ఈథేన్

From LTRC
పేర్లు
ప్రాధాన్యత కలిగిన IUPAC పేరు ఈథేన్
క్రమబద్ధమైన IUPAC పేరు డైకార్బేన్ (ఎప్పుడూ సిఫార్సు చేయబడదు)
ఇతర పేర్లు డైమిథైల్ ( CH 3 CH 3 , Me 2 లేదా (CH 3 ) 2 ) ఈథైల్ హైడ్రైడ్
గుర్తింపు సంఖ్యలు
CAS సంఖ్య 74-84-0
బెయిల్‌స్టెయిన్ రిఫరెన్స్ 1730716
ChEBI CHEBI:42266
ChEMBL ChEMBL135626
ChemSpider 6084
ECHA ఇన్ఫోకార్డ్ 100.000.741
EC సంఖ్య 200-814-8
గ్మెలిన్ రిఫరెన్స్ 212
MeSH ఈథేన్
PubChem CID 6324
RTECS సంఖ్య KH3800000
UNII L99N5N533T
UN సంఖ్య 1035
కాంప్‌టాక్స్ డాష్‌బోర్డ్ ( EPA ) DTXSID6026377
InChI InChI=1S/C2H6/c1-2/h1-2H3
Key: OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N
SMILES CC
ధర్మాలు
రసాయన ఫార్ములా C2H6
మోలార్ ద్రవ్యరాశి 30.070 g·mol
రూపం రంగులేని వాయువు
వాసన వాసన లేనిది
సాంద్రత 1.3562 kg/m (0 °C వద్ద వాయువు)
544.0 kg/m (-88.5 °C వద్ద ద్రవం)
206 kg/m (క్రిటికల్ పాయింట్ 305.322 K వద్ద)
ద్రవీభవన స్థానం −182.8 °C; −296.9 °F; 90.4 K
బాష్పీభవన స్థానం −88.5 °C; −127.4 °F; 184.6 K
క్రిటికల్ పాయింట్ ( T , P ) 305.32 K (32.17 °C; 89.91 °F) 48.714 బార్‌లు (4,871.4 kPa)
నీటిలో ద్రావణీయత 56.8 mg/L
బాష్ప పీడనం 3.8453 MPa (21.1 °C వద్ద)
హెన్రీ నియమ స్థిరాంకం ( k H ) 19 nmol Pa kg
ఆమ్లత్వం (p K a ) 50
క్షారత్వం (p K b ) −36
సంయుగ్మ ఆమ్లం ఈథేనియం
అయస్కాంత గ్రాహ్యత (χ) −37.37·10 cm/mol
థర్మోకెమిస్ట్రీ
ఉష్ణ సామర్థ్యం ( C ) 298 కెల్విన్ వద్ద 52.14± 0.39 J K mol
ప్రామాణిక సంశ్లేషణ ఎంథాల్పీ (Δ f H 298 ) −84 kJ mol
ప్రామాణిక దహన ఎంథాల్పీ (Δ c H 298 ) −1561.0–−1560.4 kJ mol
ద్రవీభవన ఎంథాల్పీ (Δ f H fus ) −182 °C వద్ద 9.76 kJ/mol
బాష్పీభవన ఎంథాల్పీ (Δ f H vap ) −89.0 °C వద్ద 14.703 kJ/mol
ప్రమాదాలు
GHS లేబులింగ్ :
పిక్టోగ్రామ్‌లు ‹ దిగువ ఉన్న టెంప్లేట్ (GHS ఫ్లేమ్) GHS పిక్టోగ్రామ్‌తో విలీనం చేయడానికి పరిశీలించబడుతోంది. ఏకాభిప్రాయాన్ని చేరుకోవడానికి చర్చల కోసం టెంప్లేట్‌లను చూడండి. › ‹ దిగువ ఉన్న టెంప్లేట్ (GHS గ్యాస్ సిలిండర్) GHS పిక్టోగ్రామ్‌తో విలీనం చేయడానికి పరిశీలించబడుతోంది. ఏకాభిప్రాయాన్ని చేరుకోవడానికి చర్చల కోసం టెంప్లేట్‌లను చూడండి. ›
సూచిక పదం ప్రమాదం
ప్రమాద ప్రకటనలు H220
జాగ్రత్తా ప్రకటనలు P203, P210, P222, P280, P377, P381, P403
NFPA 704 (ఫైర్ డైమండ్) 1
4
0SA
ఫ్లాష్ పాయింట్ −135 °C (−211 °F; 138 K)
స్వయం-జ్వలన ఉష్ణోగ్రత 472 °C (882 °F; 745 K)
పేలుడు పరిమితులు 2.9–13%
సేఫ్టీ డేటా షీట్ (SDS) inchem.org
సంబంధిత సమ్మేళనాలు
సంబంధిత ఆల్కేన్లు మీథేన్
ప్రొపేన్
బ్యూటేన్
సంబంధిత సమ్మేళనాలు డైసైలేన్
డైజెర్మేన్
అనుబంధ డేటా పేజీ
ఈథేన్ (డేటా పేజీ)
వేరే విధంగా పేర్కొనకపోతే, డేటా పదార్థాల కోసం వాటి ప్రామాణిక స్థితిలో (25 °C [77 °F], 100 kPa వద్ద) ఇవ్వబడింది. Y సరిచూడండి ( అంటే ఏమిటి ?) ఇన్ఫోబాక్స్ రిఫరెన్స్‌లు

