Vinilxlorid (vinilxlorid): xususiyatlari, formulasi, Rossiyada sanoat ishlab chiqarishi

2024 Muallif: Howard Calhoun | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-02 14:04

Vinilxlorid - vodorod xlorid qo'shib olingan asetilenning eng oddiy hosilalaridan biri. Ushbu modda ishtirok etadigan kimyoviy reaktsiyalarning asosiy turi polimerizatsiya jarayonidir. Yakuniy mahsulot - PVX - inson faoliyatining barcha sohalarida keng qo'llaniladi. Murakkab va uning hosilalarini ishlab chiqarish jarayoni inson tanasiga kuchli toksik ta'sir ko'rsatadigan uchuvchi moddalarning chiqishi bilan birga keladi.

Umumiy tavsif

Vinilxlorid (vinilxlorid) eng koʻp qoʻllaniladigan kimyoviy birikmalardan biridir, chunki u PVX ishlab chiqarish uchun xom ashyo hisoblanadi. Ushbu moddani birinchi marta Liebig 1830 yilda Germaniyada dikloroetan va alkogolli kaliy karbonatdan olgan. 42 yildan so'ng yana bir nemis kimyogari Evgen Baumann yorug'likda saqlanganida vinilxloriddan yoriqlar cho'kishni boshlashiga e'tibor qaratdi. Bu olim polivinilxloridning kashfiyotchisi hisoblanadi.

Avvaliga bu birikma savdogarlar va kimyoviy mahsulotlar ishlab chiqaruvchilar orasida qiziqish uyg'otmagan. Uni sanoat miqyosida ishlab chiqarish30-yillarda boshlangan. XX asr.

Vinilxloridning empirik formulasi: C₂H_{3Cl. Strukturaviy formula quyidagi rasmda ko'rsatilgan.}

Oddiy sharoitda vinilxlorid rangsiz gazdir, lekin qaynash nuqtasi -13°C boʻlgani uchun u odatda suyuq holatda ishlanadi.

Vinilxloridning kimyoviy xossalari

Ushbu moddaga xos boʻlgan asosiy reaksiyalar:

• Polimerizatsiya.
• Uglerod-xlor aloqasi boʻyicha almashtirish. Bu jarayon alkogolatlar va vinil esterlarni ishlab chiqaradi. Xlor atomi katalizatorlar: galogenidlar, palladiy va boshqa metallarning tuzlari ishtirokida almashtiriladi. Agar erituvchi sifatida spirt ishlatilsa, u holda efirlar sintezlanadi.
• Gaz fazasida kislorod bilan oksidlanish. Bu reaksiyaning mahsulotlari formilxlorid, uglerod oksidi, xlorid kislota va chumoli kislotadir. To'liq oksidlanish kob alt xromit katalizatori ishtirokida yoki kaliy permanganat yordamida suvli eritmada kuzatiladi. Vinilxloridning suyuq va gazsimon holatida ozon bilan reaksiya formilxlorid va formik kislota hosil bo'lishiga olib keladi. Oʻz-oʻzidan yonish natijasida uglerod oksidi, xlorid kislota va zaharli fosgen (oz miqdorda) hosil boʻladi.
• Qoʻshish reaktsiyalari. Erituvchi sifatida ishlatiladigan trikloroetanni olish uchun xlor qo'shilishi reaktsiyasi amalga oshiriladi: ion mexanizmi (suyuq fazada, yorug'lik bo'lmaganda, o'tish metallari asosidagi katalizator yordamida) yoki radikal.reaktsiyalar (yuqori haroratda). Foydali vinilxlorid mahsulotlari kislotali kataliz va gidrogenlash orqali ham sintezlanadi.
• Fotodisotsiatsiya. To'lqin uzunligi 193 nm bo'lgan yorug'lik ta'sirida HCl va Cl guruhlari vinilxlorid molekulasidan ajralib chiqadi.
• Piroliz. Vinil xlorid bu turdagi boshqa haloalkanlarga qaraganda termal parchalanishga nisbatan ancha chidamli. Piroliz 550°C da boshlanadi. 680 ° S haroratda asetilen, xlorid kislotasi, xloropren va vinilasetilenning hosildorligi taxminan 35% ni tashkil qiladi. Suv mavjud bo'lganda vinilxlorid temir, po'lat va alyuminiyni korroziyaga olib, HCl ni chiqaradi.

