

प्रोपेन और आइसोब्यूटेन के मिश्रण का उपयोग रेफ्रिजरेंट R-290a के रूप में किया जाता है। यह पुराने रेफ्रिजरेंट की तुलना में अधिक कुशल है और पर्यावरण के अनुकूल भी है क्योंकि यह ओजोन परत को नष्ट नहीं करता है।

शानदार आवेदनप्रोपेन कार्बनिक संश्लेषण में पाया जाता है। इसका उपयोग पॉलीप्रोपाइलीन और विभिन्न प्रकार के सॉल्वैंट्स के उत्पादन के लिए किया जाता है। तेल शोधन में, इसका उपयोग डीसफाल्टिंग के लिए किया जाता है, अर्थात बिटुमेन मिश्रण में भारी अणुओं के अनुपात को कम करना। पुराने डामर के पुनर्चक्रण के लिए यह आवश्यक है।