ఇథిలీన్

ఇథిలీన్ (H2C=CH2), కార్బన్-కార్బన్ మధ్య ద్విబంధం కలిగి ఉండే ఆల్కీన్లు అని పిలువబడే కర్బన సమ్మేళనాలలో సరళమైనది.ఇథిలీన్ యొక్క IUPACపేరు(ethene).ఇది తీపి రుచి, వాసన కలిగిన రంగులేని, మండే వాయువు.ఇథిలీన్ ఒక ముఖ్యమైన పారిశ్రామిక సేంద్రీయ రసాయనం. ఇది సహజ వాయువును, ప్రత్యేకించి దానిలోని ఈథేన్, ప్రొపేన్ భాగాలను లేదా పెట్రోలియంను 800–900°C (1,470–1,650 °F) వరకు వేడి చేయడం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది, వాయువుల మిశ్రమాన్ని నుండి ఇథిలీన్ స్వేదన క్రియ ద్వారా  వేరు చేయబడుతుంది. ఇథనాల్ (పారిశ్రామిక ఆల్కహాల్), ఇథిలీన్ ఆక్సైడ్ (యాంటీఫ్రీజ్, పాలిస్టర్ ఫైబర్‌లు, ఫిల్మ్‌ల కోసం ఇథిలీన్ గ్లైకాల్‌గా మార్చబడుతుంది), ఎసిటాల్డిహైడ్ (ఎసిటిక్ యాసిడ్‌గా మార్చబడింది), వినైల్ క్లోరైడ్ వంటి అనేక రెండు-కార్బన్ సమ్మేళనాల తయారీకి ఇథిలీన్ ప్రారంభ పదార్థం గా పనిచెస్తుంది. (పాలీ వినైల్ క్లోరైడ్‌గా మార్చబడినది).ఇది గాలి కంటే తేలికైనది.ఇది సులభంగా మండించబడుతుంది, జ్వాల సులభంగా లీక్/ కారిన మూలానికి త్వరగా చేరుతుంది(flsh back) చేయవచ్చు.మంటలు లేదా వేడికి ఎక్కువసేపు గురికావడం వల్ల కంటైనర్లు/గ్యాసు వున్న పాత్రలు తీవ్రంగా వేడేక్కి  రాకెట్‌లా పగిలిపోవచ్చు. పేలుడుకు కారణం కావచ్చు.
చరిత్ర
ఇథిలీన్,ను జె.జె బెచెర్ (j.j.Becher ca) 1669 లో కనుగొన్నట్లు తెలుస్తున్నది.అతను సల్ఫ్యూరిక్ యాసిడ్‌తో ఇథనాల్‌ను వేడి చేయడం ద్వారా దీనిని తయారుచేశాడు, అయితే ఆధునిక కాలంలో చాలా వరకు ఇథిలీన్‌నుతేలిక పాటి హైడ్రోకార్బన్‌లను నీటీనావిరిద్వారా విచ్చిన్న ప్రక్రియ ద్వారా ఉత్పత్తి చేస్తారు. మొక్కలలో కనగొనబడిన కనుగొనబడిన మొట్టమొదటి మొక్కల హార్మోన్లలో ఇథిలీన్ ఒకటి.Abeles F. B., Morgan P. W., Saltveit M. E., Jr Ethylene in Plant Biology, 2nd Edition. 1992. (San Diego: Academic Press)డిమిత్రి నెల్జుబోవ్ వాయువును ప్రకాశింపజేయడంలో ఇథిలీన్‌ను "క్రియాశీల" అంశంగా గుర్తించాడు, అతని ఫలితాలను 1901లో ప్రచురించాడు.1930వ దశకంలో, మొక్కలు తమను తాము ఇథిలీన్‌ను ఉత్పత్తి చేసుకుంటాయని నిరూపణ అయ్యింది, తద్వారా మొక్కల పెరుగుదల, అభివృద్ధికి అంతర్జాత నియంత్రకంగా ఇథిలీన్‌ను పాత్ర నిర్ధారణ అయ్యింది.1980 నాటికి, మొక్కల పెరుగుదల, అభివృద్ధిపై ఇథిలీన్ యొక్క అనేక ప్రభావాలు నమోదు చేయబడ్డాయి, ఇథిలీన్ బయోసింథసిస్‌లోని దశలు విశదీకరించబడ్డాయి.Kende H. Ethylene biosynthesis. Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 1993;441(1):283–307

ఇథిలీన్ ఒలేఫిన్ వాయువులలో సరళమైనది, ఇది మొదటి వాయు జీవ సంకేత అణువు. ఇది అభివృద్ధి యొక్క కొన్ని దశలలో, అబియోటిక్, బయోటిక్ ఒత్తిళ్లకు ప్రతిస్పందనగా మొక్కల ద్వారా సంశ్లేషణ చేయబడుతుంది.

