রসায়নের দৃষ্টিকোণ থেকে, প্রোপেন হল একটি স্যাচুরেটেড হাইড্রোকার্বন যার বৈশিষ্ট্যগত বৈশিষ্ট্য অ্যালকেন। যাইহোক, উত্পাদনের কিছু ক্ষেত্রে, প্রোপেন দুটি পদার্থের মিশ্রণ হিসাবে বোঝা যায় - প্রোপেন এবং বিউটেন। এর পরে, আমরা প্রোপেন কী এবং কেন এটি বিউটেনের সাথে মেশানো হয় তা বের করার চেষ্টা করব৷
অণুর গঠন
প্রতিটি প্রোপেন অণুতে তিনটি কার্বন পরমাণু থাকে যা একে অপরের সাথে সহজ একক বন্ধন দ্বারা সংযুক্ত থাকে এবং আটটি হাইড্রোজেন পরমাণু থাকে। এটির আণবিক সূত্র C3H8 রয়েছে। প্রোপেনে C-C বন্ধনগুলি সমযোজী নন-পোলার, কিন্তু C-H জোড়ায়, কার্বন কিছুটা বেশি ইলেক্ট্রোনেগেটিভ এবং সাধারণ ইলেকট্রন জোড়াকে কিছুটা নিজের দিকে টানে, যার মানে হল বন্ধনটি সমযোজী পোলার। কার্বন পরমাণু sp3-সংকরকরণের অবস্থায় থাকার কারণে অণুটির একটি জিগজ্যাগ গঠন রয়েছে। কিন্তু, একটি নিয়ম হিসাবে, অণুকে রৈখিক বলা হয়৷
বিউটেন অণুতে চারটি কার্বন পরমাণু রয়েছে С4Н10, এবং এর দুটি আইসোমার রয়েছে: এন-বিউটেন (এ আছে একটি রৈখিক গঠন) এবং আইসোবুটেন (আছেশাখা কাঠামো)। প্রায়শই, তারা প্রাপ্তির পরে পৃথক হয় না, তবে একটি মিশ্রণ হিসাবে বিদ্যমান৷
শারীরিক বৈশিষ্ট্য
প্রোপেন একটি বর্ণহীন এবং গন্ধহীন গ্যাস। এটি জলে খুব খারাপভাবে দ্রবীভূত হয়, তবে এটি ক্লোরোফর্ম এবং ডাইথাইল ইথারে ভালভাবে দ্রবীভূত হয়। এটি tpl=-188 °С এ গলে যায় এবং tকিপ=-42 °С এ ফুটতে থাকে। বাতাসে এর ঘনত্ব 2% ছাড়িয়ে গেলে এটি বিস্ফোরক হয়ে ওঠে।
প্রপেন এবং বিউটেনের ভৌত বৈশিষ্ট্য খুব কাছাকাছি। উভয় বিউটেনই স্বাভাবিক অবস্থায় বায়বীয় অবস্থায় থাকে এবং গন্ধহীন। পানিতে ব্যবহারিকভাবে অদ্রবণীয়, কিন্তু জৈব দ্রাবকের সাথে ভালোভাবে যোগাযোগ করে।
এই হাইড্রোকার্বনগুলির নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্যগুলিও শিল্পে গুরুত্বপূর্ণ:
- ঘনত্ব (একটি দেহের ভর এবং আয়তনের অনুপাত)। তরল প্রোপেন-বিউটেন মিশ্রণের ঘনত্ব মূলত হাইড্রোকার্বন এবং তাপমাত্রার সংমিশ্রণ দ্বারা নির্ধারিত হয়। তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে ভলিউমেট্রিক প্রসারণ ঘটে এবং তরলের ঘনত্ব হ্রাস পায়। ক্রমবর্ধমান চাপের সাথে, তরল প্রোপেন এবং বিউটেনের আয়তন সংকুচিত হয়।
