Proceso de obtención del gas eteno por deshidratación
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Proceso de obtención del gas eteno por deshidratación Presentation Transcript

  • 1. PROCESO DE OBTENCIÓN DEL GAS ETENO PORDESHIDRATACIÓN DE ALCOHOLETÍLICO CON ACIDO SULFÚRICO COMO CATALIZADOR
  • 2. INTRODUCCIÓN En este proyecto encontraremos información acerca de cómo es el proceso de obtención del eteno mediante la deshidratación del alcohol etílico en presencia de ácido sulfúrico como catalizador en el laboratorio, también describiremos conceptos que serán útiles en nuestra formación como técnicos petroquímicos. Los alquenos juegan un papel fundamental en la síntesis orgánica, gracias a que son un grupo funcional versátil, sobre el en cual pueden realizarse múltiples transformaciones (oxidaciones, reducciones, etc...), además de que presentan isomería geométrica, lo que les confiere diferentes propiedades físicas, químicas y biológicas.
  • 3. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN
  • 4. 1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA El etileno se ha utilizado en la práctica desde los antiguos egipcios, que hacían muescas a los higos para estimular la maduración (la herida estimula la producción de etileno por los tejidos de la planta). En la actualidad el eteno es utilizado para la maduración de frutas y vegetales para exportación, también lo usan para producir humo negro en grandes industrias. Desde el descubrimiento de este compuesto llamado etileno o eteno, el cual puede ser obtenido por varias formas, una de ellas es por medio del craqueó o cracking del petróleo en las industrias, que lo utilizan comercialmente, y también por medio de laboratorios.
  • 5.  Nosotros vamos abordar la obtención del etileno en el laboratorio por el método más comúnmente usado en este campo que es por medio de la deshidratación de alcoholes, que es la separación de hidrácidos de halogenuros de alquilo o la eliminación de halógenos de un di halogenuro vecinal. Este proceso consiste en la transformación de un alcohol para poder ser un alqueno por proceso de eliminación, en este caso trabajaremos con el eteno a partir de la deshidrogenación de alcohol etílico que presenta condiciones normales de temperatura y presión como un líquido incoloro e inflamable con un punto de ebullición de 78 C. Utilizando el ácido sulfúrico como catalizador.
  • 6. 1.2 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA Para nadie es un secreto la creciente demanda que emiten las industrias colombianas, en el sector productivo petroquímico anualmente, con las nuevas implementaciones e innovaciones que ha traído el petróleo y la gasolina. Actualmente el sector petroquímico ha aumentado el índice de empleo en hasta un 20% en los últimos 3 años, disminuyendo así el índice de desempleo en Colombia. Hoy en día las instalaciones del colegio Nuestra Señora del Carmen (DEPARTAMENTAL), prestan sus servicios a la comunidad, dejando que un grupo de jóvenes se capaciten en ese espacio por medio de la Fundación Universitaria Antonio de Arévalo (TECNAR). Pero de ahí nace el problema para aquellos que se han decidido por el área petroquímica, porque el colegio no cuenta con un laboratorio, es decir que estos estudiantes no poseen habilidades prácticas, en el manejo de herramientas, identificación de sustancias químicas o conocimientos de algún proceso industrial. Dejándolos así con una breve desventaja frente a los demás egresados de las diferentes instituciones universitarias.
  • 7.  Este proyecto nace de aquella necesidad, aquí mostraremos de manera práctica e ilustrativa el proceso de obtención del gas eteno a partir de la deshidratación del alcohol etílico en el laboratorio utilizando el ácido sulfúrico como catalizador. Lo que se busca con esto es describir de manera clara y concisa los pasos correspondientes, ya que para muchos de nosotros, estudiantes de plantas petroquímicas de TECNAR, se nos es indispensables identificar cada uno de estos procesos petroquímicos.
  • 8.  ¿Cómo es el proceso de obtención del gas eteno a partir de ladeshidratación del alcohol etílico con ácido sulfúrico como catalizador en el laboratorio?
  • 9. 2. JUSTIFICACIÓN La importancia de nuestro trabajo, es conocer el procedimiento de cómo se obtiene el eteno a partir de deshidratación de alcohol etílico utilizando como catalizador ácido sulfúrico con una temperatura mayor de 140ºC en el laboratorio. Este proyecto es adecuado, ya que demuestra cómo se puede obtener el eteno a partir de la deshidratación del etileno con base en el laboratorio, así podemos conocer su reactividad con el ácido sulfúrico. Como futuros trabajadores en el área de la industria desempeñándonos como operadores petroquímicos, se nos he indispensable conocer los pasos de obtención o extracción de una sustancia química en el proceso de producción de compuestos.
