Toshkent yangiyul poligraph service

Ikkinchi bosqichda etilbenzol degidrogenlanadi:

-H₂

QH5CH2CH3 > C₆H₅CH=CH₂

Bunda ham benzol, toluol, etilen, metan, almashgan stilbenlar hosil bo‘Iishiga olib keluvchi qo‘shimcha reaksiyalar boradi. Degidrogenlanganda reaksion sistemaning hajmi ortadi, shuning uchun bosimni kamaytirish talab qilinadi. Buning uchun reaktorga 700—750°C qizigan suv bug‘i kiritish bilan etilbenzolning parsial bosimi kamaytiriladi, bu bir vaqtning o‘zida issiqlikni tashuvchi vazifasini ham o‘taydi. Etilbenzol va bug‘ning mol nisbatlari 1:15. Katalizatorlardan stirol-kontakt katalizatori (8 % li rux oksidi, 5 % CaO ,5 % kaliy sulfat, 3 % kaliy xromat, 2 % KOH) keng qo‘llaniladi. Etilbenzol adiabatik va quvursimon tipdagi reaktorlarda degid­rogenlanadi. Polimerlanishning oldini olish uchun haydash jarayoni past bosimda (0,4 kPa) olib boriladi (stirolning qaynash harorati 54°C) olingan toza stirolga ingibitor gidroxinon qo‘shiladi. Stirolning unumi 90 %. Xuddi shunday sxema bo‘yicha benzol va propilendan awal kumol (izopropilbenzol), so‘ngra uni degidrogenlash bilan a- metilstirol olinadi.

Kaprolaktam (e — aminokpron kislota laktami) asosan benzolni gidrogenlab olinadi. Gidrogenlash aluminiy oksidiga qo'shilgan nikel katalizatori ishtirokida, 0,1 MPa bosimda, 160-200°C da, ortiqcha vodorod ishtirokida, gaz fazada olib boriladi yoki suyuq fazada 250- 280°C da, 0,35 MPa bosimda platina katalizatori bilan to‘lg‘azilgan kolonna tipidagi reaktorda gidrogenlanadi. Keyingisida olingan siklogeksan katta unum bilan chiqadi (siklo- geksanning qaynash harorati (q/h) 8ГС), unumdorlik 120 ming t/yilga teng :

C₆H₆+3H₂-> C₆H_l2

Ikkinchi bosqichda kobalt stearati yoki naftenatidan iborat katalizator ishtirokida 0,2 MPa bosimda 180—200°C da siklogeksan havo kislorodi bilan suyuq fazada oksidlantiriladi. Oksidlash, siklogeksanolga aylanishi 8 -10 % dan oshmasligi uchun juda ohistalik bilan olib boriladi. Rektifikatsiyalab haydashdan qolgan qoldiq reaksiyaga kirishgan siglogeksanga hisoblanganda 80 % siklogeksanol (q/h = 160°C) va 20% siklogeksanon (q/h = 155°C) aralashmasidan iborat bo‘ladi. So‘ngra aralashma yana rektifikatsiyalanib ajratiladi. Uchinchi bosqichda siklogeksanoldan 450°Cda ruxlangan temir katalizatori yuzasida vodorodni ajratib olish orqali oksidlab, siklogeksanon olinadi

H₂C CH₂ H₂C CH₂

H₂C < > CH-OH ^/-ⁿ/^h-^e> H₂C<^ N C=0+H₂

сн₂ сн₂ от x:h₂

siklogeksanol siklogeksanon

450°C gacha qizdirilgan siklogeksanol bug‘larli ichi katalizator bilan to‘lg‘azilgan quvursimon kontakt apparatiga kiritiladi, u yoqilg‘i gazi bilan qizdiriladi. Reaksiya natijasida olingan vodorod tozalanib sintezning birinchi bosqichida ishlatiladi. Siklogeksanon

rektifikatsiyalanib, reaksiyaga kirishmay qolgan siklogeksanoldan ajratib olinadi. Unumi 93 %. To‘rtinchi bosqichda siklogeksanonga gidroksilamin (NH₂OH) ta’sir ettirib, uning oksimi olinadi:

H₂(^_CH₂ H₂C_CH₂

H₂C< >C=0+NH₂0H ^H₂C < > c=n-oh+h₂o

CH₂ CH₂ CH₂ CH₂

siklogeksanonning oksimi

Gidroksilamin esa uning tuziga ammiak ta’sir ettirib olinadi: 2NH₄0H H₂S0₄+2NH3—>(NH₄)₂S0₄+2NH₂0H i

