ما هو الاثيلين؟ - هذا الغاز له رائحة حلوة تشبه الأثير

الإثيلين هو غاز هيدروكربوني طبيعي يتألف من ذرتي كربون وأربع ذرات هيدروجين، بالصيغة الكيميائية C2H4. وغالبًا ما يشار إليه بأنه أبسط ألكين أو أوليفين. الإثيلين عديم اللون، قابل للاشتعال، وله رائحة حلوة قليلاً. يلعب الإثيلين دورًا مهمًا في علم النبات، حيث يعد هرمون نباتي يشارك في عمليات فسيولوجية مختلفة. إنه ينظم نمو النبات، وتطويره، واستجابته للمحفزات البيئية مثل الإجهاد، والإصابة، والنضج. يؤثر الإثيلين على انبات البذور، وشيخوخة الأوراق والزهور، ونضج الثمار، والتساقط (إلقاء الأوراق والزهور والثمار).

يُعتبر الإثيلين هرمون نباتي أو فيتوهرمون. يتم إنتاجه في أنسجة مختلفة من النباتات، بما في ذلك الفواكه، والزهور، والأوراق، والسيقان. يعمل الإثيلين كجزيئ إشارة، يؤثر على نمو وتطور النباتات. يلعب دورًا حاسمًا في عمليات مثل نضج الفاكهة، وشيخوخة الأوراق والزهور، والاستجابة للإجهاد ودلائل البيئة. يُعرف الإثيلين جيدًا بدوره في نضج الفاكهة. عندما تصل الفاكهة إلى مرحلة النضج، تبدأ في إنتاج الإثيلين، الذي يشغل سلسلة من التفاعلات الكيميائية المتتالية تؤدي إلى تغييرات في اللون، والنعومة، وتطوير النكهة. الإثيلين مسؤول عن نضج العديد من الفواكه، بما في ذلك الموز، والتفاح، والطماطم، والأفوكادو.

الإثيلين هو مادة خام حيوية في صناعة البتروكيماويات. يُستخدم بشكل أساسي كمادة خام لإنتاج البولي إثيلين، وهو أحد أنواع البلاستيك الأكثر استخدامًا على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم. كما يُستخدم الإثيلين أيضًا في إنتاج بوليمرات أخرى مثل البولي فاينيل كلوريد (PVC)، والبوليستيرين، ومطاط الإيثيلين بروبيلين دايين مونومر (EPDM). بالإضافة إلى ذلك، تعد مشتقات الإثيلين مثل أكسيد الإثيلين والإيثانول من الأمور الأساسية في صناعة المذيبات، والمنظفات، وسوائل مانعة للتجمد، والبلاستيك، والمنسوجات.

إن إنتاج الإثيلين التجاري ينطوي على عمليات مثل تكسير البخار أو التحلل الحراري للمواد الخام الهيدروكربونية، التي تستمد عادة من النفط الخام أو الغاز الطبيعي. في تكسير البخار، تقوم درجات الحرارة العالية بتفكيك جزيئات الهيدروكربون إلى مركبات أبسط، بما في ذلك الإثيلين. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لبعض الكائنات الحية الدقيقة مثل البكتيريا والفطريات إنتاج الإثيلين من خلال مسارات حيوية.

الإثيلين هو أبسط هيدروكربون غير المشبع، الذي يتم الحصول عليه بشكل رئيسي من خلال عملية تفكك جزيئي للهيدروكربونات مثل الإيثان والنفث الخفيف والثقيل في البتروكيماويات، وهو أول عضو في مجموعة الألكينات. الصيغة الكيميائية له هي C2H4، وهناك رابطة مزدوجة بين ذرتي الكربون. الإثيلين، الذي هو غاز عديم الرائحة وعديم اللون، تم إنشاؤه في الطبيعة بالإضافة إلى المصادر الاصطناعية، ولا يمكن اكتشافه بسهولة، ويتم إنتاجه وتخزينه في الطبيعة. أكبر منتجيه هي النباتات (مثل الفواكه والخضروات والزهور)، وتقوم النباتات بإنتاجه في أنسجتها وتطلقه حول الغلاف الجوي، بالإضافة إلى إنتاجه اصطناعيًا، والذي يكون قابلاً للاشتعال.

بسبب وجود هذه الرابطة المزدوجة للإثيلين، فإنه خارج من نوع التصاوغ التشكيلي، مما يعني أن النصفين من الجزيء لا يمكنهما تغيير تشكيلتهما عن طريق الدوران حول الرابطة المزدوجة. يوجد الإثيلين على شكل صلب وسائل، ولكن غالبًا ما يوجد على شكل غاز. يحمل هذا الغاز رائحة حلوة تشبه الإيثر. الإثيلين هو غاز عديم اللون قابل للاشتعال يوجد في تركيبة النفط والغاز الطبيعي. الإثيلين هو واحد من أهم المواد الخام في صناعة البتروكيماويات وهناك تطبيقات عديدة له.

يمكن استخدامه في صناعات التبلمرة، والألياف الاصطناعية، والتليين، والمذيبات، والسوائل المانعة للتجمد والكحول. الإثيلين هو هرمون نباتي يسبب نضج الفواكه، وفتح الأزهار والزهور، وسقوط الأوراق في فصل الخريف. لهذه الخاصية، يُستخدم في الزراعة. يتوفر غاز الإثيلين في كبسولات بحجم 2 لترًا، 5 لترًا، 10 لترًا، 20 لترًا، 40 لترًا، 50 لترًا عند ضغط 100 بار وكبسولات 200 بار في المتاجر. وبسبب هذه الخاصية، يُستخدم في الزراعة. يتوفر غاز الإثيلين في كبسولات بحجم 2 لترًا، 5 لترًا، 10 لترًا، 20 لترًا، 40 لترًا، 50 لترًا عند ضغط 100 بار وكبسولات 200 بار في المتاجر.

الإثيلين ينظم أيضًا عملية الشيخوخة في الأوراق والزهور. مع تقدم النبات في العمر، ينتج الإثيلين، مما يؤدي إلى تحطم الكلوروفيل وتصفير الأوراق بمرور الوقت وتساقطها. كما يعزز الإثيلين فصل الزهور والفواكه والأوراق من النبات من خلال تضعيف جدران الخلايا في منطقة الفصل، مما يسمح لها بالانفصال عن النبات. يفرز النباتات الإثيلين ردًا على مختلف المحفزات البيئية. على سبيل المثال، عندما يصاب النبات أو يتعرض لجرح، يزيد إنتاج الإثيلين، مما يشغل آليات الدفاع وعمليات شفاء الجروح. كما يتم إنتاج الإثيلين أيضًا ردًا على عوامل الإجهاد مثل الجفاف والفيضان ودرجات الحرارة المتطرفة وهجمات الممرضين.

بالإضافة إلى وجوده الطبيعي في النباتات، يتم إنتاج الإثيلين تجاريًا على نطاق واسع لمختلف التطبيقات الصناعية. يُستخدم في المقام الأول كمادة خام في إنتاج البلاستيك والمذيبات والألياف الاصطناعية. كما يُستخدم الإثيلين في تصنيع مجموعة متنوعة من المواد الكيميائية بما في ذلك أكسيد الإثيلين وجليكول الإثيلين وكلوريد الفينيل. يتم إنتاج الإثيلين من خلال عدة طرق، بما في ذلك تكسير البخار للهيدروكربونات المستمدة من البترول والغاز الطبيعي، بالإضافة إلى العمليات البيولوجية باستخدام الكائنات الدقيقة. إنه مركب مهم في العالم الطبيعي والتطبيقات الصناعية على حد سواء.