सिंथेटिक मेथनॉल बनाने हेतु कौन-कौन सी रासायनिक अभिक्रियाएँ होती ह
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सिंथेटिक मेथनॉल बनाने हेतु कौन-कौन सी रासायनिक अभिक्रियाएँ होती ह
CO + 2H2 → CH3OH
जब अभिकारकों में कार्बन डाइऑक्साइड मौजूद होती है, तो कार्बन डाइऑक्साइड निम्नलिखित अभिक्रिया द्वारा मेथनॉल में परिवर्तित हो जाती है:
CO2 + H2 → CO + H2O
CO + 2H2 → CH3OH
इन दोनों अभिक्रियाओं का समग्र अभिक्रिया समीकरण है:
CO2 + 3H2 → CH3OH + H2O
घटित होने वाली अनुप्रतिक्रियाओं को “समानांतर अनुप्रतिक्रियाएँ” एवं “श्रृंखलाबद्ध अनुप्रतिक्रियाएँ” में विभाजित किया जा सकता है। समानांतर अप्रत्यक्ष अभिक्रियाएँ इस प्रकार हैं:
CO + 3H₂ → CH₄ + H₂O
2CO + 2H₂ → CH₄ + CO₂
4CO + 8H₂ → C₄H₉OH + 3H₂O
2CO + 4H₂ → CH₃OCH₃ + H₂O
जब लोहा, कोबाल्ट, निकल आदि धातुओं की उपस्थिति होती है, तो कार्बन बनने की अभिक्रियाएँ भी हो सकती हैं। 2CO = CO₂ + C
इस अभिक्रिया में होने वाली अन्य अप्रत्यक्ष अभिक्रियाएँ निम्नलिखित हैं:
2CH₃OH = CH₃OCH₃ + H₂O
CH₃OH + nCO + 2nH₂ → CnH₂ₙ
CH₃OH + nCO + 2(n–1)H₂ → CnH₂ₙ₊₁
COOH + (n–1)H₂O
इन अप्रत्यक्ष अभिक्रियाओं के उत्पादों में आगे विघटन, संयोजन, एसिलीकरण आदि अभिक्रियाएँ हो सकती हैं; जिससे एलीन, एस्टर आदि अन्य उत्पाद बन सकते हैं। जब उत्प्रेरक में क्षारीय यौगिक होते हैं, तो ऐसे यौगिकों का निर्माण तेज़ी से होता है। उप-उत्पाद, न केवल कच्चे माल का उपयोग करते हैं, बल्कि मेथनॉल की गुणवत्ता एवं उत्प्रेरकों के जीवनकाल पर भी प्रभाव डालते हैं। विशेष रूप से, मीथेन उत्पन्न करने वाली प्रतिक्रिया एक तीव्र ऊष्मा-निर्माणकारी प्रतिक्रिया है; इस कारण प्रतिक्रिया के तापमान को नियंत्रित करना कठिन हो जाता है। इसके अलावा, उत्पन्न हुआ मीथेन उत्पादों के साथ घनीभूत नहीं हो पाता, बल्कि यह परिसंचरण प्रणाली में ही घूमता रहता है। ऐसी स्थिति में मुख्य प्रतिक्रिया का रासायनिक संतुलन एवं प्रतिक्रिया-दर भी प्रभावित हो जाती है। सिंथेटिक गैस (CO, CO2 एवं H2) को कच्चे माल के रूप में उपयोग करके मेथनॉल बनाने हेतु प्रमुख रासायनिक समीकरण निम्नलिखित हैं:
CO + 2H2 → CH3OH, ΔH298℃ = -9018 किलोजूल/मोल
CO2 + 3H2 → CH3OH + H2O, ΔH298℃ = -4916 किलोजूल/मोल
जब अभिकारकों में कार्बन डाइऑक्साइड मौजूद होती है, तो कार्बन डाइऑक्साइड निम्नलिखित अभिक्रिया द्वारा मेथनॉल में परिवर्तित हो जाती है:
CO2 + H2 → CO + H2O
CO + 2H2 → CH3OH
इन दोनों अभिक्रियाओं का समग्र अभिक्रिया समीकरण है:
CO2 + 3H2 → CH3OH + H2O
घटित होने वाली अनुप्रतिक्रियाओं को “समानांतर अनुप्रतिक्रियाएँ” एवं “श्रृंखलाबद्ध अनुप्रतिक्रियाएँ” में विभाजित किया जा सकता है। समानांतर अप्रत्यक्ष अभिक्रियाएँ इस प्रकार हैं:
CO + 3H₂ → CH₄ + H₂O
2CO + 2H₂ → CH₄ + CO₂
4CO + 8H₂ → C₄H₉OH + 3H₂O
2CO + 4H₂ → CH₃OCH₃ + H₂O
जब लोहा, कोबाल्ट, निकल आदि धातुओं की उपस्थिति होती है, तो कार्बन बनने की अभिक्रियाएँ भी हो सकती हैं। 2CO = CO₂ + C
इस अभिक्रिया में होने वाली अन्य अप्रत्यक्ष अभिक्रियाएँ निम्नलिखित हैं:
2CH₃OH = CH₃OCH₃ + H₂O
CH₃OH + nCO + 2nH₂ → CnH₂ₙ
CH₃OH + nCO + 2(n–1)H₂ → CnH₂ₙ₊₁
COOH + (n–1)H₂O
