درباره ژنراتور اتیلن

رنگ دهی میوه

اتیلن، ساده ترین هیدروکربن غیر اشباع بوده و اولین عضو از گروه آلکنها می‌باشد. فرمول شیمیایی آن 4H2C بوده، بین دو اتم کربن پیوند دوگانه وجود دارد. به دلیل وجود این پیوند دوگانه، اتیلن ایزومر صورت‌بندی ندارد، یعنی دو نیمه مولکول نمی‌توانند با چرخش حول پیوند دوگانه، صورت‌بندی خود را تغییر دهند.

اتیلن دارای ساختمان مسطح بوده، زاویه بین دو اتصال کربن-هیدروژن، 117 درجه می‌باشد. یعنی مقداری بسته‌تر از زاویه 120 درجه که برای هیبریداسیون sp2 مناسب می‌باشد. اتیلن گازی بی رنگ و آتش گیر بشمار می‌رود و در ترکیب نفت و گاز طبیعی یافت می‌شود.

روشهای تولید

اتیلن در صنایع پتروشیمی با روش کراکینگ با بخار آب تولید می‌شود. در این فرآیند هیدروکربنهای گازی و محلولهای سبک هیدروکربن حاصل از نفت به مدت بسیار کوتاه در دمای 950 – 750 درجه سانتی‌گراد حرارت داده می‌شوند. عموماً در این واکنش هیدروکربنهای بزرگ به هیدروکربنهای کوچک شکسته شده، هیدروکربنهای اشباع با از دست دادن هیدروژن به هیدروکربنهای غیر اشباع تبدیل می‌شوند.

محصول این واکنش مخلوطی از انواع هیدروکربنهاست که اتیلن عمده ترین آن می‌باشد. مخلوط را به‌وسیله متراکم سازی و تقطیر جز به جز جداسازی می‌کنند. روشهای دیگر، هیدروژن‌دار کردن استیلن با استفاده از کاتالیزور و آبگیری از اتانول می‌باشد

واکنشهای شیمیایی مربوطه

آلکنها به علت داشتن پیوند دوگانه در واکنشهای افزایشی شرکت می‌کنند. هالوژنها با اتیلن واکنش داده و تولید هالو اتان می‌کند. با افزودن آب به پیوند دوگانه اتانول تولید می‌شود، اما سرعت واکنش بدون حضور کاتالیزگر پایین می‌باشد. در حضور کاتالیزگرهای فلزی نظیر پلاتین، نیکل و … و فشار بالا، اتیلن، هیدروژن‌دار شده، به اتان تبدیل می‌شود. اتیلن در حضور پراسیدها به اتواکسید که یک ترکیب حلقوی است تبدیل می‌شود. اتیلن در حضور رادیکالهایی که واکنش بسپارش را آغاز می‌کنند، به پلی اتیلن پلیمریزه می‌شود.

کاربردها

اتیلن ماده اولیه مهم برای تولید بسیاری از ترکیبات آلی پر مصرف در صنعت بشمار می‌رود. اتیلن به صورت گسترده در صنعت پلاستیک مورد استفاده قرار می‌گیرد. اتیلن با پلیمریزه شدن، پلی اتیلن را تولید می‌کند که یک پلاستیک بسیار مهم است. با تکرار شدن، پیش ماده پلی وینیل کلرید (PVC) را تولید می‌کند. با ترکیب شدن، بنزن، اتیل بنزن ایجاد می‌کند که ماده اصلی پلی استر می‌باشد.

اتیلن ، نوعی هورمون گیاهی است که باعث رسیدن میوه‌ها ، باز شدن شکوفه‌ها و گلها و همچنین ریزش برگها در پاییز می‌شود. به دلیل این خاصیت در کشاورزی مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای جلوگیری از خراب شدن میوه‌هایی مانند سیب، گلابی و موز، در حمل و نقل یا انبار، آنها را کمی نارس می‌چینند و قبل از وارد کردن به بازار، تحت تأثیر اتیلن قرار می‌دهند تا رسیده شود.

نحوه شناسایی

اتیلن، رنگ قهوه‌ای محلول برم در تتراکلرید کربن را بی‌رنگ می‌کند و رنگ بنفش محلول سرد و رقیق پرمنگنات پتاسیم را از بین می‌برد و در نتیجه واکنش رسوبات قهوه‌ای 2MNO حاصل می‌شود. در اسید سولفوریک سردو غلیظ حل می‌شود.