ఈథేన్ (IPA: /USˈɛθeɪn/ ayn, IPA: /UKˈiːθeɪn/ thayn) అనేది సహజంగా లభించే ఒక సేంద్రియ రసాయన సమ్మేళనం. దీని రసాయన సంకేతం 6. ప్రమాణ ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనం వద్ద, ఈథేన్ రంగు మరియు వాసన లేని వాయువు. సహజ వాయువులో ఘనపరిమాణం పరంగా 1–6% ఈథేన్ ఉంటుంది, ఇది మీథేన్ తర్వాత రెండవ స్థానంలో ఉంది. అనేక హైడ్రోకార్బన్ల వలె, ఈథేన్‌ను పారిశ్రామిక స్థాయిలో సహజ వాయువు నుండి మరియు పెట్రోలియం శుద్ధి ప్రక్రియలో ఉప-ఉత్పత్తిగా వేరు చేస్తారు. దీని ప్రధాన ఉపయోగం ఇథిలీన్ ఉత్పత్తికి ఫీడ్‌స్టాక్గా ఉండటం. ఈథేన్ అణువు స్టాగర్డ్ కన్ఫర్మేషన్ను కలిగి ఉంటుంది, ఇందులో మిథైల్ సమూహాలు తిప్పబడటం వల్ల హైడ్రోజన్ పరమాణువులు ఒకదానికొకటి మధ్యలో అమర్చబడి ఉంటాయి, మరియు మిథైల్ సమూహాలను ఒకదానికొకటి సాపేక్షంగా తిప్పడానికి ఒక శక్తి అవరోధం ఉంటుంది. ఈథైల్ సమూహం అనేది సాంకేతికంగా ఈథేన్ నుండి ఉద్భవించింది, అయితే ఆచరణలో ఇది చాలా అరుదు.

చరిత్ర

ఈథేన్‌ను మొదట 1834లో మైఖేల్ ఫారడే పొటాషియం ఎసిటేట్ ద్రావణం యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ ద్వారా సంశ్లేషణ చేశారు. ఆయన ఈ చర్య ద్వారా వచ్చిన హైడ్రోకార్బన్ ఉత్పత్తిని మీథేన్ అని పొరబడి, దానిపై మరింత పరిశోధన చేయలేదు.[1] ఈ ప్రక్రియను ఇప్పుడు కోల్బే విద్యుద్విశ్లేషణ అని పిలుస్తారు:

CH3COO− → CH3• + CO2 + e−
CH3• + •CH3 → C2H6

1847–1849 కాలంలో, సేంద్రియ రసాయన శాస్త్రం యొక్క రాడికల్ థియరీని నిరూపించే ప్రయత్నంలో, హెర్మన్ కోల్బే మరియు ఎడ్వర్డ్ ఫ్రాంక్‌ల్యాండ్ పొటాషియం లోహంతో ప్రోపియోనైట్రైల్ (ఈథైల్ సైనైడ్)[2] మరియు ఈథైల్ అయోడైడ్[3]లను తగ్గించడం ద్వారా ఈథేన్‌ను ఉత్పత్తి చేశారు. ఫారడే వలెనే, వారు కూడా జలసంబంధిత ఎసిటేట్ల విద్యుద్విశ్లేషణ ద్వారా దీనిని పొందారు. వారు ఈ చర్యల ఉత్పత్తులను మిథైల్ రాడికల్ (CH3) అని పొరబడ్డారు, దీనికి ఈథేన్ (C2H6) ఒక డైమర్.

ఈ పొరపాటును 1864లో కార్ల్ షోర్లెమర్ సరిదిద్దారు, ఈ చర్యలన్నింటి ద్వారా వచ్చిన ఉత్పత్తి వాస్తవానికి ఈథేన్ అని ఆయన నిరూపించారు.[4] 1864లో ఎడ్మండ్ రోనాల్డ్స్ పెన్సిల్వేనియాకు చెందిన తేలికపాటి ముడి చమురులో ఈథేన్ కరిగి ఉండటాన్ని కనుగొన్నారు.[5][6]

లక్షణాలు

ప్రమాణ ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనం వద్ద, ఈథేన్ రంగు మరియు వాసన లేని వాయువు. దీని మరిగే స్థానం 184.6 K మరియు ద్రవీభవన స్థానం 90.4 K. ఈథేన్ నీటిలో చాలా తక్కువగా కరుగుతుంది.

