Eten (etylen) – världens mest producerade kolväte och växthormon
Eten (etylen) – världens mest producerade kolväte och växthormon. Upptäck dess struktur, 75 miljoner ton årsproduktion, industrins användningar, polyetenframställning och växternas respons.
Etylen eller eten är en kemisk förening med två kolatomer och fyra väteatomer i varje molekyl. Dessa molekyler är sammanfogade med en dubbelbindning som gör det till ett kolväte. Den är mycket viktig inom industrin och har till och med använts inom biologin som ett hormon. Det är också den mest tillverkade kemikalien. Omkring 75 miljoner ton av den har tillverkats varje år sedan 2005. Dess största användning är att göra polyeten.
Grundläggande egenskaper
- Kemisk formel: C2H4 (två kol, fyra väten).
- Molekylmassa: cirka 28,05 g/mol.
- Fysikaliska egenskaper: färglös, lätt gas vid rumstemperatur; kokpunkt cirka −103,7 °C och smältpunkt cirka −169,2 °C.
- Reaktivitet: dubbelbindningen gör eten kemiskt reaktivt och lätt att polymerisera eller oxidera.
Framställning och produktion
Eten framställs i industriell skala främst genom steam cracking (pyrolys) av petroleumfraktioner som naphtha eller lättare rågasfraktioner som etan och propan. I processen hettas kolväten upp i ånga till mycket höga temperaturer, varvid kolföreningarna klyvs och eten bildas som en viktig produkt.
Global produktion är mycket hög; eten är en av världens mest producerade baskemikalier med produktion i storleksordningen tiotals till hundratals miljoner ton per år (beroende på källa och år).
Industriella användningsområden
Eten är framför allt en viktig råvara (reaktant) i petrokemi. Exempel på användningar:
- Polyeten: Den största användningen är polymerisation till polyeten (LDPE, HDPE, LLDPE) som används i förpackningar, rör, leksaker och många vardagsprodukter.
- Etylenoxid: Oxidation av eten ger etylenoxid, en viktig intermediär för framställning av etylenglykol (antifrysmedel) och tensider.
- Styren/etylbensen: Eten används för att framställa etylbensen (som vidare till styren) och andra aromatiska råvaror.
- Vinylkloridmonomer (VCM): Eten ingår i processer för att framställa material som PVC via mellanprodukter som etylklorid och etylendiclorid.
- Andra kemikalier: många andra basiska kemikalier och byggstenar i industrin härstammar från eten.
Eten som växthormon
Inom biologin fungerar eten som ett gasformigt växthormon som reglerar viktiga processer i växter. Exempel på funktioner:
- Fruktsockring och mogning (till exempel bananer och tomater känsliga för eten).
- Frö- och blomningsprocesser samt lövfällning (abskission).
- Respons på stress, skador och sjukdomar—eten kan öka vid mekanisk skada eller patogenangrepp och påverka försvarssvar.
Växter producerar eten via ACC-syntas/ACC-oxidas-vägen (aminocykopropan-1-karboxylsyra är en föregångare). Inom jordbruk och fruktindustrin används både ren eten och prekursorer som ethefon för att styra mognad och skördetid.
Säkerhet och miljö
- Brandfarlighet: Eten är lättantändligt och bildar explosiva blandningar med luft (flammgränser cirka 2,7–36 % volym).
- Hälsoeffekter: Eten är i sig inte starkt giftigt men kan fungera som enkla asfyxiant i höga koncentrationer och orsaka yrsel eller medvetslöshet. Exponering ska hanteras med lämpliga säkerhetsåtgärder.
- Miljö: Som flyktigt organiskt ämne kan eten bidra till bildning av marknära ozon och fotokemisk smog i reaktioner i atmosfären.
Historia och framtid
Etens roll som industriell råvara växte kraftigt under 1900-talet i samband med polymerindustrins uppbyggnad. Idag pågår forskning för att göra produktionen mer energieffektiv och för att ersätta fossila råvaror med biobaserade alternativ (till exempel bioetanolbaserade processer). Dessutom är återvinning och cirkulära materialflöden viktiga för att minska plastutsläpp och klimatpåverkan kopplad till polymerer framställda från eten.
Sammanfattning: Eten är en enkel men extremt viktig kemisk byggsten — både som industrikemikalie i form av råvara för plaster och andra kemikalier och som biologiskt aktivt hormon i växters livscykel.
Historia
Sedan 1795 har eten kallats för olefiantgas, dvs. en gas som ger olja. Detta berodde på att den tillsammans med klor tillverkade de holländska kemisternas olja.
År 1866 kom den tyske kemisten August Wilhelm von Hofmann med ett system för att namnge kolväten. Suffixen -ane, -ene, -ine, -one och -une användes för att benämna kolväten med 0, 2, 4, 6 och 8 färre väteatomer än den alkan de kom från. På grund av detta system blev etylen ethen.
År 1979 beslutade IUPAC att etylen skulle förbli etylen.
Hur den tillverkas
Etylen framställs i den kemiska industrin genom ångkrackning. Några av delarna i en etylenanläggning kan vara:
- Ångkrackningsugnarna;
- System för värmeåtervinning;
- Ett system för återvinning av ånga;
- Ett system för att komprimera den krackade gasen;
- Ett system för att avlägsna sura gaser;
Det finns andra system i en etylenanläggning. De system som anges ovan är de viktigaste systemen i en etylenanläggning.
Eftersom tillverkningen av etylen kräver mycket energi försöker de som tillverkar etylen att hålla värmen från gaserna borta från ugnarna.
Frågor och svar
F: Vad är etylen?
S: Etylen är en kemisk förening som består av två kolatomer och fyra väteatomer med en dubbelbindning, vilket gör det till ett kolväte.
F: Vilken betydelse har etylen inom industrin?
S: Etylen är viktigt inom industrin på grund av dess breda användningsområde vid framställning av olika kemikalier.
F: Kan eten användas inom biologin?
S: Ja, eten kan användas inom biologin som ett hormon.
F: Hur mycket eten produceras varje år?
S: Sedan 2005 har cirka 75 miljoner ton eten producerats varje år, vilket gör det till den mest producerade kemikalien.
F: Vad är den primära användningen av eten?
S: Den primära användningen av eten är vid produktion av polyeten.
F: Vilken typ av bindning har eten?
S: Etylen har en dubbelbindning, vilket gör det till ett kolväte.
F: Hur många väteatomer finns det i varje etenmolekyl?
S: Varje etenmolekyl innehåller fyra väteatomer.
Sök