Հիդրոգենացում

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից

Հիդրոգենացում (լատ. hidrogenium— ջրածին), հիդրում, քիմիական տարրերին և միացություններին ջրածնի միացման կատալիտիկ ռեակցիա։ Հակադարձ ռեակցիան՝ քիմիական միացություններից ջրածնի պոկումը, կոչվում է դեհիդրոգենացում։ Հիդրոգենացումն և դեհիդրոգենացումն օքսիդավերականգնման ռեակցիաներ են և միմյանց հետ կապված են շարժուն հավասարակշռությամբ, օրինակ, էթիլսպիրտի կատալիտիկ փոխարկումը քացախալդեհիդի՝ C2H5OH ↔CH3CHO + H2։ Ջերմաստիճանի բարձրացումը և ջրածնի ճնշման ցածրացումը նպաստում են քացախալդեհիդի, իսկ հակառակ դեպքում՝ էթիլսպիրտի առաջացմանը։ Որպես հիդրոգենացման կատալիզատորներ օգտագործում են մետաղներ (Fe, Pt, Ni, Co, Pd և այլն), օքսիդներ (NiO, Cr203, Pt02, Mo02 և այլն), սուլֆիդներ (WS2, MoS2 CrnSm և այլն)։ Հիդրոգենացման ժամանակ կատալիզատորի մակերևույթին ադսորբվում են ջրածինը և հիդրոգենացվող մոլեկուլները՝ առաջացնելով ակտիվ կոմպլեքս, որը հետագայում փոխարկվում է հիդրոգենացման վերջնանյութի։ Ըստ հիդրոգենացվող նյութերի և կատալիզատորների բնույթի, հիդրոգենացումը կարող է ընթանալ սենյակային կամ բարձր (մինչև 500°C) ջերմաստիճաններում, նորմալ կամ մինչև 1000 մթն ճնշման տակ, ավտոկլավներում։ Տարբերում են հիդրոգենացման ռեակցիաների երեք խումբ. 1. ջրածնի միացումը քիմիական տարրերին կամ չհագեցած միացություններին՝ N2+3H2=2NH3, CH3-CH=CH2+H2—>CH3CH2CH3, 2. վերականգնում՝ ջրածնի միաժամանակյա միացումով՝ CO+3H2= CH4+H2O, 3. ջրածնի միացում՝ ֆունկցիոնալ խմբի միաժամանակյա պոկումով կամ ցիկլի բացումով։ Վերջին տիպի ռեակցիաները կոչվում են նաև հիդրոգենոլիզ։ Կատալիզատորների բնույթից և բաղադրությունից կախված միևնույն նյութի հիդրոգենացման ժամանակ կարելի է ստանալ տարբեր նյութեր, օրինակ, արդյունաբերության մեջ ածխածնի ենթօքսիդը (CO) ցինկքրոմային օքսիդների առկայությամբ, 300—400°C-ում և ջրածնի 20—30 Մն/մ2 (200— 300 կգ/սմ2) ճնշման տակ հիդրոգենացնելիս առաջանում է մեթիլսպիրտ։ Նույն կատալիզատորի այլ բաղադրության դեպքում կարելի է սինթեզել բարձրամոլեկուլային սպիրտներ, տարբեր կատալիզատորների առկայությամբ՝ բենզին, պինդ պարաֆիններ, թթվածին պարունակող օրգանական միացություններ։ Հիդրոգենացման են ենթարկվում նաև ալդեհիդները, նիտրիլները և կրկնակի կապերով միացությունները։ Արդյունաբերության մեջ հիդրոգենացմամբ ստանում են մեթիլսպիրտ, ամոնիակ, կապրոնի և նայլոնի արտադրության միջանկյալ նյութեր և այլն, հեղուկ ճարպերի հիդրոգենացմամբ՝ մարգարին։ Հիդրոգենացումը լայնորեն կիրառվում է միջանկյալ նյութերի ստացման համար, օրինակ, ֆենոլից ցիկլոհեքսանոլ, բենզոլից ցիկլոհեքսան, ադիպինաթթվի դինիտրիլից հեքսամեթիլենդիամին, անիլինից ցիկլոհեքսիլամին։

Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Հայկական սովետական հանրագիտարանից, որի նյութերը թողարկված են Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) թույլատրագրի ներքո։ CC-BY-SA-icon-80x15.png