ఈథేన్ యొక్క బంధ పారామితులను మైక్రోవేవ్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ మరియు ఎలక్ట్రాన్ డిఫ్రాక్షన్ ద్వారా అధిక ఖచ్చితత్వంతో కొలిచారు: మైక్రోవేవ్ ద్వారా rC−C = 1.528(3) Å, rC−H = 1.088(5) Å, మరియు ∠CCH = 111.6(5)° మరియు ఎలక్ట్రాన్ డిఫ్రాక్షన్ ద్వారా rC−C = 1.524(3) Å, rC−H = 1.089(5) Å, మరియు ∠CCH = 111.9(5)° (బ్రాకెట్లలోని సంఖ్యలు చివరి అంకెలలో ఉన్న అనిశ్చితులను సూచిస్తాయి).[7]

భ్రమణ అవరోధం

ఈథేన్ స్టాగర్డ్ కన్ఫర్మేషన్ను కలిగి ఉంటుంది, ఇందులో మిథైల్ సమూహాలు ఒకదానికొకటి సాపేక్షంగా తిప్పబడటం వల్ల C−C అక్షం వెంబడి చూసినప్పుడు హైడ్రోజన్ పరమాణువులు ఒకదానికొకటి మధ్యలో ఉంటాయి. భ్రమణ అవరోధం, అంటే మిథైల్ సమూహాలు C−C బంధం చుట్టూ తిరుగుతూ ఎక్లిప్స్డ్ కన్ఫర్మేషన్ గుండా వెళ్ళడానికి అవసరమైన శక్తి అవరోధం, 12 kJ/mol.[8][9] 1890–1891 నాటికే, ఈథేన్ అణువులు స్టాగర్డ్ కన్ఫర్మేషన్‌ను ఇష్టపడతాయని రసాయన శాస్త్రవేత్తలు ప్రతిపాదించారు.[10][11][12][13]

ఒక అణువు యొక్క ఉపనిర్మాణాన్ని తిప్పగలిగే బంధం చుట్టూ తిప్పడానికి సాధారణంగా శక్తి అవసరం. ఈథేన్ అటువంటి భ్రమణ అవరోధానికి ఒక క్లాసిక్, సరళమైన ఉదాహరణను ఇస్తుంది, దీనిని కొన్నిసార్లు "ఈథేన్ బారియర్" అని పిలుస్తారు. ఈ అవరోధానికి సంబంధించిన ప్రారంభ ప్రయోగాత్మక ఆధారాలలో ఒకటి ఈథేన్ యొక్క ఎంట్రోపీని మోడలింగ్ చేయడం ద్వారా పొందబడింది.[14] కేంద్ర కార్బన్-కార్బన్ బంధం చుట్టూ అవరోధాన్ని అధిగమించడానికి తగినంత శక్తిని అందించినప్పుడు, ప్రతి చివర ఉన్న మూడు హైడ్రోజన్లు స్వేచ్ఛగా తిరుగుతాయి. ఈ అవరోధం యొక్క భౌతిక మూలం ఇంకా పూర్తిగా పరిష్కరించబడలేదు,[9] అయినప్పటికీ అణువు యొక్క వ్యతిరేక చివరలలో ఉన్న హైడ్రోజన్ పరమాణువుల మధ్య ఓవర్‌ల్యాప్ (ఎక్స్ఛేంజ్) వికర్షణ[15] బహుశా బలమైన అభ్యర్థి, మరియు స్టాగర్డ్ కన్ఫర్మేషన్‌పై హైపర్ కాంజుగేషన్ యొక్క స్థిరీకరణ ప్రభావం ఈ దృగ్విషయానికి దోహదపడుతుంది.[16] తగిన ప్రారంభ బిందువును (ఆర్థోగోనల్ ఆర్బిటాల్స్) ఉపయోగించే సిద్ధాంతపరమైన పద్ధతులు ఈథేన్ భ్రమణ అవరోధం యొక్క మూలంలో హైపర్ కాంజుగేషన్ అత్యంత ముఖ్యమైన అంశమని కనుగొన్నాయి.[17][18]

