Etán

Meera Senthilingam

Az egyszerűség örömei Brian Clegggel.

Brian Clegg

Az egyszerű szerves vegyületek közül az etánt csak a metán előzi meg. Az etán egy szénatom-párból áll, amelyet egyetlen kötés köt össze, és minden szénatomhoz három hidrogénatom kapcsolódik. Úgy tűnhet, hogy ez az egyszerűség azt jelentené, hogy az etán könnyen azonosítható, amint a tudósok elkezdték megérteni a szerves kémia alapjait. De számos korai, etánt előállító kísérletező – köztük Michael Faraday, aki 1834-ben kálium-acetát-oldatot elektrolízissel oldott meg – nem tudta megkülönböztetni a gázt a metántól. Csak 1864-ben sikerült Carl Schorlemmer német kémikusnak, az ilyen és ehhez hasonló szénhidrogének termékeny kutatójának megállapítania, hogy a kísérletek valóban etánt szolgáltattak.

A metánhoz hasonlóan az etán is szagtalan, színtelen gáz, amely rendkívül gyúlékony – valójában minden földgázforrás tartalmaz némi etánt, bár jóval kevesebbet, mint a metán, általában öt százalékot vagy kevesebbet. Ezt régebben egyszerűen a felhasználónak adták, hogy a metánnal együtt égjen el, mivel az etán is tisztán ég, ha teljesen szén-dioxiddá és vízgőzzé ég el. Az etán iránti növekvő ipari kereslet miatt azonban ma már jellemzően azelőtt nyerik ki, mielőtt a földgázt a felhasználókhoz szállítanák.

Egy része az etánnak kőolajgázból származik, amely az olajfinomítók mellékterméke. A hagyományos földgázkészletek csökkenésével egyre nagyobb forrást jelent a palagáz, amelyet a vitatott fracking-eljárással termelnek ki. 2014-ben az Ineos petrolkémiai vállalat bejelentette, hogy a skóciai Grangemouthban hatalmas etántárolót épít, hogy az importált palagázból előállított vegyületet a feldolgozás előtt tárolja. Az ehhez hasonló létesítmények jobb infrastruktúrát igényelnek az etán szállításához. 2014-ben az amerikai Marcellus palamezőből kitermelt etán 87%-át szintén a szállítási korlátok miatt nem tudták felhasználni. Ez az etán jelenleg a csővezetékben marad, de problémát fog okozni, ha nem javul az eltávolításának lehetősége.

Az etán azért kelt izgalmat a csillagászok körében, mert a Földön túl is kimutatták

Az etán nem annyira saját erényei miatt népszerű, hanem inkább azért, mert könnyű és tiszta átmenetet képez az eténbe, amely valószínűleg régi nevén, etilénként ismertebb, és amelyből az iparban több készül, mint bármely más szerves anyagból. Ennek legalább a felét végül polimerizálják, hogy polietilént, azaz polietilént, a legszélesebb körben használt műanyagot állítsanak elő.

Az etán eténné történő átalakításának folyamata a “gőzkrakkolás” nevet viseli, ami sokkal kevésbé hangzik lenyűgözően, mint amilyen valójában. Az elnevezés is pontatlan, mivel a krakkolás egy nagy molekula kisebbekre való feldarabolására utal, ami ebben az esetben nem történik meg. Az etánt gőzzel keverik össze, és gyorsfűtéssel 800 °C fölé hevítik. Ez milliszekundumok alatt történik, a keverék folyamatosan áramlik át a krakkoló üzemen, olyan gyorsan, hogy a hangsebességnél is gyorsabban halad. Az így keletkező etént, amely az etán telítetlen megfelelője, amelyben a szénatomok közötti egyszerű kötést kettős kötés váltja fel, ezután gyorsan lehűtik, hogy elkerüljék a további reakciót.

Az etán számos szerves vegyülethez hasonlóan azért kelt izgalmat a csillagászok körében, mert a Földön kívül is kimutatták, ebben az esetben nevezetesen a Titán légkörében. A Szaturnusz legnagyobb holdja az egyetlen olyan műhold a Naprendszerben, amelynek vastag légköre van, és amelyen ismertek felszíni folyadékok, köztük legalább egy folyékony szénhidrogéneket tartalmazó tó. A Titán légkörében lévő etán, amely aztán etánesőt hozhatott létre a felszínre, hogy hozzájáruljon a tóhoz, metánból keletkezik egy fotokémiai reakció során, amikor energikus fotonok csapódnak be a metánmolekulába, és metilgyököket hoznak létre, amelyek párban egyesülve etánt hozhatnak létre.

Az etán egyszerű lehet, kevéssé bonyolult vegyület, mégis megkérdőjelezhetetlen a hasznossága számunkra. Az etán még hosszú évekig a segítségünkre lesz a műanyaggyártásban – akár az eldobható műanyag hordozó az Ön táskája, akár nem.”

Meera Senthilingam

Tudományos író, Brian Clegg ott, az etán hasznos, mégis egyszerű kémiájával. A következő héten egy kis pszichoaktivitás.

Hayley Simon

A nyolcvanas években egy új pszichoaktív drog robbant be a piacra. Az ecstasy vagy E néven ismert kis pirula azonnal sláger volt a szórakozóhelyeken.

Meera Senthilingam

Tudd meg Hayley Simonnal, hogy miért volt ekkora siker a következő héten a Kémia elemében. Addig is köszönjük, hogy meghallgattak, Meera Senthilingam vagyok.