- সান্দ্রতা (বায়বীয় বা তরল অবস্থায় পদার্থের শিয়ার ফোর্স প্রতিরোধ করার ক্ষমতা)। এটি পদার্থের অণুগুলির আনুগত্যের শক্তি দ্বারা নির্ধারিত হয়। বিউটেনের সাথে প্রোপেনের তরল মিশ্রণের সান্দ্রতা তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে (এর বৃদ্ধির সাথে, সান্দ্রতা হ্রাস পায়), তবে চাপের পরিবর্তন এই বৈশিষ্ট্যের উপর সামান্য প্রভাব ফেলে। অন্যদিকে গ্যাসগুলি তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে তাদের সান্দ্রতা বৃদ্ধি করে।
প্রকৃতিতে খোঁজা এবং প্রাপ্তির পদ্ধতি
প্রোপেনের প্রধান প্রাকৃতিক উৎস হল তেল এবংগ্যাস ক্ষেত্র এটি প্রাকৃতিক গ্যাস (0.1 থেকে 11.0% পর্যন্ত) এবং সংশ্লিষ্ট পেট্রোলিয়াম গ্যাসগুলিতে রয়েছে। তেল পাতনের প্রক্রিয়ায় প্রচুর বিউটেন পাওয়া যায় - এটির উপাদানগুলির স্ফুটনাঙ্কের উপর ভিত্তি করে এটিকে ভগ্নাংশে বিভক্ত করে। তেল পরিশোধনের রাসায়নিক পদ্ধতির মধ্যে, অনুঘটক ক্র্যাকিং সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ, যার সময় উচ্চ-আণবিক অ্যালকেনগুলির চেইন ভেঙে যায়। এই ক্ষেত্রে, এই প্রক্রিয়ার সমস্ত গ্যাসীয় পণ্যের প্রায় 16-20% প্রোপেন গঠন করে:
СΗ3-СΗ2-СΗ2-СΗ 2-СΗ2-СΗ2-СΗ2-СΗ 3 ―> СΗ3-СΗ2-СΗ3 + СН 2=CΗ-CΗ2-CΗ2-CΗ3
বিভিন্ন ধরনের কয়লা এবং কয়লা আলকাতরার হাইড্রোজেনেশনের সময় প্রচুর পরিমাণে প্রোপেন তৈরি হয়, তারা উৎপাদিত সমস্ত গ্যাসের আয়তনের 80% পর্যন্ত পৌঁছায়।
এটি ফিশার-ট্রপসচ পদ্ধতি দ্বারা প্রোপেন প্রাপ্ত করার জন্যও ব্যাপক, যা উচ্চ তাপমাত্রায় বিভিন্ন অনুঘটকের উপস্থিতিতে CO এবং H2 এর মিথস্ক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে চাপ:
nCO + (2n + 1)Η2 ―> C Η2n+2 + nΗ2O
3CO + 7Η2 ―> C3Η8 + 3Η 2ও
যৌগিক ও রাসায়নিক পদ্ধতিতে তেল ও গ্যাস প্রক্রিয়াকরণের সময় বিউটেনের শিল্প পরিমাণও বিচ্ছিন্ন করা হয়।
রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য
অণুর গঠনগত বৈশিষ্ট্য থেকেপ্রোপেন এবং বিউটেনের ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করে। যেহেতু তারা সম্পৃক্ত যৌগ, যোগ প্রতিক্রিয়া তাদের বৈশিষ্ট্য নয়।
1. প্রতিস্থাপন প্রতিক্রিয়া অতিবেগুনী আলোর ক্রিয়ায়, হাইড্রোজেন সহজেই ক্লোরিন পরমাণু দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়:
CH3-CH2-CH3 + Cl 2 ―> CH3-CH(Cl)-CH3 + HCl