Polimerlanish reaksiyasi

Vinilxlorid monomeri normal sharoitda uzoq vaqt mavjud bo'lishi mumkin. Foto- yoki termokimyoviy reaktsiyalar natijasida radikallarning paydo bo'lishi polimerlanishning faollashishiga olib keladi.

Bu jarayon 3 bosqichda amalga oshiriladi va quyidagi rasmda koʻrsatilgan.

Jismoniy xususiyatlar

Oddiy sharoitlarda birikmaning asosiy fizik xossalari quyidagilardan iborat:

• molekulyar og'irligi - 62, 499;
• erish nuqtasi - 119 K;
• qaynoq nuqtasi - 259 K;
• suyuq holatda issiqlik sig'imi - 84 J/(mol∙K);
• 0 °C da bug' bosimi - 175 kPa;
• Qopishqoqlik -20 °C da – 0,272 mPa∙s;
• pastki portlash chegarasi - 8,6% (hajm bo'yicha);
• avtomatik yonish harorati - 745 K.

Madda uglevodorodlarda yaxshi eruvchanlikka ega,yog'lar, spirtli ichimliklar, organik suyuqliklar; suv bilan deyarli aralashmaydi.

Qabul qilish

Vinilxlorid olishning bir necha sanoat usullari mavjud:

• xlorid kislotaning asetilen bilan reaksiyasi natijasida;
• etilen va xlordan (etilenni to'g'ridan-to'g'ri xlorlash, etilen dixlorid olish, uning vinilxloridga pirolizi);
• etilen oksixlorlash;
• kombinatsiyalangan usul (to'g'ridan-to'g'ri xlorlash, etilen dixloridning pirolizi, oksixlorlash) - xlorid kislota hosil bo'lmagan yoki sarflanmasdan etilen va xlorning muvozanat jarayoni.

Hozirda oxirgi variant eng keng tarqalgan va tejamkor hisoblanadi. Ushbu texnologiya yordamida olingan vinilxlorid miqdori jami jahon ishlab chiqarishining 95% dan ortig'ini tashkil qiladi. Reaksiyalarning kimyosi quyidagi rasmda ko'rsatilgan.

Etilen dixloridning pirolizi jarayonida olingan kislotaning butun hajmi ishlab chiqarishning keyingi bosqichida (oksixlorlash) xom ashyo sifatida ishlatiladi. Olingan mahsulot distillash orqali tozalanadi, qo'shimcha mahsulotlar erituvchilar ishlab chiqarishda ishlatiladi yoki qayta ishlanadi.

Rossiyada ishlab chiqarish

Rossiyada asetilendan vinilxlorid ishlab chiqarish quyidagi korxonalarda amalga oshiriladi:

• AK Azot, (Novomoskovsk, Tula viloyati).
• JSC Plastcard (Volgograd).
• OAJ Ximprom(Volgograd).
• Usoleximprom OAJ, (Usolye-Sibirskoye, Irkutsk viloyati).

Etilen asosida moddaning sintezi quyidagi tashkilotlarda amalga oshiriladi:

• OAJ "Sayanskkimplast" (Sayansk).
• OAJ Sibur-Neftexim (Kaprolaktam, Dzerjinsk).
• ZAO Kaustik (Sterlitamak).

Asetilendan sintez eskirgan texnologiya hisoblanadi. Etilenni xom ashyo sifatida ishlatish quyidagi afzalliklarga ega:

• arzonroq va arzonroq xomashyo;
• tayyor mahsulotning yuqori hosildorligi;
• kam quvvat va suv iste'moli;
• yuqori quvvatli ishlab chiqarish liniyalarini qurish imkoniyati.

Ushbu usul dunyoning yetakchi ishlab chiqaruvchilari tomonidan 40 yildan ortiq vaqtdan beri qoʻllanib kelinmoqda. Rossiyada vinilxlorid sanoat ishlab chiqarishini rivojlantirishning asosiy istiqbolli yo'nalishlari yangi quvvatlarni joriy etish, etan xomashyosiga o'tish, kislorod yordamida oksixlorlash texnologiyasini tarqatish va kaustik soda sotish bo'yicha tegishli tarmoqlarni rivojlantirishdir. qoʻshimcha mahsulot sifatida hosil boʻladi.

Ilova

Ishlab chiqarilgan vinilxloridning katta qismi polivinilxlorid (PVX) ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Statistik ma'lumotlarga ko'ra, ushbu polimer ishlab chiqarishning 50% dan ortig'i Osiyoga to'g'ri keladi.