గ్యాస్ క్రోమాటోగ్రఫీ సహాయంతో, R. గనే (1934) పక్వానికి కారణమయ్యే అస్థిర పదార్ధం ఇథిలీన్ అని కనుగొన్నాడు.ఇథిలీన్‌ను క్రోకర్ (1935) మొక్కల హార్మోన్‌గా గుర్తించారు.

సహజ వనరులు
ఇథిలీన్ యొక్క సహజ వనరులలో సహజ వాయువు, పెట్రోలియం రెండు ముఖ్యమై ఉన్నాయి.ఇది మొక్కలలో సహజంగా సంభవించే హార్మోన్, దీనిలో పెరుగుదలను నిరోధిస్తుంది, ఆకు రాలడాన్ని ప్రోత్సహిస్తుంది, పండ్లలో ఇది పండడాన్ని ప్రోత్సహిస్తుంది.ఇథిలీన్,మొక్కల పెరుగుదల రెగ్యులేటర్‌ గా పనిచెస్తుంది. ఇది పువ్వులు విచ్చుకొవడం, పండ్లు పండడం, ఆకులు రాలడాన్ని నియంత్రించడం, ప్రేరేపించడం ద్వారా మొత్తం మొక్కల జీవితానికి ట్రేస్ లెవెల్‌గా పనిచేస్తుంది.మెథియోనిన్ అనే అమినో యాసిడ్ నుండి మొక్కలలో ఇథిలీన్ ఉత్పత్తి అవుతుంది. ఇది దాదాపు అన్ని మొక్కల భాగాలలో(ఆకులు, పువ్వులు, పండ్లు,-వేర్లు, విత్తనాలు) ఏర్పడుతుంది.

ఈథీన్ (ఇథిలీన్) తయారీ
సహజ వాయువు, చమురు స్వేదనం/స్వేదన క్రియ నుండి పొందిన భిన్నవిచ్చిన రసాయన సమ్మేలనాలనుండి ఇథిలీన్ ఉత్పత్తి అవును.చెరకు నుండి ఉత్పత్తి చేయబడిన బయోఇథనాల్ ఆధారంగా కొత్త ప్లాంట్లు పనిచేస్తున్నాయి, బ్రెజిల్‌ లో కూడా నిర్మించబడుతున్నాయి.600-750 K వద్ద మెగ్నీషియం ఆక్సైడ్, అల్యూమినా, సిలికా మిశ్రమాన్ని కలిగి ఉన్న ఉత్ప్రేరకం ఉపయోగించి ఇథనాల్ ఆవిరిని డీహైడ్రేట్ చేయడం ద్వారా బయో-ఆధారిత ఈథీన్ యొక్క అధిక దిగుబడిని పొందవచ్చు.
C2H5OH⇔C2H4+H2O + ఉష్ణశక్తి+45 కిలో జౌల్స్/మోల్
ఇథిలీన్ తయారి ఇతర ప్రక్రియలు
పగుళ్లు (సహజ వాయువు నుండి, ముడి చమురు నుండి లభించుఈథేన్, ప్రొపేన్ యొక్క ఆవిర్లను/వాయువులను భిన్న విచ్చినం(craking)చెయ్యడం ద్వారా ఇథిలీన్ ను ఉత్పత్తి చెయ్యవచ్చు.
ముడి చమురు నుండి లభించు నాఫ్తా యొక్క ఆవిరిలను క్రాకింగ్ చెయ్యడం ద్వారా ఇథిలీన్ ను ఉత్పత్తి చెయ్యవచ్చు.
ముడి చమురు నుండి గ్యాస్ ఆయిల్ ను  ఉత్ప్రేరక ం ఉపయోగించి క్రాకింగ్ చెయ్యడం ద్వారా కూడా ఇథిలీన్ ను తయారు చెయ్యవచ్చును.

