إثيلين

الإثيلين أو الإيثين هو أبسط الألكينات الهيدروكربونية، يتكون من ذرتى كربون، وأربعة ذرات هيدروجين. وتوجد رابطة مزدوجة بين ذرتي الكربون. ونظرا لوجود هذه الرابطة فإن الإيثين يطلق عليه "هيدروكربون غير مشبع" أو "أولفين".

ولا يمكن لجزيء الإثيلين أن يلف حول الرابظة المزدوجة، وجميع الذارات تقع في نفس المستوي. الزاوية رابطتين من روابط كربون-هيدروجين تقيبا 117°، وهى قريبة للغاية من 120° التى يمكن توقعها من التهجين sp².

التسمية

منذ عام 1795، يرجع للإثيلين على أنه "غاز منتج للوقود"، لأنه عندما يرتبط مع الكلور لينتج "زيت الكيميائي الهولندي" (2،1-ثنائي كلور ميثان)، والذى تم تصنيعه لأول مرة عام 1795 بتعاون أربعة كيميائين هولنديين.

وفى منتصف القرن التاسع عشر، بدأ استخدام اللاحقة "ين" (لها أصل إغريقي وهى لاحقة تضاف في نهاية أسمائ الإناث وتعنى "ابنة ") بكثرة لترجع إلة جزيء أو جزء منه يحتوى على عدد ذرات هيديوجين أقل من الجزيء قبل إضافة اللاحقة. وعلى هذا، جزيئات "الإثيلين" (C₂H₄) "ابنة للإيثيل" (C₂H₅). وكان يستخدم الإسم بهذه الطريقة منذ 1852.

وفى عام 1866، إقترح الكيميائي الألماني أغسطس فون هوفمان نظام لتسمية الهيدروكربونات بإستخدام اللاحقات : -انو –ين، -اين، -ون، -يون لتمييز الهيدروكربونات التى لها صفر، 2، 4، 6، 8 ذرات كربون أقل من أصلها األكاني. وفى هذا النظام، أصبح الإثيلين "إيثين". وأصبح النظام الذى إقترحه هوفمان الأساس "لتسمية جينيف التى تم الموافقة عليها من "مؤتمر الكيماء الدولي" عام 1892، والتى ظلت القلب لتسمية IUPAC. وعموما، فإنه بحلول هذا الوقت أصبح الإسم إثيلين منتشر بكثرة، وظل بهذا الإنتشار إلى اليوم، وخاصة في الصناعات الكيميائية.

كيمياء الإثيلين

الرابطة المزدوجة هى منطقة كثافة إلكترونية عالية قليلا، ومعظم كيمياء الإثيلين تتضمن تفاعل الجزيئات الأخرى مع هذه الرابطة. فمثلا يتفاعل الإثيلين مع البروم، الكلور، والهالوجينا تالأخرى، لينتج هيدروكربونات مهلجنة. ويمكن للإثيلين أيضا أن يتفاعل مع الماء لينتج الإيثانول ولكن معدل هذا التفاعل يكون بطيئ للغاية ما لم يستخدم حفاز مناسب مثل حمض الفوسفوريك، أو حمض الكبريتيك. وتحت الضغط العالي، وفى وجود عامل حفز فلزي مثل (البلاتين، الروديوم، النيكل)، يتفاعل الهيدروجين مع الإثيلين، ليحدث له تشبع.

إنتاج الإيثيلين

يتم إنتاج الإثيلين في الصناعات البتروكيماوية خلال تكسير البخار. وفى هذه العملية، يتم تسخين الهيدروكربونات الغازية أو السائلة الخفيفة يتم تسخينها من 750 إلى 950 C °، ويسبب هذا تكول أعداد هائلة من الجذور الحرة. وبصفة عامة، أثناء حدوث هذه التفاعلات، تتكسر الهيدروكربونات الكبيرة لهيدروكربونات أصغر وتصبح الهيدروكربونات المشبعة غير مشبعة.

وناتج هذه العملية يكون خليط معقد من الهيدروكربونات ويكون الإثيلين مكون رئيسي فيها. ويتم فصل مكونات هذا الخليط عن طريق الضغط والتقطير المتكرر.

إستخدامات الإيثيلين

فى الكيمياء: يستخدم الإثيلين أساسا كمركب وسيط في إنتاج الكيماويات الأخرى، وخاصة اللدائن. ويمكن أن تتم بلمرة الإثيلين مبتشرة لإنتاج البولي إثيلين (يطلق عليه أيضا "بولي إيثين" أو "بولي ثين")، وهو أكثر اللدائن إستخداما في العالم. ويمكن أيضا كلورة الإثيلين لإنتاج 2،1-ثنائي كلورو إيثان، وهو أساس تصنيع البولي فينيل كلوريد، أو يمكن للإثيلين أن يتحد مع البنزين لإنتاج إيثيل بنزين، والذى يستخدم لتصنيع البولي ستيرين، وهو أيضا أحد اللدائن المهمة.

كما أنه يمكن أكسدة كميات قليلة من الإثيلين لإنتاج كيماويات أخرى منها أكسيد الإثيلين، إيثانول، بولي فينيل خلات.

كما يستخدم الإيثيلين بتوسع كمبرد في أنظمة التبريد التجارية نظرا لإنخفاض نقطة غليانه.

فى الأحياء كان الإثيلين يستخدم كمخدر، ولكن تم إستبداله الآن بمواد أخرى غير قابلة للإشتعال.

الإثيلين من أحد هرمونات النبات المهمة. كما يستخدم كميات قليلة من الإثيلين في الزراعة لإنضاج الفاكهة التى تم قطفها. وقد بدأ تصنيعه حيويا من الميثيونين مع 1-أمينو بروبان حلقي-1-حمض كربوكسيليك (AAC 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid). شاهد إثيلين (هرمون نبات)