  • 10. 3. OBJETIVOS3.1 OBJETIVO GENERAL• Conocer el procedimiento de obtencióndel gas eteno a partir de la deshidratación delalcohol etílico con ácido sulfúrico comocatalizador.
  • 11. 3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS• Analizar como es el proceso dedeshidratación de alcohol etílico con ácidosulfúrico como catalizador en el laboratorio.• Identificar la obtención y resultados.• Saber cuál es el proceso de cada uno deestos compuestos• Aprender cómo se utiliza los instrumentos delaboratorio• Conocer acerca del gas eteno
  • 12. 4. MARCO REFERENCIAL 4.1 MARCO TEÓRICO El etileno, es un compuesto que se conocía desde la antigüedad y se conocían sus efectos sobre el crecimiento mucho antes de que se relacionara con la auxina; era considerado ya como fitohormona. La historia botánica del etileno se remonta al siglo XIX, cuando las ciudades se iluminaban con lámparas de gas. En Alemania, se demostró que el gas que se perdía desde las lámparas de gas era el principal causante de la defoliación que ocurría en los árboles que se encontraban en las calles. WIESNER (1878): curvaturas y nutaciones provocadas en tallos de plántulas MOLISH (1884): efecto del gas del alumbrado en la defoliación de los árboles de sombra. DIMITRI NELJUBOW (1902): identifica al etileno y acetileno como componentes activos del gas del alumbrado.
  • 13. • El etileno fue usado en la practica desde elantiguo Egipto, en donde se trataban con gaslos higos para estimular su maduración• En la antigua china se quemaba incienso enlocales cerrados para incrementar lamaduración de las peras.
  • 14. 4.2 MARCO CONCEPTUAL Los alquenos u olefinas son hidrocarburos insaturados, es decir que un átomo de carbono no se encuentra saturado puesto que tiene uno o varios dobles enlaces carbono-carbono en su molécula. El eteno o etileno es un hidrocarburo insaturado gaseoso, es el miembro más simple de la familia de los alquenos. Un catalizador propiamente dicho es una sustancia que está presente en una reacción química en contacto físico con los reactivos, y acelera, induce o propicia dicha reacción sin actuar en la misma.
  • 15.  La deshidratación es la pérdida excesiva de agua y sales minerales de un cuerpo. Puede producirse por estar en una situación de mucho calor, ejercicio intenso, falta de bebida o una combinación de estos factores. Las auxinas son un grupo de fitohormonas que funcionan como reguladoras del crecimiento vegetal. Esencialmente provocan la elongación de las células.
  • 16. ANTECEDENTESEste proyecto está basado en la obtención deetileno (eteno) en el laboratorio, el cual se preparacalentando a unos 160 °C una mezcla de unvolumen de alcohol etílico de 95% y dosvolúmenes de ácido sulfúrico concentrado con unpoco de sulfato de aluminio desecado. El gas quese desprende burbujea por una solución deNaOH, que retiene el CO2 Y SO2, provenientesde la reducción del H2SO4, por el carbonoproducido por una ligera carbonización delalcohol, después el gas pasa por el H2SO4 queretiene el alcohol arrastrado y el óxido de etilo quese forma en pequeñas cantidades.
  • 17. Este proyecto también guarda referencia conotros proyectos, que se relacionan con eletileno (eteno), uno de ellos es el proyectorealizado Ministerio de Sanidad y Consumo,este proyecto trata de la oxidación del gasetílico producto de este, es un gas incoloro atemperatura ambiente, con olor a partir deconcentraciones de 700 ppm; y el cual esusado en industrias como materia prima en laelaboración de productos químicos orgánicos.
  • 18. TIPO DE INVESTIGACIÓN INVESTIGACIÓN DESCRIPTIVA Examinan las características del problema escogido. Lo definen y formulan sus hipótesis. Enuncian los supuestos en que se basan las hipótesis y los procesos adoptados. Eligen los temas y las fuentes apropiados. Seleccionan o elaboran técnicas para la recolección de datos. Establecen, a fin de clasificar los datos, categorías precisas, que se adecuen al propósito del estudio y permitan poner de manifiesto las semejanzas, diferencias y relaciones significativas. Verifican la validez de las técnicas empleadas para la recolección de datos.