ఘన దశలు

ఈథేన్ అనేక ఘన దశలలో ఉంటుంది.[19][20] సాధారణ పీడనం వద్ద చల్లబరిచినప్పుడు, ఇది దశ I లోకి గడ్డకడుతుంది, ఇది బాడీ-సెంటర్డ్ క్యూబిక్ నిర్మాణం (స్పేస్ గ్రూప్ Im3m). ఈ రూపంలో, హైడ్రోజన్ పరమాణువుల స్థానాలు స్థిరంగా ఉండవు మరియు అణువులు C−C అక్షం చుట్టూ సులభంగా తిరుగుతాయి, ఇది దీనిని ప్లాస్టిక్ క్రిస్టల్గా మారుస్తుంది. 89.78 K మరియు 89.68 K మధ్య చాలా తక్కువ ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో ఇది మెటాస్టేబుల్ స్థితిని (దశ II) ప్రదర్శిస్తుంది, ఇది ఆర్థోరోంబిక్. దశ IIలో అణువులు ఓరియంటేషనల్‌గా క్రమబద్ధీకరించబడతాయి, అంటే మిథైల్ సమూహాలు స్వేచ్ఛగా తిరగవు. మరింత చల్లబరిచినప్పుడు (89.68 K కంటే తక్కువ), ఇది తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత మోనోక్లినిక్ దశను, దశ III (స్పేస్ గ్రూప్ P21/n) ఏర్పరుస్తుంది, ఇది కూడా ఓరియంటేషనల్‌గా క్రమబద్ధీకరించబడుతుంది.[19][20] గది ఉష్ణోగ్రత మరియు 2.46 GPa కంటే ఎక్కువ పీడనం వద్ద, ఇది దశ IVని ఏర్పరుస్తుంది, ఇది టెట్రాగోనల్ క్రిస్టల్ (స్పేస్ గ్రూప్ P42/mnm).[20]

వాతావరణం

ఈథేన్ భూమి వాతావరణంలో ఒక ట్రేస్ గ్యాస్‌గా ఉంటుంది, ప్రస్తుతం సముద్ర మట్టం వద్ద దీని గాఢత 0.5 ppbగా ఉంది.[21] ప్రపంచవ్యాప్త ఈథేన్ పరిమాణాలు కాలక్రమేణా మారాయి, బహుశా సహజ వాయువు క్షేత్రాల వద్ద గ్యాస్ ఫ్లేరింగ్ కారణంగా.[22] 1984 నుండి 2010 వరకు ప్రపంచ ఈథేన్ ఉద్గారాల రేట్లు తగ్గాయి,[22] అయితే అమెరికాలోని బాకెన్ ఫార్మేషన్ వద్ద పెరిగిన షెల్ గ్యాస్ ఉత్పత్తి ఈ తగ్గుదలను సగానికి ఆపివేసింది.[23][24]

ఈథేన్ ఒక గ్రీన్‌హౌస్ వాయువు అయినప్పటికీ, ఇది మీథేన్ కంటే చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, ఒక దశాబ్దం కంటే ఎక్కువ కాలంతో పోలిస్తే కేవలం కొన్ని నెలల జీవితకాలం మాత్రమే కలిగి ఉంటుంది,[25] మరియు ద్రవ్యరాశితో పోలిస్తే వికిరణాన్ని గ్రహించడంలో తక్కువ సామర్థ్యం కలిగి ఉంటుంది. వాస్తవానికి, ఈథేన్ యొక్క గ్లోబల్ వార్మింగ్ పొటెన్షియల్ ఎక్కువగా వాతావరణంలో మీథేన్‌గా మారడం వల్ల వస్తుంది.[26]

భూమి వాతావరణంలో, హైడ్రాక్సిల్ రాడికల్లు ఈథేన్‌ను మిథనాల్ ఆవిరిగా సుమారు మూడు నెలల అర్ధ-జీవిత కాలంతో మారుస్తాయి.[25]

గ్రహాంతర

నాలుగు భారీ గ్రహాల వాతావరణంలో మరియు శని యొక్క చంద్రుడైన టైటాన్ వాతావరణంలో ఈథేన్ ఒక ట్రేస్ కాంపోనెంట్‌గా గుర్తించబడింది.[27] వాతావరణ ఈథేన్ ఈ శరీరాల వాతావరణంలో కూడా ఉన్న మీథేన్ వాయువుపై సూర్యుని ఫోటోకెమికల్ చర్య ఫలితంగా ఏర్పడుతుంది. ఈథేన్ నుండి మీథేన్‌కు మార్పు 160 nm కంటే తక్కువ తరంగదైర్ఘ్యం కలిగిన అతినీలలోహిత ఫోటాన్ల వల్ల జరుగుతుంది, ఇవి మీథేన్ అణువును మిథైల్ రాడికల్ మరియు హైడ్రోజన్ పరమాణువుగా ఫోటో-డిసోసియేట్ చేస్తాయి. రెండు మిథైల్ రాడికల్స్ తిరిగి కలిసినప్పుడు, ఫలితం ఈథేన్:

CH4  →  CH3• + •H
CH3• + •CH3  →  C2H6

మీథేన్ నుండి ఫోటోకెమికల్ మార్పిడి ద్వారా టైటాన్‌పై ఉత్పత్తి చేయబడిన ఈథేన్ చంద్రుని ఉపరితలంపైకి తిరిగి వర్షంలా కురుస్తుందని మరియు కాలక్రమేణా చంద్రుని ధ్రువ ప్రాంతాలలో ఎక్కువ భాగం కప్పే హైడ్రోకార్బన్ సముద్రాలుగా పేరుకుపోయిందని అనుమానిస్తున్నారు. 2005 మధ్యలో, కాసిని ఆర్బిటర్ టైటాన్ దక్షిణ ధ్రువ ప్రాంతాలలో ఒంటారియో లాకస్ను కనుగొంది. జూలై 2008లో సమర్పించబడిన ఇన్‌ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రోస్కోపిక్ డేటా యొక్క మరింత విశ్లేషణ[28] ఒంటారియో లాకస్‌లో ద్రవ ఈథేన్ ఉనికికి అదనపు ఆధారాలను అందించింది. కాసిని సేకరించిన రాడార్ డేటాను ఉపయోగించి టైటాన్ ఉత్తర ధ్రువం సమీపంలో అనేక గణనీయంగా పెద్ద హైడ్రోకార్బన్ సరస్సులు, లిజియా మేర్ మరియు క్రాకెన్ మేర్ కనుగొనబడ్డాయి. ఈ సరస్సులు ప్రధానంగా ద్రవ ఈథేన్ మరియు మీథేన్ మిశ్రమంతో నిండి ఉంటాయని నమ్ముతారు. టైటాన్ ఉపరితల ఉష్ణోగ్రతలు సుమారు 89–94 K,[29] ఇవి స్వచ్ఛమైన ఈథేన్ (90.4 K) మరియు స్వచ్ఛమైన మీథేన్ (90.7 K) ద్రవీభవన స్థానాలకు దగ్గరగా ఉంటాయి. ఈథేన్ మరియు మీథేన్ 36% ఈథేన్ మరియు 64% మీథేన్ మోలార్ భిన్నాల వద్ద 72 K ద్రవీభవన స్థానంతో ఒక యుటెక్టిక్ మిశ్రమాన్ని ఏర్పరుస్తాయి, ఇది ఏదైనా ఒక భాగం యొక్క ద్రవీభవన స్థానాల కంటే చాలా తక్కువ, ఇది ఈ సరస్సులు 90 K కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద కూడా ద్రవంగా ఉండటానికి అనుమతించవచ్చు.[29]

1996లో, కామెట్ హయాకుటేక్లో ఈథేన్ గుర్తించబడింది,[30] మరియు అప్పటి నుండి ఇది కొన్ని ఇతర తోకచుక్కలులో కూడా గుర్తించబడింది. ఈ సుదూర సౌర వ్యవస్థ శరీరాలలో ఈథేన్ ఉనికి సూర్యుడు మరియు గ్రహాలు ఏర్పడ్డాయని నమ్ముతున్న సౌర నెబ్యులా యొక్క ప్రాథమిక అంశంగా ఈథేన్‌ను సూచించవచ్చు.

2006లో, NASA/ఏమ్స్ రీసెర్చ్ సెంటర్ యొక్క డేల్ క్రూయిక్షాంక్ (ఒక న్యూ హొరైజన్స్ కో-ఇన్వెస్టిగేటర్) మరియు అతని సహచరులు ప్లూటో ఉపరితలంపై ఈథేన్ యొక్క స్పెక్ట్రోస్కోపిక్ ఆవిష్కరణను ప్రకటించారు.[31]

రసాయన శాస్త్రం

ఈథేన్ యొక్క చర్యలు ప్రధానంగా ఫ్రీ రాడికల్ చర్యలను కలిగి ఉంటాయి. ఈథేన్ హాలోజన్లతో, ముఖ్యంగా క్లోరిన్ మరియు బ్రోమిన్తో, ఫ్రీ-రాడికల్ హాలోజినేషన్ ద్వారా చర్య జరపగలదు. ఈ చర్య ఈథైల్ రాడికల్ యొక్క వ్యాప్తి ద్వారా కొనసాగుతుంది:[32]

Cl2  →  2 Cl•
C2H6 + Cl•  →  C2H5• + HCl
C2H5• + Cl2  →  C2H5Cl + Cl•
Cl• + C2H6  →  C2H5• + HCl

ఈథేన్ యొక్క దహనం 1559.7 kJ/mol, లేదా 51.9 kJ/g వేడిని విడుదల చేస్తుంది, మరియు రసాయన సమీకరణం ప్రకారం కార్బన్ డయాక్సైడ్ మరియు నీరును ఉత్పత్తి చేస్తుంది:

2 C2H6 + 7 O2  →  4 CO2 + 6 H2O + 3120 kJ

దహనం అదనపు ఆక్సిజన్ లేకుండా కూడా జరగవచ్చు, ఇది కార్బన్ మోనాక్సైడ్, ఎసిటాల్డిహైడ్, మీథేన్, మిథనాల్ మరియు ఇథనాల్ను ఇస్తుంది. అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద, ముఖ్యంగా 600 - 900 °C పరిధిలో, ఇథిలీన్ ఒక ముఖ్యమైన ఉత్పత్తి:

2 C2H6 + O2 → 2 C2H4 + 2 H2O

అటువంటి ఆక్సిడేటివ్ డీహైడ్రోజనేషన్ చర్యలు ఇథిలీన్ ఉత్పత్తికి సంబంధించినవి.[33]