گاز اتیلن نقش مهمی در طول عمر برخی محصولات کساورزی پس از برداشت ایفا می کند. این گاز بی رنگ با بوی شیرین سبب مولید هورمونهای عمل آورنده میوه می گردد.

میوه ها دو نوع هستند:

گروهی از میوه ها در حین رسیدن گاز اتیلن تولید نموده و فرایند رسیدن و عمل آوری را تسریع می کنند که دارای نشانه هایی از قبیل نرم شدن قابل توجه و تغییر رنگ و شیرین شدن می باشند. میوه هایی از قبیل موز و هلو و سیب از این دسته هستند.

گروه دوم میوه هایی هستند که در حین رسیدن گاز اتیلن تولید نمی کنند که دارای نشانه هایی تغییر اندکی از قبیل از دست دادن رنگ سبز و نرم شدگی ناچیز هستند ولی تغییر مناسبی در مزه و طعم خود ندارند. میوه هایی از قبیل توت فرنگی و انگور و سبزیجات پر برگ مانند کلم از این دسته هستند.

هدف اصلی تولید گاز اتیلن در کنترل مدت زمان عمل آوری میوه هاست تا این محصولات همیشه برای مصزف کننده ها آماده مصرف باشد. میزان اتیلن مورد نیاز برای عمل آوری میوه ها متفاوت است. همچنین میزان رطوبت و دما نیز در فرایند عمل آوری موثرند که حالت مناسب برای این کار دماب بین 21-15 درجه سانتیگراد و رطوبت بین %90-85% می باشد.

جدول شرایط عمل آوری چند نوع میوه با استفاده از گاز اتیلن

نکات مهم در استفاده دستگاه تولید اتیلن برای موز:

انبارنگهداری موزباید کاملا بسته و هیچگونه نفوذ هوایی نداشته باشد.

انبار دارای عایق حرارتی باشد تا کنترل دما به راحتی ممکن باشد.

به دلیل گرمای زیاد تولید شده در حین رسیدن موز انبار باید دارای یک سیستم تهویه مناسب به منظور کنترل دما باشد.

همچنین وجود یک سیستم گرمایشی مناسب در هوای سرد ضروری است.

جریان هوا در انبار باید مناسب و کافی باشد. زیرا دمای ثابت عامل اصلی در فرایند رسیدن میوه می اشد. در نتیجه هوای خنک شده باید به طور یکنواخت در سراسر انبار جریان داشته باشد به طوریکه هوای خنک از سیستم سرمایش به میوه ها رسیده و سپس به سیستم برگردد.

از سرد یا گرم گردن موز پرهیز کنید زیرا نسبت به دما بسیار حساس است. در صورت نگهداری موز در زیر دمای 13 درجه سانتیگراد برای مدت چند ساعت دانه های سیاه بر روی پوست موز ظاهر می شود و در صورت گرم کردن نیز موز نرم شده پوست آن قهوه ای یا نارنجی می گردد و مدت زمان نگهداری آن کاهش می یابد.

رطوبت مورد نیاز برای نگهداری موز بین 95%-85% می باشد. در صورت کم بودن رطوبت می توانید از مرطوب کننده استفاده کرده یا اینکه دیوارهای انبار را مرطوب نمایید.

همزمان با شروع عمل آوری موز گاز دی اکسید کربن تولید می گردد که در صورت تراکم بیش از 1% , فرایند عمل آوری کا هش می یابد. به همین منظور توصیه می شود که بعد از هر 24 ساعت روشن بودن دستگاه بهتر است برای مدت 20 دقیقه دربهای انبار را باز کنید.

نکات مهم در استفاده دستگاه تولید اتیلن برای هلو:

در صورت عدم استفاده از سیستم فشار هوا در انبارباید فاصله بین جعبه های میوه 5 سانتیمتر و فاصله بین جعبه ها با دیوار انبار نیم متر باشد.

دستگاه تولید کننده گاز اتیلن باید پس از رسیدن دمای انبار به 21 درجه سانتیگراد روشن شود.

دمای انبار باید در طول روز حداقل دوبار چک گردد تا 21 درجه سانتیگراد ثابت باشد. درضمن پس از هر 12 ساعت روشن بودن دستگاه باید برای مدت 20 دقیقه درب انبار را باز نمود.

با توجه به مدت زمان نگهداری میوه باید برای میوه هایی که قرار است سریعا به بازار عرضه شوند دستگاه تولید گاز اتیلن را 72-24 ساعت روشن نمایید.