  • 19. CONOSCAMOS EL PROCESO DE OBTENCION DEL GAS ETENO Material  · 1 cuba hidroneumática · 1 matraz kitazato de 250ml.  · 1 parrilla eléctrica · 1 probeta de 25ml.  · 2 tubos de ensaye de 20x 200 · 1 soporte universal · 1 pinzas para tubo de ensayo  Sustancias · 1 pinzas para matraz  · Agua · 1 gradilla  · 10ml de Ácido sulfúrico · 1 balanza concentrado · Perlas de ebullición  · 10 ml de alcohol etílico · 1 pipeta  · 1gr de sulfato de cobre · 1 tapón mono horadado  · Disolución al 1% de · 1 encendedor permanganato de potasio · 1 termómetro con escala de  Ø Disolución acuosa de bromo al 1% 250° · 1 manguera de látex con punta de vidrió
  • 20. PASOS1. En el matraz kitazato de 250 ml se colocan los 10 ml de alcohol etílico y cuidadosamente se le añade 10 ml de acido sulfúrico concentrado.2. Se mezcla bien y una vez que este fría la disolución formada, se le colocan las perlas de ebullición, se le coloca al matraz un tapón mono horadado, y en el orificio se introduce el termómetro, cuyo bulbo deberá penetrar casi al fondo de la capa liquida, luego de esto se debe sellar muy bien para evitar fugas.
  • 21. PASOS3. Por otro lado se instala el soporte universal, con la pinzapara matraz y la parrilla eléctrica. El tubo lateral del matraz vaunido mediante un trozo de manguera de látex a un tubo devidrio, el cual se introduce en la cuba hidroneumáticaconteniendo agua.
  • 22. PASOS4. Caliente suavemente el matraz con parrilla eléctrica, hastaque la mezcla alcance una temperatura entre 160-170° C. Tanpronto empiece a fluir el gas en el tubo de ensayo, se lerecoge por desplazamiento de agua. Antes de que quedetotalmente lleno de gas hay que sacarlo, y al mismo tiempotapa con un papel húmedo la boca del tubo de ensayo einmediatamente se hace la prueba de Bayer y la del agua debromo.
  • 23. Pruebas de BayerSe le agrega a uno de los tubos de ensayo unadisolución al 1% de permanganato de potasio,inserta dentro del líquido la punta del tubo devidrio de la manguera de látex.ResultadosEn esta prueba se hace reaccionar el gas deletileno con la disolución de permanganato depotasio. Este en un principio tiene una coloraciónmorada y al tener contacto con el etileno empiezaa cambiar de color, y poco a poco llega a sertransparente.
  • 24. Prueba de agua de bromoAñadir a un tubo de ensayo una disolución acuosa debromo al 1%, de nuevo inserta dentro de la disoluciónla punta de vidrio.ResultadoEn esta prueba se hace reaccionar el gas etileno con ladisolución de bromo. En un principio el agua de bromotiene una coloración amarillenta similar a la orina,cuando se le somete al contacto con el gas etileno estese va tornando cada vez mas claro hasta llegar a sertotalmente transparente. Su reacción es rápidacomparada a la prueba de Bayer.
  • 25. Prueba con oxígenoSaca la punta de vidrio y deja que el gas de etilenosalga al aire libre, inmediatamente usa el encendedor yenciéndelo, acércalo a la punta de vidrio. Observa loque sucede.ResultadoEn esta prueba se le hace reaccionar al gas etileno conel oxígeno. Esto se logra a través de acercarle unafuente de calor al gas, es por ello que se usa unencendedor. Cuando se le acerca la flama al etilenoeste funciona como un gran combustible, ya que avivamas la llama lográndose observar que este genera ydesprende grandes cantidades de energía.
  • 26. REACCIONES LLEVADAS A CABO
  • 27. CONCLUSIÓN En resumen el eteno o etileno es un compuesto insaturado y gaseoso y el miembro más simple de los alquenos. Basándonos en este compuesto en nuestro proyecto pudimos demostrar cómo se puede obtener el eteno por deshidratación de alcohol utilizando como catalizador el ácido sulfúrico; aquí pudimos observar la oxidación del gas eteno y las reacciones de este, ya que es uno de compuestos más utilizados en las industrias y es fundamental para nuestra carrera saber identificar los compuestos químicos.
  • 28. GRACIAS !