ఉత్పత్తి

మీథేన్ తర్వాత, ఈథేన్ సహజ వాయువులో రెండవ అతిపెద్ద భాగం. వివిధ గ్యాస్ క్షేత్రాల నుండి సహజ వాయువులో ఈథేన్ కంటెంట్ ఘనపరిమాణం పరంగా 1% కంటే తక్కువ నుండి 6% కంటే ఎక్కువ వరకు ఉంటుంది. 1960లకు ముందు, ఈథేన్ మరియు పెద్ద అణువులను సాధారణంగా సహజ వాయువులోని మీథేన్ భాగం నుండి వేరు చేసేవారు కాదు, కానీ మీథేన్‌తో పాటు ఇంధనంగా కాల్చేవారు. నేడు, ఈథేన్ ఒక ముఖ్యమైన పెట్రోకెమికల్ ఫీడ్‌స్టాక్ మరియు చాలా అభివృద్ధి చెందిన గ్యాస్ క్షేత్రాలలో సహజ వాయువులోని ఇతర భాగాల నుండి వేరు చేయబడుతుంది. ఈథేన్‌ను పెట్రోలియం గ్యాస్ నుండి కూడా వేరు చేయవచ్చు, ఇది పెట్రోలియం శుద్ధి యొక్క ఉప-ఉత్పత్తిగా ఉత్పత్తి చేయబడిన వాయు హైడ్రోకార్బన్ల మిశ్రమం.

ఈథేన్‌ను క్రయోజెనిక్ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ద్రవీకరించడం ద్వారా మీథేన్ నుండి అత్యంత సమర్థవంతంగా వేరు చేయవచ్చు. వివిధ శీతలీకరణ వ్యూహాలు ఉన్నాయి: ప్రస్తుతం విస్తృతంగా ఉపయోగంలో ఉన్న అత్యంత ఆర్థిక ప్రక్రియ టర్బోఎక్స్‌పాండర్ను ఉపయోగిస్తుంది మరియు సహజ వాయువులోని 90% కంటే ఎక్కువ ఈథేన్‌ను తిరిగి పొందగలదు. ఈ ప్రక్రియలో, చల్లబరిచిన వాయువును టర్బైన్ ద్వారా విస్తరింపజేస్తారు, ఉష్ణోగ్రతను సుమారు −100 °Cకి తగ్గిస్తారు. ఈ తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద, వాయు మీథేన్‌ను ద్రవీకరించిన ఈథేన్ మరియు భారీ హైడ్రోకార్బన్ల నుండి స్వేదనం ద్వారా వేరు చేయవచ్చు. తదుపరి స్వేదనం ఈథేన్‌ను ప్రొపేన్ మరియు భారీ హైడ్రోకార్బన్ల నుండి వేరు చేస్తుంది.

ఉపయోగం

ఈథేన్ యొక్క ప్రధాన ఉపయోగం స్టీమ్ క్రాకింగ్ ద్వారా ఇథిలీన్ (ఈథీన్) ఉత్పత్తి. ఈథేన్ యొక్క స్టీమ్ క్రాకింగ్ ఇథిలీన్ కోసం చాలా ఎంపిక చేయబడినది, అయితే భారీ హైడ్రోకార్బన్ల స్టీమ్ క్రాకింగ్ ఇథిలీన్ తక్కువగా మరియు భారీ ఆల్కీన్లు (ఒలిఫిన్లు), అంటే ప్రొపీన్ (ప్రొపిలీన్) మరియు బ్యూటాడైన్, మరియు ఆరోమాటిక్ హైడ్రోకార్బన్లలో ఎక్కువగా ఉండే ఉత్పత్తి మిశ్రమాన్ని ఇస్తుంది.

ఈథేన్ ఇతర కమోడిటీ రసాయనాల కోసం ఫీడ్‌స్టాక్‌గా పరిశోధించబడింది. ఈథేన్ యొక్క ఆక్సిడేటివ్ క్లోరినేషన్ చాలా కాలంగా ఇథిలీన్ క్లోరినేషన్ కంటే వినైల్ క్లోరైడ్కు మరింత ఆర్థిక మార్గంగా కనిపిస్తోంది. ఈ అంశంపై అనేక పేటెంట్లు ఉన్నాయి, కానీ వినైల్ క్లోరైడ్ కోసం తక్కువ ఎంపిక మరియు తుప్పు పట్టే చర్య పరిస్థితులు వాటిలో చాలా వరకు వాణిజ్యీకరణను నిరుత్సాహపరిచాయి. ప్రస్తుతం, ఇనియోస్ జర్మనీలోని విల్‌హెల్మ్‌షావెన్లో 1000 t/a (టన్నులు ప్రతి సంవత్సరం) ఈథేన్-టు-వినైల్ క్లోరైడ్ పైలట్ ప్లాంట్‌ను నిర్వహిస్తోంది.