Polivinilxlorid barcha polimerlarning eng ko'p qirrali materialidir. U qattiq qurilish konstruksiyalarini (quvurlar, tashqi devor qoplamalari, profillar) va ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkinelastik mahsulotlar (simlar, kabellar, tom yopish materiallari). Boshqa polimer materiallardan farqli o'laroq, polivinilxlorid ultrabinafsha nurlar, oksidlanish va suyuq uglevodorodlar ta'sirida nafaqat parchalanadi, balki polimer zanjirlarini qisman o'zaro bog'laydi. Bu xususiyat birikma tarkibida xlor atomlarining mavjudligi bilan bog'liq. PVXning yuqori raqobatbardoshligi uning arzonligi bilan ham izohlanadi.

PVX quyidagi mahsulotlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi (ishlab chiqarish hajmining kamayishi tartibida):

• quvurlar va ularning armaturalari;
• siding;
• derazalar, eshiklar;
• profillar (shu jumladan to'siqlar va taxta);
• pol qoplamalari;
• tom yopish materiallari;
• iste'mol mahsulotlari;
• qadoqlash;
• kabel va simlar (qopqoq, izolyatsiya);
• tibbiy buyumlar;
• qoplamalar, yopishtiruvchi moddalar.

Boshqa foydalanish

Vinilxloridning kichik qismi (taxminan 1%) sopolimerlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi, ulardan vinil asetat, viniliden xlorid, akril seriyali monomerlar va alfa-olefinlar bilan birikmalar amaliy ahamiyatga ega. Birinchi turdagi sopolimerlar eng keng tarqalgan. Bu materiallar quyidagi savdo nomlariga ega:

• vestolit;
• hostalitis;
• winnol;
• lukovil;
• korvik;
• jeon;
• sikron va boshqalar.

Ular quyidagi mahsulotlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi:

• linoleum va boshqa pol qoplamalari;
• deraza romlari;
• qorlangan plitkalar;
• suni teri;
• film;
• laklar;
• nonwovenlar.

Toksiklik

Vinilxlorid inson tanasida jiddiy buzilishlarga olib keladigan o'ta xavfli birikmalarga ishora qiladi. Modda uchuvchan bo'lib, asosiy kirish yo'li nafas olishdir. Manba vinilxlorid, PVX va undan tayyorlangan mahsulotlar ishlab chiqarishdir.

Vinilxlorid quyidagi organlar va tizimlarda buzilishlarni keltirib chiqaradi:

• CNS depressiyasi (bosh aylanishi, disorientatsiya, toksik koma);
• biriktiruvchi to'qima va qon tomirlarining shikastlanishi;
• reproduktiv funktsiyaning yomonlashishi;
• kanserogen ta'sir (ko'pincha jigarning angiosarkomasi aniqlanadi, o'smalar va boshqa lokalizatsiya rivojlanadi);
• ovqat hazm qilish tizimi - gepatit, xoletsistit, xolangit, gastrit, oshqozon yarasi;
• qon aylanish va gematopoetik tizim - gipertoniya, yurak tomirlari kasalligi, eozinofiliya, trombotsitopeniya;
• xolesterin va umumiy metabolizmning buzilishi;
• mutagen ta'sir, xromosoma aberatsiyasining shakllanishi;
• mikroblarga qarshi himoyani inhibe qilish, immunitetni pasaytirish.

Ushbu moddaning toksik dozalarini uzoq vaqt davomida (olti oydan 3 yilgacha) ta'sir qilish bilan "vinilxlorid kasalligi" paydo bo'ladi. Uning rivojlanishi 3 bosqichdan o'tadi, ular quyidagi xususiyatlar bilan tavsiflanadi:

1. Ojizlik, migren, ko'ngil aynishi, kamqonlik, oyoq-qo'llarning tirnoq falanjlarining og'rig'i, shuningdek ularni yo'q qilishsuyaklar. Zararli ta'sir to'xtasa, o'zgarishlar qayta tiklanadi.
2. Periferik nervlarning yallig'lanishi, natijada sezuvchanlik yo'qoladi; aritmiya, yurak sohasidagi og'riqlar, termoregulyatsiyaning buzilishi.
3. Xotiraning buzilishi, gallyutsinatsiyalar, koʻzning beixtiyor tebranishi, qoʻshaloq tasvir, uyqu buzilishi, ishlashning pasayishi, oshqozonda ogʻriq, koʻngil aynishi, qusish, suyak patologiyalarining koʻpayishi.