Industriële Productie van Diethylether: Proces & Toepassingen

Diethylether is een ether-klasse van organische verbinding. Basis heeft het kenmerken van kleurloos, vluchtig, zoet oplosmiddel-achtig ruikende chemisch. Diethylether vindt algemeen gebruik als oplosmiddel alsook in diverse huishoudelijke producten.

Het is een kleurloze, hoog vluchtige brandbare vloeistof. Het wordt veel gebruikt als oplosmiddel in laboratoria en als startvloeistof voor sommige motoren. Diethylether is ook een gemeenschappelijk oplosmiddel voor de Grignard-reactie naast andere reacties met organometallische reagentia.

Het wordt uitgebreid gebruikt in de chemische industrie en als aerosolpropellens. Diethylether was vroeger gebruikt als algemene anesthesie, tot niet-brandbare geneesmiddelen ontwikkeld werden, zoals halothaan. Het is gebruikt als recreatieve drug om intoxica te veroorzaken.

Het is decennialang gebruikt als energiebron in diverse landen zoals China, Japan, Korea, Egypte en Brazilië.

Domestiek kan het geproduceerd worden uit een verscheidenheid aan grondstoffen, inclusief biogas uit organisch afval. Vanwege het gebrek aan koolstof-koolstof bindingen, kan het gebruik van diethylether als alternatief voor diesel de deeltjesemissies virtueel elimineren en potentieel de noodzaak voor dure dieseldeeltjefilters negateren. Diethylether heeft een hoog cetane-getal van 85-96 en wordt gebruikt als startvloeistof, in combinatie met petroleumdistillaten voor benzine- en dieselmotoren vanwege zijn hoge vluchtigheid en laag vlampunt.

Diethylether Productieproces

Diethylether kan zowel in laboratoria als op industriële schaal bereid worden door het proces genaamd zuur-ethersynthese.

Ethanol wordt gemengd met een sterk zuur zoals zwavelzuur (H₂SO₄). Dit sterke zuur dissocieert in de aqueous omgeving producerend H₃O⁺ (hydroniumionen).

Later protoneren een waterstofion het elektronegative zuurstofatoom van het ethanol, wat het ethanolmolecuul een positieve lading geeft.

C₂H₅OH + H₃O⁺ → C₂H₅OH₂⁺ + H₂O

Een nucleofil zuurstofatoom van onprotoneren ethanol verplaatst een watermolecuul van het geprotonerde (electrofiele) ethanolmolecuul, producerend water, een waterstofion, en diethylether.

C₂H₅OH₂⁺ + CH₃CH₂OH → H₂O + H⁺ + C₂H₅OC₂H₅

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

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