SABIC ఈథేన్ ఆక్సిడేషన్ ద్వారా ఎసిటిక్ యాసిడ్ ఉత్పత్తి చేయడానికి యాన్బులో 34,000 t/a ప్లాంట్‌ను నిర్వహిస్తోంది.[34] ఈ ప్రక్రియ యొక్క ఆర్థిక సాధ్యత సౌదీ చమురు క్షేత్రాల సమీపంలో ఈథేన్ యొక్క తక్కువ ధరపై ఆధారపడి ఉండవచ్చు, మరియు ఇది ప్రపంచంలోని ఇతర ప్రాంతాలలో మిథనాల్ కార్బోనైలేషన్తో పోటీ పడకపోవచ్చు.[35]

ఈథేన్‌ను క్రయోజెనిక్ శీతలీకరణ వ్యవస్థలలో రిఫ్రిజిరెంట్‌గా ఉపయోగించవచ్చు.

ప్రయోగశాలలో

చాలా చిన్న స్థాయిలో, శాస్త్రీయ పరిశోధనలో, ద్రవ ఈథేన్‌ను క్రయో-ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీ కోసం నీటితో కూడిన నమూనాలను విట్రిఫై చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు. −150 °C లేదా అంతకంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ద్రవ ఈథేన్‌లో త్వరగా ముంచిన నీటి యొక్క సన్నని పొర చాలా త్వరగా గడ్డకడుతుంది, దీనివల్ల నీరు స్ఫటికీకరణ చెందదు. నెమ్మదిగా గడ్డకట్టే పద్ధతులు క్యూబిక్ ఐస్ స్ఫటికాలను ఉత్పత్తి చేయగలవు, ఇవి నమూనాలను దెబ్బతీయడం ద్వారా మృదువైన నిర్మాణాలను దెబ్బతీస్తాయి మరియు ఎలక్ట్రాన్ బీమ్ డిటెక్టర్‌ను చేరుకోవడానికి ముందే దానిని చెదరగొట్టడం ద్వారా చిత్ర నాణ్యతను తగ్గిస్తాయి.

ఆరోగ్యం మరియు భద్రత

గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద, ఈథేన్ అత్యంత మండే వాయువు. గాలితో 3.0–12.5% ఘనపరిమాణంలో కలిసినప్పుడు, ఇది పేలుడు మిశ్రమాన్ని ఏర్పరుస్తుంది.

ఈథేన్ కార్సినోజెన్ కాదు.[36]

ఇవి కూడా చూడండి

సూచనలు

[1]

[30]

[2]

[3]

