реакцію електрофільного заміщення. Етилен утворює з протоном ПЂ-комплекс, який переходить у більш стабільний іон карбонія. Далі іон карбонія взаємодіє з водою за рахунок неподіленої електронної пари атома кисню, у даному випадку проявляється нуклеофільність води, що володіє амфотерними властивостями. В результаті утворюється іон алкоксонія, який відщеплює протон з утворенням спирту:
З 2 Н 4 + Н + ↔ ПЂ-комплекс ↔ CH 2 + CH 3 + H 2 O ↔ CH 2 (H 2 O) + CH 3 + Н + ↔ C 2 H 5 OH
У виробництві етилового спирту прямий гідратацією етилену найширше застосування отримав фосфорнокіслотний каталізатор на твердому носії.
Каталізатори прямої гідратації не повинні руйнуватися під дією вологи, тому такий каталізатор, як фосфорна кислота на кизельгуром, не застосовується - він не має скелета і легко руйнується. В якості носія для фосфорної кислоти застосовують силікагель і алюмосилікат. Звичайний кульковий алюмосилікат обробляють 20%-ної сірчаної кислотою; при цьому вміст оксиду алюмінію в ньому знижується, а вміст оксиду кремнію підвищується (зайва кількість оксиду алюмінію призводить до утворенню малоактивних фос фатів алюмінію). Потім носій просочують 65%-ної фосфорною кислотою і сушать при 100 В° C. Готовий каталізатор містить 35-40% фосфорної кислоти. Якщо (як це і прийнято найчастіше) в якості носія використовують кульковий силікагель, його обробляють водяною парою з метою пасивації.
В умовах реакції фосфорна кислота, осаджена на носії, розчинена в плівці води, адсорбованої на поверхні пір, і реакція фактично протікає в рідкій плівці фосфорної кислоти. Кислотний каталіз, таким чином, зводиться до гомогенного каталізу в рідкої плівці каталізатора.
Як і у випадку сернокислотной гідратації, при прямій гідратації етилену протікає ряд інших реакцій призводять до побічних продуктів. За рахунок взаємодії іона карбонія зі спиртом утворюється діетиловий ефір:
C 2 H 5 OH + CH 2 + CH 3 ( З 2 Н 5 ) 2 Про + H 2
За рахунок дегідрування спирту утворюється ацетальдегід
C 2 H 5 OH C 2 H 4 O + H 2
В
Причому реакція супроводжується утворенням етану. Шляхом полімеризації етилену утворюються полімери:
CH 2 + CH 3 + CH 2 CH 2 CH 2 + CH 3 CH 2 CH 2 і т.д.
За топитним даними конвертований етилен витрачається на освіту різних продуктів таким чином (У мас.%): На етанол - 94,5; на діетиловий ефір - 2,5; на ацетальдегід - 2,0; на полімери та складні ...