Gidroksilamin sulfatning suvdagi eritmasiga ammiak va siklogeksanon qo‘shib, 90°C gacha qizdiriladi. Oksim moysimon qavat hosil qilib ajraladi (unumi 93 %), suv bilan yuviladi va sintezning beshinchi bosqichi uchun ishlatiladi. Beshinchi bosqichida oksimga 20% li oleum (H₂S0₄) ta’sir ettiriladi, natijada Begman bo‘yicha guruhlanish borib kaprolaktamga aylanadi:

H₂C CH₂ /CH₂-CH₂-CO

H₂C < > C=N—OH

CH₂ CH₂ ^ ^xch₂-ch₂-nh

Po‘lat reaktorda harorati 100°C bo‘lganda oleumga oksim qo‘shiladi va zmeviklarda (burama spiralsimon naycha) suv bilan sovitiladi. Hosil bo'lgan laktam eritmasi suvga qo‘yiladi va ammiak bilan neytrallanadi. Suyuqlangan kaprolaktam ajratiladi va ikki marta vakuumda haydab olinadi (q/h 68-69°C). Unumdoriligi 50 ming t/ yilga teng. Kaprolaktam fenolni platina katalizatori yordamida oksidlab ham olinadi. Ammo bu ko‘p bosqichli (6 bosqich) va iqtisodiy jihatdan foydali emas. Ammo yaqinda venger olimlari kaprolaktam olish uchun fenolning bir bosqichli gidratlanish usulini kashf etib, ishlab chiqarishga joriy qildilar.

X BOB. YUQORI MOLEKULAR BIRIKMALAR

Yuqori molekular birikmalar (YuMB) deb molekulalari bir necha minglab atomlardan tashkil topgan katta molekular massali birikmalarga aytiladi. Bunday gigant molekulalar makromolekula deyiladi. Tirik tabiatda paxta, jun, ipak, yog‘och, charm, kauchuk kabi ko‘plab yuqori molekular birikmalar uchraydi.

Kishilar qadim zamonlardan biri tabiiy YuMBdan kiyim- kechaklar, oyoq kiyimlari, uylar, mehnat qurollari tayyorlashda foydalanib kelganlar. Ammo YuMB ishlab chiqarishning qimmatligi, assortimenti, mexanik xossalari, resurslari, ularga bo‘lgan sanoatning hamda kishilarning xo‘jalik faoliyati talablarini qondira olmadi.

XIX asrning oxirlarida sanoatda tabiiy YuMB ni kimyoviy modifikatsiyalab ishlab chiqarish o‘zlashtirildi. Taxminan 80 yillar ilgari birinchi sintetik YuMB ishlab chiqaruvchi korxonalar paydo bo‘ldi. Hozirgi vaqtda sintetik yuqori molekular birikmalar (YuMB) plastmassa, kauchuk, tola, plyonka, lak va boshqalar shu qadar muhim ahamiyatga ega bo‘lib qoldiki, ularsiz xo‘jalik- ning biror tarmog‘i ham rivojlana olmaydi.

Dunyoda YuMB rangli metallarga nisbatan miqdor jihatdan ham, sifat jihatdan ham ko‘p ishlab chiqarilmoqda va o‘sish sur’ati davom etmoqda. YuMB ishlab chiqarishning bunday tez sur’atlarda o‘sishiga sabab, unda ko'pgina: elastiklik, qattiqlik, mustahkamlik, tiniqlik yoki tiniqmaslik, yengillik, kimyoviy mustahkamlik, issiqlikka chidamlilik va boshqa ajoyib xossalarning mujassam ekanligidadir. Ularning ayrimlari ko‘pgina xossalari bilan tabiiy materiallardan ustun turadi. YuMB ni ishlab chiqarish jarayoni va ular asosida buyumlar tayyorlashni mexanizatsiyalash va avtomatlashtirish oson. Shuning uchun ham ular avtomobil- sozlik, samolyotsozlik, kemasozlikda, elektrotexnika, radioelektronika, kosmonavtikada kimyoviy, yengil, oziq-ovqat, tibbiyot va sanoatning boshqa ko'pgina tarmoqlarida turli buyumlarini tayyorlashda keng ko‘lamda ishlatilmoqda.

