Еще раз про этилен из полиэтилена

В 10 классе в лабораторной практике по органической химии этилен получают реакцией дегидратации этилового спирта в присутствии серной кислоты.
1. Данная реакция не безопасна, так как используется концентрированная серная кислота.
2. Если при нагревании лопнет пробирка, то не исключен ожог.
3. Она осложнена другими химическими реакциями — при получении этилена образуются промежуточные вещества: этилсерная кислота и сернистый газ.

Мы предлагаем более простой способ получения этилена из полиэтилена с участием воды как катализатора.

Поместим в термостойкую емкость — круглодонную колбу (1) с газоотводной трубкой и воронкой с краном — 5–10 г полиэтилена. Присоединим конец газоотводной трубки к большой закрытой колбе (2). Нагреем полимер в течение 1–2 минут. С интервалами в несколько секунд будем осторожно открывать кран воронки до появления 2–3 капель воды. На поверхности расплавленного полимера происходит сильное вскипание, а на стенках колбы (2) появляется белый налет. Пропускаем газ через бромную воду, а затем через раствор перманганата калия: происходит обесцвечивание, что указывает на непредельность продукта.

В момент действия воды на поверхность расплавленного полимера под действием ионов водорода (при сильном нагревании вода слабо, но диссоциирует по уравнению H₂O → H⁺ + OH^–) полиэтилен разлагается... Вероятно, ион водорода катализирует процесс.

Согласно нашим расчетам, выход этилена составил 60%, что достаточно для быстрого обесцвечивания окислителей, наблюдения процесса горения. Время проведения опыта 10–12 минут. Это позволяет провести его в течение времени, отведенного для проведения практической работы. В качестве сырья можно использовать отходы.

Опыт безопасен.

Икренникова Г.В.,
учитель,
Плотников А.,
ученик школы № 35 Нижнего Новгорода

Комментарий нашего консультанта

Во-первых, вполне возможно, что процесс разложения катализируется ионом водорода — при кипении диссоциация воды сильно увеличивается. Во-вторых, не доказано, что в этом процессе образуется именно этилен (об этом «Химия и жизнь» писала еще в 1988 году, № 10): может образовываться сложная смесь газов, содержащая непредельные соединения и поэтому «имитирующая» реакции этилена (обесцвечивание бромной воды, раствора марганцовки). Сам по себе эксперимент вполне интересен, но не предложит ли кто-либо из читателей «Химии и жизни», как определить содержание именно этилена в продуктах реакции?

И. Ильин