El etileno o eteno, CH2:CH2, peso
molecular 28,05 grs., es el hidrocarburo olefinico o insaturado más sencillo.
Es un gas incoloro e inflamable, con olor débil y agradable. Se usa mucho como
materia prima en la industria química orgánica sintética.
La molécula es plana y está formada
por cuatro enlaces simples C-H y un enlace doble C=C, que le impide rotar
excepto a altas temperaturas.
Las reacciones químicas del etileno
pueden ser divididas en aquellas que tienen importancia comercial y otras de
interés puramente académico. Esta división es necesariamente arbitraria y las
reacciones incluidas en la segunda categoría pueden llegar a pertenecer a la
primera en el futuro.
La primera categoría comprende en
orden de importancia:
Polimerización
La polimerización del etileno
representa el segmento más grande de la industria petroquímica con el
polietileno ranqueado en el primer lugar como consumidor del etileno. El
etileno (99,9 % de pureza), es polimerizado bajo específicas condiciones de
temperatura y presión y con la presencia de un iniciador catalítico,
generándose una reacción exotérmica.
Oxidación
Las reacciones de oxidación del
etileno dan oxido de etilenglicol, acetaldehído y acetato de vinilo; ranqueados
segundo, sexto y octavo respectivamente como consumidores de etileno en EEUU.
El proceso de oxidación directa es utilizado actualmente en reemplazo del
antiguo proceso de oxidación multietapas debido a que es más económico.
Adición
Las reacciones de adición tienen
considerable importancia, en el siguiente orden decreciente de consumo:
|
Reacción
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Para la producción de
|
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Halogenación-Hidrohalogenación
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Dicloruro
de etileno Cloruro de etileno Dibromuro de etileno
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Alquilación
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Etilbenceno
Etiltolueno
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Oligomerización
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Alfaolefinas
Alcoholes primarios lineales
|
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Hidratación
|
Etanol
|
El derivado más importante obtenido
por adición es el dicloruro de etileno (ranqueado tercero como consumidor de
etileno), y del que se obtiene el PVC.
Constantes fisicoquímicas:
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Punto
de fusión
|
-169,4º
C
|
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Punto
de ebullición
|
-103,
8º C
|
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Densidad
del vapor
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0,9852
(aire=1)
|
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Tensión
superficial al Pto. de ebullición
|
16,5
dinas/cm
|
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Viscosidad
a 0º C
|
0,000093
poises
|
|
Calor
de vaporización al Pto. de ebull.
|
118,5
cal/grs
|
|
Calor
de hidrogenación
|
32,8
Kcal/mol
|
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Calor
de combustión (bruto)
|
337,28
Kcal/mol
|
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Temperatura
crítica
|
9,90º C
|
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Presión
crítica
|
50,7
Atm.
|
|
Densidad
crítica
|
0.227
|
|
Límite
de inflamabilidad en el aire
|
|
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Min
|
3-3,5%
|
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Max
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16-29%
|
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Temperatura
de autoignición en aire a Presión Atm.
|
490º C
|
Aplicaciones y productos principales y secundarios del etileno
El etileno ocupa el segmento más
importante de la industria petroquímica y es convertido en una gran cantidad de
productos finales e intermedios como plásticos, resinas, fibras y elastómeros
(todos ellos polímeros) y solventes, recubrimientos, plastificantes y
anticongelantes.
A continuación haremos una
descripción de los compuestos que se obtienen industrialmente a partir del
etileno:
Polietileno (PE)
Es un termoplástico que se
caracteriza por ser resistente, flexible y poco denso. Como ejemplos de aplicación
se pueden nombrar recipientes, tubos flexibles, sogas y películas.
Hay dos clases de Polietileno; el de
alta densidad (0,941-0,970 grs/ml) que se usa para tuberías y desagües,
especialmente para formas corrugadas de gran diámetro. Y el de baja densidad
(0,910-0,940 grs/ml) que se utiliza en la fabricación de películas, cables,
alambres y recubrimientos de papel.
Policloruro de vinilo
Se obtiene por adición a partir del
cloruro de etileno. Sus principales características son ser resistente, algo
elástico y poco desgastable; es por esto que se utiliza en revestimientos de
suelos, paredes y tanques, caños y juntas.
POLIESTI IENO (PS)
Se obtiene a partir de estireno o
fenileteno. Se caracteriza por ser transparente y rígido por lo que se lo puede
utilizar en inyección, extrusión y piezas termoformadas (envases desechabas,
interiores de heladera) y también en aislamientos (expandido).
Poliacrilonitrilo
Se utiliza como monómero el
acrilonitrilo o cianoeteno. Es un compuesto fuerte, fácil de teñir y puede
hilarse. Estas características lo hacen apto para la fabricación de fibras
textiles (orlon, cashmilon, Dralon).
Politetrafloruroeteno (teflón, fluon)
Se fabrica a partir de
tetrafluoroeteno. Es un polímero muy inerte, no adhesivo y autolubricante,
además de su gran resistencia a altas temperaturas. Como ejemplos de su
aplicación se pueden nombrar juntas, bujes, y revestimientos de utensilios de
cocina.
Oxido de etileno
Es un gas incoloro o un líquido
incoloro, movible e inflamable. Se usa mucho como intermedio químico en la
fabricación de glicol etilénico, glicoles polietilénicos y sus derivados,
etanolaminas, cianhidrina etilénica y detergentes no iónicos. Se usa también
como fumigante.
De sus derivados es el óxido
propilénico el más importante de los óxidos de alquilenos, y el óxido de
estireno el más importante de los derivados aromáticos
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