الرئيسية
التسجيل
..........الســــــــــــتايرين ـــSTYRENE.........
نبذة تعريفية وتاريخية عن الستايرين:-
الستايرين,هو مركب كيميائي عضوي يتم تصنيعة أساسا بواسطة عملية أزاله الهيدروجين(Dehydrogenation) من المادة
الأولية لتصنيعة (إيثيل البنزين) فيتم أنتزاع ذرتي الهيدروجين فنحصل على الستايرين كما في المعادلة:
C6H5-CH2CH3______C6H5-CH=CH2+H2
وقد تم أكتشاف الستايرين قبل العام 1930م حيث يوجد بكميات قليلة في الأغذية بحيث يصعب ملاحضتها.
ويعتبر فصل الستايرين صعبا للغاية وذلك لأنه يتبلمر وقد وجد لهذه المشكلة حل حيث صممت الأبراج التي تعمل
تحت الفراغ واضيفت مانعات البلمرة مثل الكبريت.
وفي عام 1940 صممت أول وحدة أنتاج الستايرين في روسيا(الأتحاد السوفييتي سابقا)
من قبل العالمان الروسيان سيرجوف وكروجالوف
حيث يتم أكسدة أثيل البنزين إلى
هيدروبيروكسيد ثم تحويلة إلى كحول أيثيل الفينيل ثم نزع منه الماء.
.....خواص الستايرين:
الستايرين هو سائل عديم اللون له رائحة مميزة.
تبلغ كثافته(906كيلوجرام/م3).
.....مصادر الستايرين:
يعنبر النفط هو المادة الأولية التي يوجد بها السستارين بشكل يمكن ملاحظتة والقدرة على أستخلاصة بواسطة عملية التحفيز الصناعي .
ويمكن أيضا أستخلاص الستايرين بشكل بسيط جدا عن طريق التحليل الحراري للجازولين.وكذلك بأستخدام أوكسيد البروبلين..
ويوجد الستايرين في حياتنا اليومية بشكل لا يمكن ملاحظتة الا في ضل وجود أجهزة قياس تحليلة في غاية الدقة فهو يتواجد في العديد من المواد الغذائية مثل القهوة-الفراولة-القرفة..
ويحضر الستايرين عن طريق أكسدة أيثيل البنزين بالهواء النقي إلى أسيتو فينون وكحول إيثيل الفينول
ويمكن هدرجة أسيتون فينون للحصول على كحول أيثيل الفينيل الذي يمكن نزع الماء منه للحصول على الستايرين.
C6H5-CH2-CH3+O2_____C6H5-CO-CH3(أسيتوفينون).
C6H5-CO-CH3+H2______C6H5-CHOH-CH3(كحول إيثيل الفينيل)
C6H5-CHOH-CH3____-H2O___C6H5-CH=CH2+H2O
والناتج(C6H5-CH=CH2) يسمى بالستايرين
-طرق صناعة الستايرين...
يمكن صناعة الستايرين بطريقة مباشرة وذلك بنزع الهيدروجين من أيثيل بنزين.وهناك طريقة غير مباشرة حيث يتكون مركب معقد من أكسيد البروبلين.
ويتم نزع الهيدروجين من إيثي البنزين عند درجة حرارة 600م-650م وضغط جوي وأضافة البخار الساخن جدا عند درجة حرارة عالية جدا.
وفي وجود حفاز من أكسيد الحديد المنشط بأكسيد الكروموكربونات البوتاسيوم حسب المعادلة التالية:
C6H5-CH2-CH3____-H2____C6H5-CH=CH2+H2
وتحدث إلى جانب هذا التفاعل الرئيسي عدة تفاعلات ثانوية تنتج عنها مواد بكميات قليلة جدا
ويتكون لدينا ثلاثة أطوار هي :
1-الطور الغازي:- ويتكون من الهيدروجين(H2) والميثان(CH4) واللإإثيلين(C2H4).
2-الطور السائل:-ويتكون من البنزين(C6H6) والتولوين.
3-الطور العضوي:-ويتكون من الستايرين وأثيل البنزين غير المتحول.
وتوجد هناك طريقة حديثة لصناعة الستايرين وتسمىبطريقة(هالكٌن) حيث يتم إنتاج كحول أيثيل الفينيل أولا
مع تحويل البروبلين إلى أكسيد البروبلين,ومن ثم نزع الماء من كحول إيثيل الفينيل للحصول على الستايرين.
وتتميز هذه الطريقة عن طريقة النزع الأولى بإنخفاض درجات الحرارة وعدم وجود مكونات ثانوية.
