Odwodornienie
Z Wikipedii
Odwodornienie - reakcja chemiczna polegająca odszczepianiu od cząsteczek atomów wodoru. Jest reakcją odwrotną do uwodorniania.
Reakcje odwodornienia dzieli się zazwyczaj według rodzaju wiązań, w cząsteczce, od których wodór jest odszczepiany.
W wyniku odłączenia wodoru od atomów węgla połączonych ze sobą wiązaniem pojedynczym, powstaje odpowiednia olefina. Ten rodzaj odwodornienia jest szeroko stosowany w przemyśle, przede wszystkim podczas odwodornienia parafin. Przykładowo, dla odwodornienia etanu:
C2H6 → C2H4 + H2
W przypadku odłączania wodoru od atomów węgla i tlenu powstają - w przypadku alkoholi pierwszorzędowych - odpowiednie aldehydy, a w przypadku odwodornienia alkoholi drugorzędowych - odpowiednie ketony. Przykładem, może być otrzymywanie formaldehydu z metanolu:
CH3-OH → HCHO + H2
czy acetonu z alkoholu izopropylowego:
CH3-CH(OH)-CH3 → CH3-CHO-CH3 + H2
Przykładem reakcji, gdzie wodór odszczepiany jest od atomów węgla i azotu, połączonych wiązaniem pojedyńczym, może być reakcja odwodornienia amin pierwszorzędowych do nitryli:
R-CH2NH2 → R-CN + 2H2
Ważną reakcją odwodornienia jest też aromatyzacja. Sześcioczłonowe cykliczne węglowodory poprzez odszczepienie trzech cząsteczek wodoru, prowadzi do utworzenia sześcioczłonowego pierścienia aromatycznego
[edytuj] Termodynamika procesu
Reakcje odwodornienia są najczęściej odwracalnymi reakcjami endotermicznymi, zachodzącymi ze zwiększeniem objętości.
Według reguły przekory proces taki powinien być prowadzony w wysokiej temperaturze. Z tego względu reakcje odwodornienia są bardzo energochłonne, szczególnie dla odwodornienia alkanów. Stosowane niekiedy tak zwane utleniające odwodornienie pozwala zwiększyć wydajność, oraz obniżyć temperaturę reakcji.
Wydajność może zostać poprawiona również poprzez prowadzenie reakcji pod obniżonym ciśnieniem. Jednak przemysłowe stosowanie podciśnienia jest kłopotliwe i raczej unika się takich rozwiązań. Dlatego do mieszaniny reakcyjnej (np. podczas odwodornienia alkanów) dodaje się przegrzanej pary wodnej, co obniża ciśnienia cząstkowe reagentów, poprawiając tym samym wydajność reakcji.
Podobnie jak w przypadku uwodornienia, procesy odwodornienia prowadzi się przy użyciu katalizatorów.