নাইট্রিক অ্যাসিডের দ্রবণ দিয়ে উত্তপ্ত করা হলে, H পরমাণুটি NO গ্রুপ দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়2:
СΗ3-СΗ2-СΗ3 + না 3 ―৬৪৩৩৪৫২ H2ও
2. ক্লিভেজ প্রতিক্রিয়া। নিকেল বা প্যালাডিয়ামের উপস্থিতিতে উত্তপ্ত হলে, দুটি হাইড্রোজেন পরমাণু বিভক্ত হয়ে অণুতে একাধিক বন্ধন তৈরি করে:
CΗ3-CΗ2-CΗ3 ―> CΗ 3-СΗ=СΗ2 + Η2
৩. পচন প্রতিক্রিয়া। যখন একটি পদার্থকে প্রায় 1000 ° C তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা হয়, তখন পাইরোলাইসিস প্রক্রিয়া ঘটে, যার সাথে অণুতে উপস্থিত সমস্ত রাসায়নিক বন্ধন ভেঙে যায়:
C3H8 ―> 3C + 4H2
৪. জ্বলন প্রতিক্রিয়া এই হাইড্রোকার্বনগুলি ধোঁয়াবিহীন শিখায় জ্বলে, প্রচুর পরিমাণে তাপ নির্গত করে। কী প্রোপেন গ্যাসের চুলা ব্যবহার করে এমন অনেক গৃহিণীর কাছে পরিচিত। প্রতিক্রিয়া কার্বন ডাই অক্সাইড এবং জলীয় বাষ্প উৎপন্ন করে:
C3N8 + 5O2―> 3CO 2 + 4H2O
অক্সিজেনের অভাবের পরিস্থিতিতে প্রোপেনের দহন কাঁচের আবির্ভাব এবং কার্বন মনোক্সাইড অণু গঠনের দিকে পরিচালিত করে:
2C3H8 + 7O2―> 6SO + 8H 2ও
C3H8 + 2O2―> 3C + 4H2ও
আবেদন
প্রোপেন সক্রিয়ভাবে জ্বালানী হিসাবে ব্যবহৃত হয়, যেহেতু এর জ্বলনের সময় 2202 kJ/mol তাপ নির্গত হয়, এটি একটি খুব উচ্চ চিত্র। জারণ প্রক্রিয়ায়, রাসায়নিক সংশ্লেষণের জন্য প্রয়োজনীয় অনেক পদার্থ প্রোপেন থেকে পাওয়া যায়, উদাহরণস্বরূপ, অ্যালকোহল, অ্যাসিটোন, কার্বক্সিলিক অ্যাসিড। দ্রাবক হিসাবে ব্যবহৃত নাইট্রোপ্রোপেন প্রাপ্ত করা প্রয়োজন।
খাদ্য শিল্পে ব্যবহৃত প্রপেলান্ট হিসাবে, কোড E944 রয়েছে। আইসোবুটেনের সাথে মিশ্রিত, এটি একটি আধুনিক, পরিবেশ বান্ধব রেফ্রিজারেন্ট হিসাবে ব্যবহৃত হয়৷
প্রোপেন-বিউটেন মিশ্রণ
প্রাকৃতিক গ্যাস সহ অন্যান্য জ্বালানির তুলনায় এর অনেক সুবিধা রয়েছে:
- উচ্চ দক্ষতা;
- বায়বীয় অবস্থায় সহজে ফিরে আসা;
- পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় ভালো বাষ্পীভবন এবং জ্বলন।
প্রোপেন সম্পূর্ণরূপে এই গুণাবলী পূরণ করে, কিন্তু তাপমাত্রা -40 ডিগ্রি সেলসিয়াসে নেমে গেলে বিউটেনগুলি কিছুটা খারাপ বাষ্পীভূত হয়। সংযোজন এই ঘাটতি মেটাতে সাহায্য করে, যার মধ্যে সেরা প্রোপেন।
প্রোপেন-বিউটেন মিশ্রণ গরম এবং রান্নার জন্য, ধাতুগুলির গ্যাস ওয়েল্ডিং এবং কাটার জন্য, যানবাহনের জ্বালানী হিসাবে এবং রাসায়নিকের জন্য ব্যবহৃত হয়।সংশ্লেষণ।
