Опубликовано 13.06.2017 по предмету Химия от Гость >> <<

Почему получение алканов представляет угрозу экологии?

Ответ оставил Гость

До на­сто­я­ще­го вре­ме­ни ал­ка­ны в ос­нов­номне по­лу­ча­ют, а вы­де­ля­ют из при­род­но­го сырья: при­род­но­го газа,нефти, ка­мен­но­го угля. Ал­ка­ны яв­ля­ют­ся ос­нов­ны­ми ком­по­нен­та­мипри­род­но­го газа, нефти, ка­мен­но­го угля. В про­мыш­лен­но­сти ал­ка­ны вы­де­ля­ютиз при­род­ных ис­точ­ни­ков. Эти ис­точ­ни­ки все еще счи­та­ют­ся почти неис­чер­па­е­мы­ми.Но было время, когда необ­хо­ди­мо было син­те­зи­ро­вать ал­ка­ны. На­при­мер, про­цессФи­ше­ра-Троп­ша (1) был раз­ра­бо­тан в 20-е гг. ХХ в. в Гер­ма­нии всвязи с де­фи­ци­том бен­зи­на. Сей­час этот метод не ис­поль­зу­ет­ся.nCO+(2n+1)H2CnH2n+2+nH2O     (1) 2.Лабораторные способы получения алкановМетан и дру­гие га­зо­об­раз­ные ал­ка­ны об­ра­зу­ют­сяпри раз­ло­же­нии остат­ков рас­ти­тель­ных и жи­вот­ных ор­га­низ­мов без до­сту­павоз­ду­ха. Раз­ра­бо­тан спо­соб про­ве­де­ния этого про­цес­са ис­кус­ствен­но– в спе­ци­аль­ных баках. Рис. 1.Об­ра­зу­ю­щий­ся газ, со­сто­я­щий на 50–70% из ме­та­на,на­зы­ва­ют био­га­зом. Для по­лу­че­ния син­тез-га­за из ме­та­наис­поль­зу­ют два про­цес­са, про­те­ка­ю­щие при 800–900и в при­сут­ствии ка­та­ли­за­то­ров Ni, MgO, Al2O3.CH4+H2O СO + 3H2↑ 3.Способы получения алканов1.Де­карбок­си­ли­ро­ва­ние солей кар­бо­но­выхкис­лот.Соли кар­бо­но­вых кис­лот сме­ши­ва­ют с твер­ды­мище­ло­ча­ми и силь­но на­гре­ва­ют (сплав­ля­ют). При этом вы­де­ля­ет­ся уг­ле­во­до­род,ко­то­рый со­дер­жит на один атом уг­ле­ро­да мень­ше, чем ис­ход­ная соль.CH3CH2COONa + NaOH  CH3-CH3­ + Na2CO3.2. Гид­ро­лиз кар­би­да алю­ми­ния.При вза­и­мо­дей­ствии кар­би­да алю­ми­ния с водой об­ра­зу­ет­сяметан.Al4C3 + 12H2O ¾¾® 3CH4­  + 4Al(OH)3¯.3. Ре­ак­ция Вюрца.При на­гре­ва­нии  га­ло­ге­нал­ка­нов с на­три­емоб­ра­зу­ют­ся ал­ка­ны, со­дер­жа­щие в два раза боль­ше ато­мов уг­ле­ро­да,чем ис­ход­ный га­ло­ге­нал­кан. Эту ре­ак­цию ис­поль­зу­ют для по­лу­че­нияуг­ле­во­до­ро­дов с более длин­ной уг­ле­род­ной цепью.2CH3Br + 2Na  CH3-CH3 + 2NaCl. 4. Алканы вкачестве сырья1. Энер­го­но­си­те­ли (топ­ли­во). Ал­ка­ны нефти и при­род­но­го газа ис­поль­зу­ют­сякак энер­го­но­си­те­ли. Они яв­ля­ют­ся топ­ли­вом для транс­пор­та, для теп­ло­выхэлек­тро­стан­ций. Рис. 2. Кроме того, лег­кие ал­ка­ны ис­поль­зу­ют­ся и какбы­то­вое топ­ли­во. Рис. 3.2. Сырье для неф­те­хи­ми­че­ско­го син­те­заИз ал­ка­нов нефти и при­род­но­го газа по­лу­ча­ют ал­ке­ны,аро­ма­ти­че­ские уг­ле­во­до­ро­ды, сажу как на­пол­ни­тель для ре­зи­ны. Рис.4. Из ал­ка­нов по­лу­ча­ют син­те­ти­че­ские мо­ю­щие сред­ства, га­ло­ге­нал­ка­ны,аце­ти­лен, ме­та­нол и т.д. 3. Жид­кие ал­ка­ны слу­жат рас­тво­ри­те­ля­ми,вхо­дят в со­став сма­зоч­ных масел, смесь твер­дых ал­ка­нов – па­ра­фин ис­поль­зу­ет­сяпри про­из­вод­стве све­чей. Рис. 5.До­бы­ча и про­из­вод­ство ал­ка­нов в про­мыш­лен­ныхмас­шта­бах яв­ля­ет­ся не толь­ко по­ло­жи­тель­ным про­цес­сом, но и это при­во­дитк неко­то­рым эко­ло­ги­че­ским про­бле­мам.Метан, на­при­мер, яв­ля­ет­ся 3-м по зна­чи­мо­стипар­ни­ко­вым газом, т.е. газом, ко­то­рый, на­кап­ли­ва­ясь в ат­мо­сфе­реЗемли, уси­ли­ва­ет пар­ни­ко­вый эф­фект. Вклад его в пар­ни­ко­вый эф­фект за­ме­тен.Из-за пар­ни­ко­во­го эф­фек­та ме­та­на необ­хо­ди­мо изу­чать его вклад вэтот про­цесс для воз­мож­но­го про­гно­зи­ро­ва­ния кли­ма­та.