1. 
   §. Yuqori molekular birikmalarning xossalari, sinflarga bo‘linishi va olinish usullari
   

YuMB ni polimerlar ham deyiladi. Polimerlar deb moleku- lalarning kimyoviy tarkibi va tuzilishi bir xil bo‘lgan ko‘p marta takrorlanadigan zvenolardan tuzilgan yuqori molekular birikmalarga aytiladi. Odatdagi organik birikmalarda molekulaga biror zvenoning yoki guruhning kiritilishi yoki chiqarilishi ularning fizik-kimyoviy xossalarini keskin o‘zgartirib yuboradi. Masalan, normal uglevodlarning qaynash haroratini o‘zgarishini olaylik: C₄ H₁₀-135°C, C₆ H₄—95°C, C_g H₁₈-57°C, C₁₀ H₂₂-30°C. Ammo mol massasi ortib borgan sayin ularda bu farq kamayib boradi. Masalan, C₆₂ H₁₂₆ +10ГС, da qaynasa, C₆₄ H₁₃₉ -102°C da qaynaydi. Polimerlarning molekular massasi monomerlarga nisbatan shu qadar kattaki, molekulada bitta yoki bir nechta atomlar guruhining kirishi yoki chiqishi amalda xosalarning o'zgarishiga olib kelmaydi. Polimer makromolekulasida bir xil atomlar guruhi — zvenolar ko‘p marta takrorlanadi. Makro- molekuladagi zvenolar (qismlar) soni polimerlanish darajasi deyiladi va u «п» bilan belgilanadi. Masalan, etilenning

polimerlanishida takrorlanuvchi zveno bu — CH₂ — CH₂ — vinilxloridning polimerlanishida CH₂ — CHCI — butadiyenda CH₂- CH= CH- CH₂ - va hokazo. Polimerning molekular massasi M, elementar zveno mol massasining, polimerlanish darajasiga n, ko‘paytmasiga teng: M=mn

Polimerlar odatdagi birikma- lardan farq qilib har xil moleku­lar massaga ega bo'lgan moleku- lalardan tashkil topgan (110- rasm). Shuning uchun ularning faqat o'rtacha molekular massa - sini hamda o'rtacha polimerlanish darajasini aniqlash mumkin.

Polimerlar uchun ko‘pgina umumiy xossalar xosdir. Bu xossa- lar molekular massalarning kattaligi, fizikaviy holati, fazoviy tuzilishi, makromolekulaning joylashuvi kabilar bilan aniqlanadi. Polimerlar ko‘pincha qiyin eriydi. Molekular massasining ortishi bilan eruvchanligi kamayib boradi. Ularning eritmalari hatto past konsentratsiyada ham yopishqoq bo‘ladi. Ular uchuvchan emas, aniq suyuqlanish harorati yo‘q, qizdirilganda sekinlik bilan yum- shab qovushqoq oquvchan holatga o‘tadi. Ularning ko‘pchiligi qizdirilganda yumshamay parchalanadi. Mexanik xossalari ham yumshash haroratiga o'xshash, ularning molekular massalarigabog‘liq. (Ill- rasm).

Qanchalik molekular massasi va makromolekulasi uzunligi katta bo‘lsa, molekulalari orasida o‘zaro ta’sir kuchlari ham shunchalik katta bo‘ladi, shuning hisobiga uzilishga chidamliligi ham ortadi.

Polimer makromolekulalarining bir-biriga nisbatan fazoviy joylashish tartibiga qarab tartibli tuzilishi kristali holatda yoki tartibsiz (xaotik) tuzilishli amorf holatda bo‘lishi mumkin. Kristallik holatli tuzilish o‘sib borgan sayin polimerning mustahkamligi va qattiqligi ortib boradi. Amorf tuzilmali qismlar esa plastiklik xossasini namoyon qiladi. Masalan, politetroftoretilen (teflon) 80—85 % kristalik fazadan va 15— 20 % amorf qismdan iborat, bu fazalar bir-biriga o'tmaydilar. Shu sababli, polimer katta harorat oralig‘ida -269°C dan to parchalanish haroratigacha o‘z elastikligini yo‘qotmaydi. Qattiqligini esa polimer suyuqlana boshlangancha yo‘qotmaydi. Kristallilik darajasi polimer makromolekulasida o‘rinbosar- larning fazoviy joylashish tartibiga bog'liq.

Stereoregulyar polimerlar ataktik polimerga nisbatan yum­shash harorati va mexanik mustahkamligi ancha yuqori bo‘ladi. Kristallilik darajasi yuqori bo‘lmagan polimerlar haroratga qarab shishasimon, elastikligi yuqori va yopishqoq oquvchan bo‘ladilar.

Ular qizdirilganda mexanik xossalarining o‘zgarishi bilan bir holatdan boshqa holatga o‘tadilar (112- rasm).

B
* I
ir holatdan boshqa holatga o‘tish chegarasi polimerning tuzilishi va makromolekulasining

kattaligi bilan belgilanadi.