وتتم هذه الطريقة بأكسدة إيثيل البنزين بالهواء عند درجة حرارة 70م للحصول على هيدروبيروكسيد إثيل البنزين
والذي يتفاعل مع البروبلين عند درجة حرارة 120م و35جو في وجود حفاز من المولبيدينوم.
وهي تمر بخطوات صناعية معقدة ولكن في النهاية نقوم بنزع جزء الماء من كحول إيثيل فينيل كما في المعادلة:
C6H5-CHOH-CH3___-H2O___TiO2________C6H5-CH=CH2
وقد قمنا بأستخدام أكسيد التيتانيوم كعامل حفاز في النزع وحصلنا في النهاية على الستايرين.....
.........أستخدامات الستايرين.........
يستخدم الستايرين في صناعة الكثير من الادوات المدرسية والمنزلية وحاويات الأغذية فهو يساعد على انتاج
مواد قوية وأكثر ثباتا ولها أوزان جزيئية خفيفة.
ويستخدم أيضا في صناعة متعدد الستايرين ولدائن نتريل الاكريل-البيوتادايين وكذلك المطاط الصناعي.
وهناك أستخدامات صناعية كثيرة لتحضير المواد الأولية للدائن وغيرها من المركبات.....
.........الستايرين و البيئة..........
سوف نتناول في هذا القسم أثر صناعة الستايرين على البيئة,فقد أكددت الأبحاث أن كميات الستايرين الخفيفة ليس لها التأثير المضر.
ولكن الكميات المستنشقة ممنه بكثرة وخاصة من قبل العمال في مصانع الفيبر جلاس قد يؤدي إلى الغثيان.
ومن المعروف أن صناعة الستايرين تتطلب حرق كميات من الوقود وفي الغالب يكون ناتج حرق الوقود مركبات
كربوهيدراتية وأول وثاني أكسيد الكربون وكذلك أكسيد الكبريت والنيتروجين وأيضا بألإضافة إلى ذلك هناك غاز كبريت الهيدروجين السام.
فينصح عند صناعة الستايرين بالطرق المأخوذه من قبل أن يكون موقع التصنيع بعيدا عن التجمعات السكانية وفي مكان منعزل..
وهذه الطرق المستخدمه هي طرق صناعية أي تحتاج إلى تركيب صناعي للأدوات من مبادلات حرارية و مبخرات وكذلك مفاعلات وأيضا الأبراج وهناك الادوات المخبرية.....
نبذة تعريفية وتاريخية عن الستايرين:-
الستايرين,هو مركب كيميائي عضوي يتم تصنيعة أساسا بواسطة عملية أزاله الهيدروجين(Dehydrogenation) من المادة
الأولية لتصنيعة (إيثيل البنزين) فيتم أنتزاع ذرتي الهيدروجين فنحصل على الستايرين كما في المعادلة:
C6H5-CH2CH3______C6H5-CH=CH2+H2
وقد تم أكتشاف الستايرين قبل العام 1930م حيث يوجد بكميات قليلة في الأغذية بحيث يصعب ملاحضتها.
ويعتبر فصل الستايرين صعبا للغاية وذلك لأنه يتبلمر وقد وجد لهذه المشكلة حل حيث صممت الأبراج التي تعمل
تحت الفراغ واضيفت مانعات البلمرة مثل الكبريت.
وفي عام 1940 صممت أول وحدة أنتاج الستايرين في روسيا(الأتحاد السوفييتي سابقا)
من قبل العالمان الروسيان سيرجوف وكروجالوف
حيث يتم أكسدة أثيل البنزين إلى
هيدروبيروكسيد ثم تحويلة إلى كحول أيثيل الفينيل ثم نزع منه الماء.
.....خواص الستايرين:
الستايرين هو سائل عديم اللون له رائحة مميزة.
تبلغ كثافته(906كيلوجرام/م3).
.....مصادر الستايرين:
يعنبر النفط هو المادة الأولية التي يوجد بها السستارين بشكل يمكن ملاحظتة والقدرة على أستخلاصة بواسطة عملية التحفيز الصناعي .
ويمكن أيضا أستخلاص الستايرين بشكل بسيط جدا عن طريق التحليل الحراري للجازولين.وكذلك بأستخدام أوكسيد البروبلين..
ويوجد الستايرين في حياتنا اليومية بشكل لا يمكن ملاحظتة الا في ضل وجود أجهزة قياس تحليلة في غاية الدقة فهو يتواجد في العديد من المواد الغذائية مثل القهوة-الفراولة-القرفة..
ويحضر الستايرين عن طريق أكسدة أيثيل البنزين بالهواء النقي إلى أسيتو فينون وكحول إيثيل الفينول
ويمكن هدرجة أسيتون فينون للحصول على كحول أيثيل الفينيل الذي يمكن نزع الماء منه للحصول على الستايرين.