  1. ↑ 1.0 1.1 Faraday, Michael. (1834). "Experimental researches in electricity: Seventh series". Philosophical Transactions. 124 77–122. doi:10.1098/rstl.1834.0008.
  2. ↑ 2.0 2.1 (1849). On the products of the action of potassium on cyanide of ethyl. Journal of the Chemical Society. 1 60–74. doi:10.1039/QJ8490100060.
  3. ↑ 3.0 3.1 Frankland, Edward. (1850). On the isolation of the organic radicals. Journal of the Chemical Society. 2 (3) 263–296. doi:10.1039/QJ8500200263.
  4. ↑ (1864). Ueber die Identität des Aethylwasserstoffs und des Methyls. Annalen der Chemie und Pharmacie. 132 (2) 234–238. doi:10.1002/jlac.18641320217.
  5. ↑ (1881). "Treatise on Chemistry". 3 144–145. Macmillan.
  6. ↑ Watts, H.. (1868). "Dictionary of Chemistry". 4 385.
  7. ↑ Harmony, Marlin D.. (1990-11-15). "The equilibrium carbon–carbon single-bond length in ethane". The Journal of Chemical Physics. 93 (10) 7522–7523. doi:10.1063/1.459380.
  8. ↑ J, McMurry. (2012). "Organic chemistry". 95. Brooks. ISBN 9780840054449.
  9. ↑ 9.0 9.1 (2005). "Determination of the Rotational Barrier in Ethane by Vibrational Spectroscopy and Statistical Thermodynamics". J. Chem. Educ.. 82 (11) 1703–1708. doi:10.1021/ed082p1703.
  10. ↑ Bischoff, CA. (1890). Ueber die Aufhebung der freien Drehbarkeit von einfach verbundenen Kohlenstoffatomen. Chem. Ber.. 23 623. doi:10.1002/cber.18900230197.
  11. ↑ Bischoff, CA. (1891). Theoretische Ergebnisse der Studien in der Bernsteinsäuregruppe. Chem. Ber.. 24 1074–1085. doi:10.1002/cber.189102401195.
  12. ↑ Bischoff, CA. (1891). Die dynamische Hypothese in ihrer Anwendung auf die Bernsteinsäuregruppe. Chem. Ber.. 24 1085–1095. doi:10.1002/cber.189102401196.
  13. ↑ (1893). Die Anwendung der dynamischen Hypothese auf Ketonsäurederivate. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft. 26 (2) 1452. doi:10.1002/cber.18930260254.
  14. ↑ (1937). "The Entropy of Ethane and the Third Law of Thermodynamics. Hindered Rotation of Methyl Groups". Journal of the American Chemical Society. 59 (2) 276. doi:10.1021/ja01281a014.
  15. ↑ (1983). "The Barrier to Internal Rotation in Ethane". Acc. Chem. Res.. 16 (6) 207–210. doi:10.1021/ar00090a004.
  16. ↑ (2004). "The Magnitude of Hyperconjugation in Ethane: A Perspective from Ab Initio Valence Bond Theory". Angew. Chem. Int. Ed.. 43 (15) 1986–1990. doi:10.1002/anie.200352931.
  17. ↑ (2001). "Hyperconjugation not steric repulsion leads to the staggered structure of ethane". Nature. 411 (6837) 565–8. doi:10.1038/35079036.
  18. ↑ Schreiner, P. R.. (2002). "Teaching the right reasons: Lessons from the mistaken origin of the rotational barrier in ethane". Angewandte Chemie International Edition. 41 (19) 3579–81, 3513. doi:<3579::AID-ANIE3579>3.0.CO;2-S 10.1002/1521-3773(20021004)41:19<3579::AID-ANIE3579>3.0.CO;2-S.
  19. ↑ 19.0 19.1 (2008). Structure, phase transitions, and thermal expansion of ethane C2H6. Low Temperature Physics. 34 1038–1043. doi:10.1063/1.3029759.
  20. ↑ 20.0 20.1 20.2 (2017). A New Ethane Polymorph. Crystal Growth & Design. 17 228–232. doi:10.1021/acs.cgd.6b01474.
  21. ↑ Trace gases (archived). Atmosphere.mpg.de.
  22. ↑ 22.0 22.1 (2012). Long-term decline of global atmospheric ethane concentrations and implications for methane. Nature. 488 (7412) 490–494. doi:10.1038/nature11342.
  23. ↑ (2016). "Fugitive emissions from the Bakken shale illustrate role of shale production in global ethane shift". Geophysical Research Letters. 43 (9) 4617–4623. doi:10.1002/2016GL068703.
  24. ↑ (April 26, 2016). One oil field a key culprit in global ethane gas increase. University of Michigan.
  25. ↑ 25.0 25.1 (April 2007). "Feasibility of reconstructing paleoatmospheric records of selected alkanes, methyl halides, and sulfur gases from Greenland ice cores". Journal of Geophysical Research. 112 (D7). doi:10.1029/2006JD008027.
  26. ↑ (2018). "Lifetimes, direct and indirect radiative forcing, and global warming potentials of ethane (C2H6), propane (C3H8), and butane (C4H10)". Atmospheric Science Letters. 19 (2). doi:10.1002/asl.804.
  27. ↑ Brown, Bob. (2008). NASA Confirms Liquid Lake on Saturn Moon. NASA Jet Propulsion Laboratory.
  28. ↑ (2008). "The identification of liquid ethane in Titan's Ontario Lacus". Nature. 454 (7204) 607–10. doi:10.1038/nature07100.
  29. ↑ 29.0 29.1 (2021). "Phase Diagram for the Methane–Ethane System and Its Implications for Titan's Lakes". The Planetary Science Journal. 2 118. doi:10.3847/PSJ/abf7d0.
  30. ↑ 30.0 30.1 (1996). "Detection of Abundant Ethane and Methane, Along with Carbon Monoxide and Water, in Comet C/1996 B2 Hyakutake: Evidence for Interstellar Origin". Science. 272 (5266) 1310–1314. doi:10.1126/science.272.5266.1310.
  31. ↑ Stern, A.. (November 1, 2006). Making Old Horizons New. The PI's Perspective.
  32. ↑ (2011). "Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry". ISBN 978-3-527-30385-4. doi:10.1002/14356007.o06_o01.
  33. ↑ (2021). "Oxidative dehydrogenation of ethane: Catalytic and mechanistic aspects and future trends". Chemical Society Reviews. 50 (7) 4564–4605. doi:10.1039/D0CS01518K.
  34. ↑ Ramkumar, K.S.. (26 May 2005). SABIC's Acetic Acid Plant Comes on Stream. Arab News.
  35. ↑ (2009). Modern Heterogeneous Oxidation Catalysis. 291. Wiley. ISBN 978-3-527-62755-4.
  36. ↑ Vallero, Daniel. (June 7, 2010). "Environmental Biotechnology: A Biosystems Approach". 641. Academic Press. ISBN 9780123750891. doi:10.1016/B978-0-12-375089-1.10014-5.

బాహ్య లింకులు

మూలం: ఇంగ్లీష్ వికీపీడియాలోని “Ethane” వ్యాసానికి అనువాదం. మూల వ్యాసం: https://en.wikipedia.org/wiki/Ethane ఈ అనువాదం స్వయంచాలకంగా రూపొందించబడింది.

Retrieved from "https://ltrc.sciwiki.in/index.php?title=ఈథేన్&oldid=3417"