Industriële productie van diethylether

Diethylether is een etherklasse van organische verbindingen. Kortom, het heeft kenmerken van kleurloze, vluchtige, zoete, oplosmiddelachtige ruikende chemicaliën. Diethylether wordt algemeen gebruikt als oplosmiddel en in verschillende huishoudelijke producten.

Het is een kleurloze, zeer vluchtige brandbare vloeistof. Het wordt vaak gebruikt als oplosmiddel in laboratoria en als startvloeistof voor sommige motoren. Diethylether is ook een veelgebruikt oplosmiddel voor de Grignard-reactie, naast andere reacties waarbij organometaalreagentia betrokken zijn.

Het wordt veel gebruikt in de chemische industrie en als drijfgas in spuitbussen. Diethylether werd vroeger gebruikt als algemene verdoving, totdat er onbrandbare medicijnen werden ontwikkeld, zoals halothaan. Het is gebruikt als een recreatieve drug om bedwelming te veroorzaken.

Het wordt al tientallen jaren gebruikt als energiebron in verschillende landen zoals China, Japan, Korea, Egypte en Brazilië.

In eigen land kan het worden geproduceerd uit een verscheidenheid aan grondstoffen, waaronder biogas uit organisch afval. Vanwege het ontbreken van koolstof-koolstofbindingen, kan het gebruik van diethylether als alternatief voor diesel de uitstoot van deeltjes vrijwel elimineren en mogelijk de noodzaak van dure roetfilters teniet doen. Diethylether heeft een hoog cetaangetal van 85-96 en wordt vanwege de hoge vluchtigheid en het lage vlampunt gebruikt als startvloeistof, in combinatie met petroleumdestillaten voor benzine- en dieselmotoren.

Diethyletherproductieproces

Diethylether kan zowel in laboratoria als op industriële schaal worden bereid door het proces dat zure ethersynthese wordt genoemd.

Ethanol wordt gemengd met een sterk zuur zoals zwavelzuur (H₂ SO₄ ). Dit sterke zuur dissocieert in de waterige omgeving en produceert H₃ O ⁺ (hydroniumionen).

Later protoneert een waterstofion het elektronegatieve zuurstofatoom van de ethanol, waardoor het ethanolmolecuul een positieve lading krijgt.

C₂ H₅ OH + H₃ O ⁺ → C₂ H₅ OH₂ ⁺ + H₂ O

Een nucleofiel zuurstofatoom van niet-geprotoneerde ethanol verdringt een watermolecuul van het geprotoneerde (elektrofiele) ethanolmolecuul en produceert water, een waterstofion en diethylether.

C₂ H₅ OH₂ ⁺ + CH₃ CH₂ OH → H₂ O + H ⁺ + C₂ H₅ OC₂ H₅

Deze reactie moet worden uitgevoerd bij temperaturen lager dan 150°C om ervoor te zorgen dat een eliminatieproduct (ethyleen) geen product van de reactie is. Bij hogere temperaturen zal ethanol uitdrogen om ethyleen te vormen.

De reactie om diethylether te maken is omkeerbaar, dus uiteindelijk wordt een evenwicht tussen reactanten en producten bereikt. Een goede opbrengst aan ether krijgen, wat op zijn beurt vereist dat ether uit het reactiemengsel wordt gedestilleerd voordat het terugkeert naar ethanol.