C6H5-CH2-CH3+O2_____C6H5-CO-CH3(أسيتوفينون).
C6H5-CO-CH3+H2______C6H5-CHOH-CH3(كحول إيثيل الفينيل)
C6H5-CHOH-CH3____-H2O___C6H5-CH=CH2+H2O
والناتج(C6H5-CH=CH2) يسمى بالستايرين
-طرق صناعة الستايرين...
يمكن صناعة الستايرين بطريقة مباشرة وذلك بنزع الهيدروجين من أيثيل بنزين.وهناك طريقة غير مباشرة حيث يتكون مركب معقد من أكسيد البروبلين.
ويتم نزع الهيدروجين من إيثي البنزين عند درجة حرارة 600م-650م وضغط جوي وأضافة البخار الساخن جدا عند درجة حرارة عالية جدا.
وفي وجود حفاز من أكسيد الحديد المنشط بأكسيد الكروموكربونات البوتاسيوم حسب المعادلة التالية:
C6H5-CH2-CH3____-H2____C6H5-CH=CH2+H2
وتحدث إلى جانب هذا التفاعل الرئيسي عدة تفاعلات ثانوية تنتج عنها مواد بكميات قليلة جدا
ويتكون لدينا ثلاثة أطوار هي :
1-الطور الغازي:- ويتكون من الهيدروجين(H2) والميثان(CH4) واللإإثيلين(C2H4).
2-الطور السائل:-ويتكون من البنزين(C6H6) والتولوين.
3-الطور العضوي:-ويتكون من الستايرين وأثيل البنزين غير المتحول.
وتوجد هناك طريقة حديثة لصناعة الستايرين وتسمىبطريقة(هالكٌن) حيث يتم إنتاج كحول أيثيل الفينيل أولا
مع تحويل البروبلين إلى أكسيد البروبلين,ومن ثم نزع الماء من كحول إيثيل الفينيل للحصول على الستايرين.
وتتميز هذه الطريقة عن طريقة النزع الأولى بإنخفاض درجات الحرارة وعدم وجود مكونات ثانوية.
وتتم هذه الطريقة بأكسدة إيثيل البنزين بالهواء عند درجة حرارة 70م للحصول على هيدروبيروكسيد إثيل البنزين
والذي يتفاعل مع البروبلين عند درجة حرارة 120م و35جو في وجود حفاز من المولبيدينوم.
وهي تمر بخطوات صناعية معقدة ولكن في النهاية نقوم بنزع جزء الماء من كحول إيثيل فينيل كما في المعادلة:
C6H5-CHOH-CH3___-H2O___TiO2________C6H5-CH=CH2
وقد قمنا بأستخدام أكسيد التيتانيوم كعامل حفاز في النزع وحصلنا في النهاية على الستايرين.....
.........أستخدامات الستايرين.........
يستخدم الستايرين في صناعة الكثير من الادوات المدرسية والمنزلية وحاويات الأغذية فهو يساعد على انتاج
مواد قوية وأكثر ثباتا ولها أوزان جزيئية خفيفة.
ويستخدم أيضا في صناعة متعدد الستايرين ولدائن نتريل الاكريل-البيوتادايين وكذلك المطاط الصناعي.
وهناك أستخدامات صناعية كثيرة لتحضير المواد الأولية للدائن وغيرها من المركبات.....
.........الستايرين و البيئة..........
سوف نتناول في هذا القسم أثر صناعة الستايرين على البيئة,فقد أكددت الأبحاث أن كميات الستايرين الخفيفة ليس لها التأثير المضر.
ولكن الكميات المستنشقة ممنه بكثرة وخاصة من قبل العمال في مصانع الفيبر جلاس قد يؤدي إلى الغثيان.
ومن المعروف أن صناعة الستايرين تتطلب حرق كميات من الوقود وفي الغالب يكون ناتج حرق الوقود مركبات
كربوهيدراتية وأول وثاني أكسيد الكربون وكذلك أكسيد الكبريت والنيتروجين وأيضا بألإضافة إلى ذلك هناك غاز كبريت الهيدروجين السام.
فينصح عند صناعة الستايرين بالطرق المأخوذه من قبل أن يكون موقع التصنيع بعيدا عن التجمعات السكانية وفي مكان منعزل..
وهذه الطرق المستخدمه هي طرق صناعية أي تحتاج إلى تركيب صناعي للأدوات من مبادلات حرارية و مبخرات وكذلك مفاعلات وأيضا الأبراج وهناك الادوات المخبرية.....
