Диметиловый эфір - сучаснае паліва для дызельных рухавікоў

Эфіры - вытворныя спіртоў, у малекулах якіх атам вадароду ЁН-групы замешчаны на карбоновый радыкал. Для эфіраў характэрная метамерия і ізамерыя вуглевадароднай ланцуга.

Ізамерыя вуглевадароднай ланцуга абумоўлена яе разгалінаваннем.

Метамерия - від ізамерыю, пры якой два і больш эфіраў маюць аналагічную малекулярную формулу, але розную структуру малекул, абумоўленую рознымі радыкаламі па абодва бакі ад кіслароднага «мастка». Напрыклад, малекулярнай формуле С4Н10О адказваюць тры эфіру:

- СН3-О-СН (СН3) 2;

- СН3-О-С3Н7;

- С2Н5-О-С2Н5.

Гэтыя рэчывы атрымліваюць сінтэтычным шляхам, у тым ліку і диметиловый эфір. Формула гэтага злучэння прадстаўлена двума метылавага радыкаламі, якія звязаныя паміж сабой кіслародным «мастком».

Варта адзначыць, што ў прыродзе эфіры ў вольным стане не сустракаюцца. Диметиловый і метилэтиловый эфіры - газы. Наступныя некалькі прадстаўнікоў - вадкасці, у той час як вышэйшыя эфіры - цвёрдыя рэчывы. Яны вельмі дрэнна раствараюцца ў вадзе, выдатна ў арганічных растваральніках. Сярэднія прадстаўнікі (дипропиловый, пропилэтиловый, диэтиловый) - цудоўныя арганічныя растваральнікі. Фізічныя ўласцівасці названых арганічных злучэнняў змяняюцца ў залежнасці ад малекулярнай масы.

Диметиловый эфір: атрыманне

Апісванае рэчыва добра раствараецца ў вадзе, этаноле, диэтиловом і дипропиловом эфірах. Гэты эфір атрымліваюць з прычыны дэгідратаціі метанолу і як пабочны прадукт атрымання метанолу з Н2 і СА. Выкарыстоўваюць у халадзільных устаноўках ў якасці холадагенту.

У бліжэйшай будучыні дызельныя рухавікі будуць пераведзены ня на газ, а на диметиловый эфір. Такая рэканструкцыя іх абыйдзецца значна танней у параўнанні з пераходам на прыродны газ. Лідуючымі краінамі па вытворчасці падобных рухавікоў з'яўляюцца ЗША, Расія і Японія.

У пачатку 21 стагоддзя расійскі ўрад прыняў рашэнне аб выкарыстанні альтэрнатыўных відаў паліва на аўтатранспарце. Диметиловый эфір выкарыстоўваецца на грузавых аўтамабілях. Такое кардынальнае рашэнне прынята ў сувязі з тым, што выкіды азоцістых злучэнняў ад дызельных рухавікоў, усталяваных на грузавіках, перавышаюць устаноўленыя нормы ў некалькі разоў. Диметиловый эфір ідэальна падыходзіць для дадзенага тыпу рухавікоў, іх практычна не трэба рэканструяваць. Толькі за кошт выкарыстання новага альтэрнатыўнага віду паліва новыя мадэрнізаваныя рухавіка дасягнулі ўзроўню экалагічнасці еўра-3.

Ўрады шматлікіх краін свету ўпэўненыя, што палівам будучыні для дызельных рухавікоў будзе диметиловый эфір. На сёння гэта рэчыва атрымліваюць у асноўным шляхам перапрацоўкі прыроднага газу. На першых этапах тэхналагічнага працэсу прыродны газ паддаецца реформингу, у выніку чаго атрымліваюць сінтэз-газ. Пасля гэтага ён ператвараецца ў метылавы спірт. Далей метанол паддаецца дэгідратаціі, у выніку чаго атрымліваюць диметиловый эфір. Існуе і іншы метад сінтэзу названага эфіру - прамая канвертацыя сінтэз-газу ў метанол.

Эфіры у параўнанні з дызпалівам маюць свае перавагі і, вядома ж, недахопы. У структуры малекулы эфіру адсутнічаюць «вуглярод-вуглярод» сувязі. За кошт значнага ўтрымання кіслароду забяспечваецца добрае распыленне пры прышчэпку эфіру ў сераду з тэмпературай вышэй t кіпення самага рэчыва. Названыя характарыстыкі паляпшаюць згаранне паліва. За кошт прымянення гэтага альтэрнатыўнага паліва зніжаецца ўзровень шуму рухавіка, пры гэтым павышаецца яго надзейнасць.

Да асноўных недахопаў дадзенага эфіру можна аднесці меншую цеплыню згарання і меншую шчыльнасць. Усё гэта прыводзіць да павелічэння расходу паліва. У гэтага рэчыва вельмі дрэнныя змазваюць ўласцівасці.