عنوان آزمایش: تهیه اتیلن

(برای تهیه ی اتیلن روش کارهای مختلفی را می توان در کتابهای شیمی و اینترنت پیدا کرد.اما با وجود یکسان بودن اصل روش،گاهاً دستور کار چندان ساده و ملموس نیست.در این مطلب سعی می کنم ساده ترین روش تهیه اتیلن را که در هر آزمایشگاه شیمی و با ساده ترین امکانات قابل انجام است،بنویسم.)

هدف: تهیه ی اتیلن به روش آزمایشگاهی از اتانول و شناسایی آن با محلول پتاسیم پرمنگنات

مقدمه:

اتیلن ساده ترین آلکن با فرمول C2H4 است.که گازی است بی رنگ و بسیار آتش گیر.

برای تهیه اتیلن روش های مختلفی وجود دارد که از جمله می توان کراکینگ گرمایی اتان(1) و آبگیری از الکل(اتانول) (2)را نام برد.که روش اول صنعتی و روش دوم بیشتر جنبه ی آزمایشگاهی دارد.

 (1) CH3-CH => CH2=CH2 + H2  

 (2) CH3-CH2-OH  =>  CH2=CH2 + H2O

اتیلن ( و سایر آلکن ها) با پتاسیم پرمنگنات اکسید می شوند و به این ترتیب رنگ ارغوانی آن را تغییر می دهند.همچنین با آب برم نیز واکنش داده و رنگ قرمز قهوه ای آن را از بین می برند.(روش های شناسایی آلکن ها)

(C2H4 + 2KMnO4+4H2O= 3 C2H4(OH)2 + 2KOH + 2MnO2(s

 MnO2 منگنز دی اکسید (قهوه ای رنگ)

KMnO4 پتاسیم پرمنگنات (ارغوانی)

پس تغییر رنگ در طی شناسایی از ارغوانی به قهوه ای خواهد بود.

در صورت استفاده از آب برم تغییر رنگ از قهوه ای یا زرد آب برم به بی رنگ خواهد بود.

C2H4+Br2= C2H4Br2

Br2: برم( قهوه ای یا زرد رنگ)

C2H4Br2 : دی برمو اتیلن (بی رنگ)

در انتها می توان گاز خروجی از لوله ازمایش را با احتیاط آتش زد،که در این صورت گاز اتیلن شعله ور می شود.

از اتیلن در صنعت برای تهیه پلاستیک پلی اتیلن بسیار استفاده می شود.همچنین اتیلن نوعی هورمون گیاهی است که در کشاورزی برای رسیدن میوه هایی که بصورت نارس چیده می شوند(مثل موز) استفاده می شود.

روش کار:

یک تکه پنبه کوچک را به کمک همزن شیشه ای یا یک پیپت در ته یک لوله آزمایش بزرگ قرار می دهیم.چند سی سی اتانول را توسط پیپت روی پنبه ای که ته لوله آزمایش گذاشته ایم،میریزیم،به طوری که کاملاً آغشته به الکل شود.(این آغشته شدن به الکل باید در حدی باشد که موقع افقی کردن لوله آزمایش الکل از پنبه نریزد.) سپس لوله آزمایش را به صورت افقی به میله و پایه ی فلزی وصل می کنیم.به کمک اسپاتول مقداری پودر آلومینیوم اکسید(آلومین) را در وسط لوله آزمایش قرار می دهیم.در لوله آزمایش را با یک درپوش سوراخ دار بسته و لوله ی شیشه ای خمیده ای را به آن وصل می کنیم.(مطابق شکل).

در یک بشر کوچک 50 سی سی تا نصف بشر محلول رقیق پتاسیم پرمنگنات( حدود 0.3% ) می ریزیم.و آن را زیر لوله رابط متصل به لوله آزمایش قرار می دهیم.حرارت را(در زیر قسمتی که آلومین قرار داده ایم) آغاز می کنیم.(گاهی نیز شعله را به سمت ته لوله آزمایش(جایی که پنبه را قرار داده ایم می بریم).اتانول در اثر حرارت و به کمک کاتالیزگر،آب زدایی شده و اتیلن تولید می کند.خروج گاز از لوله ی آزمایش با ایجاد حباب در محلول داخل بشر ثابت می شود.بخشی از این گاز بخار آب است و بخشی از آن گاز اتیلن.

با ورود اتیلن به داخل محلول پتاسیم پرمنگنات رنگ آن قهوه ای یا بی رنگ می شود.( بسته به اینکه محیط اسیدی باشد یا نه).

درست به همین روش می توان به جای پتاسیم پرمنگنات از آب برم نیز برای شناسایی اتیلن استفاده کرد.(بهتر است به جای برم از همن محلول پتاسی پرمنگنات برای ناسایی استفاده کرد چون برم سمی است و باعث سوختگی شدید پوست می شود)

در پایان گزارشکار باید نتیجه ی آزمایش و منابع احتمالی خطا را ذکر کرده و با توجه به مطالب گفته شده در مقدمه و متن روش کار،می توان به سوالات مربوطه پاسخ داد.

==

منبع:

http://sanaye-shimiayi.blogfa.com/post-14.aspx