ఈథీన్‌లో ఎక్కువ భాగం స్టీమ్(steam) క్రాకింగ్ ద్వారా ఉత్పత్తి అవుతుంది. కొన్ని పరిశ్రమలు రోజుకు 3600 టన్నుల ఈథీన్‌ను ఉత్పత్తి చేయగలవు.
షౌష్టవం
ఇథిలీన్ అనేది ఈథేన్ అణువుల నుండి ఏర్పడిన ప్రాథమిక హైడ్రోకార్బన్ అని చూడవచ్చు. ఇక్కడ కార్బన్ పరమాణువులు రెండూ ద్వి బంధాన్ని పంచుకుంటాయి, మిగిలిన వాలెన్సీలు హైడ్రోజన్ పరమాణువులతో నిండి ఉంటాయి.కార్బన్-కార్బన్ ద్విబంధం పొడవు సుమారు 133.9pm, కార్బన్-హైడ్రోజన్ బంధం పొడవు 108.7pm,అలాగే  లోపలి కోణం, కార్బన్, హైడ్రోజన్ మధ్య కోణం 121.3⁰ .

భౌతిక ధర్మాలు
ఇది సాధారణ ఉష్ణోగ్రత వద్ద రంగు లేని వాయు రూపంలో వుండును.అహల్లదకరమైన వాసన కల్గి వున్నది.మండే గుణం వున్న వాయువు ఇది.నీటిలో కొంచెం కరుగుతుంది.ఇథనాల్, ఈథర్‌లో చాలా కరుగుతుంది; అసిటోన్ యాసిడ్, బెంజీన్‌లో కరుగుతుంది.Lewis, R.J. Sr. (ed) Sax's Dangerous Properties of Industrial Materials. 12th Edition. Wiley-Interscience, Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ. 2012., p. V3: 2015O'Neil, M.J. (ed.). The Merck Index - An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals. Cambridge, UK: Royal Society of Chemistry, 2013., p. 701ప్రకాశవంతమైన  మంటతో మండుతుంది.O'Neil, M.J. (ed.). The Merck Index - An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals. Cambridge, UK: Royal Society of Chemistry, 2013., p. 701 తక్కువ ఉష్ణోగ్రతవద్ద ఇది ద్రవరూపంలొ వుండును.

లక్షణం/గుణంమితి/విలువ అణు సూత్రంC2H4అణు భారం28.05 గ్రా/మోల్ద్రవీభవన ఉష్ణోగ్రత-169°Cమరుగు స్థానం-102.4°C సాంద్రత50.5678 గ్రా/ఘన.సెం.మీ,-104°C వద్దఫ్లాష్ పాయింట్-100°C(-148°F) బాష్ప సాంద్రత0.98(గాలి=1)బాష్పీభవన ఉష్ణశక్తి13.53కి.జౌల్స్/మోల్,-103.77°Cవద్దHaynes, W.M. (ed.). CRC Handbook of Chemistry and Physics. 95th Edition. CRC Press LLC, Boca Raton: FL 2014-2015, p. 6-138 వక్రీభవన గుణకం1.363 at -100 °C/D

రసాయన చర్యలు
దహన చర్య
ఈథీన్  ను ఆక్సిజన్ సమక్షంలో మందించినపుడు  కార్బన్ డయాక్సైడ్, నీరు, వేడి ఏర్పడును అలాగే కొంత కాంతిని విడుదల చేస్తుంది.
C2H4 + 3O2→ 2CO2 + 2H2O + వేడి(ఉష్ణం) + కాంతి

శిలాజ ఇంధనాల అసంపూర్ణ దహనం నుండి వృక్షసంపద, వ్యవసాయ వ్యర్థాలు, చెత్తను కాల్చడం ద్వారా ఇథిలీన్ విడుదలవుతుంది.వ్యవసాయం లేదా ఇతర అవసరాల కోసం భూమిని క్లియర్ చేయడానికి బయోమాస్‌ను కాల్చడం వల్ల ఇథిలీన్ యొక్క మానవజన్య ఉద్గారాలలో 77% దోహదపడుతుందని, తరువాత శిలాజ ఇంధనాల దహనం, ఇది 21% మానవజన్య ఉద్గారాలకు దోహదం చేస్తుందని తెలుస్తున్నది.సిగరెట్ పొగలో ఇథిలీన్ ఉంటుంది (ఒక సిగరెట్‌కు 1-2 mg విడుదలవుతుంది).) IARC; Some Industrial Chemicals. Ethylene. IARC Monographs on the Evaluation of the Carcinogenic Risk of Chemicals to Humans. Lyon, France: WHO, Inter Agency Res Cancer 60: 45-71 (1994)