इन अप्रत्यक्ष अभिक्रियाओं के उत्पादों में आगे विघटन, संयोजन, एसिलीकरण आदि अभिक्रियाएँ हो सकती हैं; जिससे एलीन, एस्टर आदि अन्य उत्पाद बन सकते हैं। जब उत्प्रेरक में क्षारीय यौगिक होते हैं, तो ऐसे यौगिकों का निर्माण तेज़ी से होता है। उप-उत्पाद, न केवल कच्चे माल का उपयोग करते हैं, बल्कि मेथनॉल की गुणवत्ता एवं उत्प्रेरकों के जीवनकाल पर भी प्रभाव डालते हैं। विशेष रूप से, मीथेन उत्पन्न करने वाली प्रतिक्रिया एक तीव्र ऊष्मा-निर्माणकारी प्रतिक्रिया है; इस कारण प्रतिक्रिया के तापमान को नियंत्रित करना कठिन हो जाता है। इसके अलावा, उत्पन्न हुआ मीथेन उत्पादों के साथ घनीभूत नहीं हो पाता, बल्कि यह परिसंचरण प्रणाली में ही घूमता रहता है। ऐसी स्थिति में मुख्य प्रतिक्रिया का रासायनिक संतुलन एवं प्रतिक्रिया-दर भी प्रभावित हो जाती है। सिंथेटिक गैस (CO, CO2 एवं H2) को कच्चे माल के रूप में उपयोग करके मेथनॉल बनाने हेतु प्रमुख रासायनिक समीकरण निम्नलिखित हैं:
CO + 2H2 → CH3OH, ΔH298℃ = -9018 किलोजूल/मोल
CO2 + 3H2 → CH3OH + H2O, ΔH298℃ = -4916 किलोजूल/मोल
1) मुख्य अभिक्रियाएँ:
CO + 2H₂ = CH₃OH + Q
CO₂ + 3H₂ = CH₃OH + H₂O + Q
2) गौण अभिक्रियाएँ:
2CO + 4H₂ = CH₃OCH₃ + H₂O + Q
CO + 3H₂ = CH₄ + H₂O + Q
4CO + 8H₂ = C₄H₉OH + 3H₂O + Q
CO₂ + H₂ = CO + H₂O – Q
nCO + 2nH₂ = (CH₂)ₙ + nH₂O + Q
CO + 2H₂ = CH₃OH + Q
CO₂ + 3H₂ = CH₃OH + H₂O + Q
2) गौण अभिक्रियाएँ:
2CO + 4H₂ = CH₃OCH₃ + H₂O + Q
CO + 3H₂ = CH₄ + H₂O + Q
4CO + 8H₂ = C₄H₉OH + 3H₂O + Q
CO₂ + H₂ = CO + H₂O – Q
nCO + 2nH₂ = (CH₂)ₙ + nH₂O + Q
CO + 2H2 → CH3OH
जब अभिकारकों में कार्बन डाइऑक्साइड मौजूद होती है, तो कार्बन डाइऑक्साइड निम्नलिखित अभिक्रिया द्वारा मेथनॉल में परिवर्तित हो जाती है:
CO2 + H2 → CO + H2O
CO + 2H2 → CH3OH
इन दोनों अभिक्रियाओं का समग्र अभिक्रिया समीकरण है:
CO2 + 3H2 → CH3OH + H2O
घटित होने वाली अनुप्रतिक्रियाओं को “समानांतर अनुप्रतिक्रियाएँ” एवं “श्रृंखलाबद्ध अनुप्रतिक्रियाएँ” में विभाजित किया जा सकता है। समानांतर अप्रत्यक्ष अभिक्रियाएँ इस प्रकार हैं:
CO + 3H₂ → CH₄ + H₂O
2CO + 2H₂ → CH₄ + CO₂
4CO + 8H₂ → C₄H₉OH + 3H₂O
2CO + 4H₂ → CH₃OCH₃ + H₂O
जब लोहा, कोबाल्ट, निकल आदि धातुओं की उपस्थिति होती है, तो कार्बन बनने की अभिक्रियाएँ भी हो सकती हैं। 2CO = CO₂ + C
इस प्रतिक्रिया में होने वाली अन्य प्रतिक्रियाएँ निम्नलिखित हैं:
2CH₃OH = CH₃OCH₃ + H₂O
CH₃OH + nCO + 2nH₂ = CₙH₂ₙ
CH₃OH + nCO + 2(n–1)H₂ = CₙH₂ₙ₊₁
COOH + (n–1)H₂O
जब अभिकारकों में कार्बन डाइऑक्साइड मौजूद होती है, तो कार्बन डाइऑक्साइड निम्नलिखित अभिक्रिया द्वारा मेथनॉल में परिवर्तित हो जाती है:
CO2 + H2 → CO + H2O
CO + 2H2 → CH3OH
इन दोनों अभिक्रियाओं का समग्र अभिक्रिया समीकरण है:
CO2 + 3H2 → CH3OH + H2O
घटित होने वाली अनुप्रतिक्रियाओं को “समानांतर अनुप्रतिक्रियाएँ” एवं “श्रृंखलाबद्ध अनुप्रतिक्रियाएँ” में विभाजित किया जा सकता है। समानांतर अप्रत्यक्ष अभिक्रियाएँ इस प्रकार हैं:
CO + 3H₂ → CH₄ + H₂O
2CO + 2H₂ → CH₄ + CO₂
4CO + 8H₂ → C₄H₉OH + 3H₂O
2CO + 4H₂ → CH₃OCH₃ + H₂O
जब लोहा, कोबाल्ट, निकल आदि धातुओं की उपस्थिति होती है, तो कार्बन बनने की अभिक्रियाएँ भी हो सकती हैं। 2CO = CO₂ + C
इस प्रतिक्रिया में होने वाली अन्य प्रतिक्रियाएँ निम्नलिखित हैं:
2CH₃OH = CH₃OCH₃ + H₂O
CH₃OH + nCO + 2nH₂ = CₙH₂ₙ
CH₃OH + nCO + 2(n–1)H₂ = CₙH₂ₙ₊₁
COOH + (n–1)H₂O