ఇథిలీన్ ఉపయోగాలు

ఇది అనేక జీవన ప్రక్రియలను నియంత్రిస్తుంది, అందువల్ల మొక్కల పెరుగుదల నియంత్రకంగా ఉపయోగించబడుతుంది.
అరటి, మామిడి, ఆపిల్ మొదలైన పండ్ల రంగు అభివృద్ధికి, పక్వానికి ఇథిలిన్ దీపాలను ఉపయోగిస్తారు.
ఇది మొక్కలలో స్త్రీలింగ ప్రభావాన్ని ప్రేరేపిస్తుంది, అనగా, ఇది ఫలాలు కాయుటకు ప్రేరేపించడానికి ఒక మొక్కలో ఆడ పువ్వుల సంఖ్యను పెంచడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.
ఇది రైజోమ్‌లు, దుంపలు, విత్తనాలలో ప్రారంభ మొలకలను ప్రేరేపించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.
ఇది వాల్‌నట్‌లు, చెర్రీ, పత్తి మొదలైన అదనపు పువ్వులు, పండ్లుసన్నబడటానికి ఉపయోగిస్తారు.

పురాతన కాలంలో, ఈజిప్షియన్లు అత్తి పండ్లను పండించడాన్ని ప్రేరేపించడానికి తో ఈ పద్ధతిని ఉపయోగించారు. చైనీయులు బేరి పక్వాన్ని కట్టుకోవడానికి మూసి ఉన్న గదిలోఇథిలీన్ ధూపం వేసెవారు అని తెలుస్తున్నది.ఇథిలీన్ క్షితిజ సమాంతర పెరుగుదల, అక్షం యొక్క పెంపును ప్రేరేపిస్తుంది. ఇది రేఖాంశ దిశలో పెరుగుదలను నిరోధిస్తుంది.ఇది గురుత్వాకర్షణకు సున్నితత్వాన్ని తగ్గిస్తుంది. కాండం సానుకూలంగా జియోట్రోపిక్‌గా మారుతుంది, ఆకులు, పువ్వులు రాలి పడిపోవునట్లు చేయును.ఇది పువ్వులు, ఆకుల వృద్ధాప్యాన్ని వేగవంతం చేస్తుంది.ఇథిలీన్ పువ్వులు, ఆకులు, పండ్లు, మొక్క యొక్క ఇతర భాగాలను అబ్సిషన్ను ప్రేరేపిస్తుంది. ఇది హైడ్రోలేస్ ఏర్పడటానికి సహాయపడుతుంది.
పైనాపిల్, మామిడి వంటి మొక్కలలో ఇథిలీన్ పుష్పించేలా చేస్తుంది. కొన్ని మొక్కలలో, ఇది పువ్వులు వాడిపోవడానికి కూడా కారణమవుతుంది.
ఇది విత్తనాలు, మొగ్గలు, నిల్వ పదార్థబాగల నిద్రాణతను విచ్ఛిన్నం చేస్తుంది.
దీనిని శీతలకరణి గా ఉపయోగిస్తారు,అలాగే లోహల అతుకు(welding) ప్రక్రియ(),మరియు కత్తరింపు(cutting)ప్రక్రియలలొ ఉపయోగిస్తారు.
మొక్కల పెరుగుదల నియంత్రకం గా కాకుండా, ఇథిలీన్ చాలా ఇతర ఉపయోగాలు కూడా కలిగి ఉంది. ఇది రబ్బరు, కార్ గ్లాస్, ప్లాస్టిక్స్ మొదలైన వివిధ సింథటిక్ పదార్థాల సంశ్లేషణలో ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది ఇథిలీన్ ఆక్సైడ్, మస్టర్డ్ గ్యాస్ వంటి వివిధ రసాయనాల తయారీలో కూడా ఉపయోగించబడుతుంది.

ఆరోగ్యం-భద్రత 
అనారోగ్య ప్రభావం
ఇథిలీన్ ఆవిర్లను పీల్చడం వలన స్వల్ప అనారోగ్యం కలుగవచ్చును.ద్రవ ఇథిలీన్ చర్మం మీద పడినమంచు కాటు(frostbite) ఏర్పడును.ఆవిర్లు పీల్చడం వలన తలనొప్పి,కల్లుతిరగడం,మత్తుగా వుండటం వంటి లక్షణాలు ఏర్పడవచ్చు.
అగ్ని ప్రమాదం
ఈ వాయువుకు త్వరగా మండె గుణం వున్నది.

మూలాలు

వర్గం:ఆల్కీన్లు
వర్గం:హైడ్రోకార్బన్లు