هر روز باید میزان سفتی هلو را چک کرد.

میزان سفتی هلو باید هر روز چک گردد. میزان سفتی هلو روزانه به طور میانگین0.6 کیلوگرم بر سانتی متر مربع کاهش می یابد.

اگر میزان سفتی هلو از 0.66_ 0.72 کیلوگرم بر سانتی متر مربع کمتر شد باید از انبار خارج شده و به بازار عرضه گردد زیرا پس از جابجایی و عرضه به بازار میزان سفتی آن به0.18_ 0.3 کیلوگرم بر سانتی متر مربع می رسد که بهترین حالت برای مصرف کردن می باشد. در ضمن باید توجه داشت که پس از رسیدن میوه به درجه سفتی مناسب باید سریعا دمای انبار به صفر درجه سانتیگراد کاهش یابد.

تاثیرات مخرب:

در بسیاری مواقع گاز اتیلن به دلیل بی رنگ بودن و عدم توجه می تواند اثرات مخرب داشته باشد. به عنوان مثال در سوپر مارکتها گاز اتیلن حاصل از اگزوز خودروها یا میوه های دیگر موجود می تواند سبب فاسد گردیدن میوه ها گردد. به همین دلیل تولید کم ولی مداوم این گاز می تواند بر میوه های اماده مصرف تاثیر منفی گذاشته و آنها را فاسد کند. از دیگر معایب این گاز کم کردن طول عمر میوه ها پس از برداشت می باشد زیرا فرایند عمل آوری را تسریع نموده و در نتیجه میوه ها باید بلافاصله پس از رسیدن مصرف گردند. همچنین برای سبزیجات پر برگ مانند کاهو کلم و میوه هایی مانند خیار مضر بوده و باعث می شود که کلروفیل و رنگدانه های سبز موجود در آنها از بین برودو محصولات خراب و فاسد گردند. در ضمن طعم و مزه هویج را تلخ می نماید. طبق گزارشات موجود تولید به میزان ppm 5/0 در طی مدت دو هفته می تواند طعم هویج را تلخ نماید. این گاز می تواند سیب زمینی را سبز رنگ و بی کیفیت نماید و مارچوبه را خشک و سفت نماید.از دیگر اثرات مخرب گاز اتیلن ریزش برگ گلهایی مانند گل میخک است که برای جلوگیری از این کار می توان ار موادی مانند تیوسولفات نقره استفاده نمود.

نحوه کم کردن اثرات مخرب گاز اتیلن:

جلوگیری از تشکیل این گاز یکی از ساده ترین روشهاست. به عنوان مثال در هنگام جابجایی میوه ها و محصولات بهتر است که محصولات حساس در برابر گاز اتیلن را با ماشینهای دارای سردخانه های الکتریکی حمل کنیم. فضای حمل این محصولات باید بسته و سرپوشیده باشد. محصولات تولید کننده گاز اتیلن را از این محصولات حساس جدانموده و حمل نماییم. از سیستم تهویه هوای مناسب استفاده کرده تا گاز اتیلن را خارج نماییم. یکی دیگر از روشهای موثر در ا ز بین بردن گاز اتیلن استفاده از مواد شیمیایی از قبیل پرمنگنات پتاسیم است که با گاز اتیلن واکنش داده و آب و دی اکسید کربن تولید می نماید.

دمای سردخانه:

دمای زیر 10 درجه سانتیگراد در سردخانه ها باعث آسیب دیدگی میوه های گرمسیری و محلی می گردد. پرتقال میوه ای است که کلروفیل خود را در حین رسیدن از دست نمی دهد. همچنین درختهای مرکبات در تمام فصول دارای برگهای سبز هستند. در دمای 5 درجه سانتیگراد به دلیل تولید گاز اتیلن در میوه هایی مانند گریپ فروت و پرتقال میوه ها کلروفیل خود را از دست می دهند.

طبق نتایج بدست آمده از چندین آزمایش و تحقیق در آمریکا که به منظور مقایسه میزان تولید گاز اتیلن در دو دمای 5 و 20 درجه سانتیگراد معلوم شد که میوه هایی مانند نارنگی و پرتقال و گریپ فروت و آوکادو در دمای 5 درجه سانتیگراد چندین برابر بیشتر از دمای 20 درجه گاز اتیلن تولید می کند که سبب از بین رفتن کلروفیل میوه و تغییر رنگ آنها می گردد.

خطرات ناشی ازتماس بدن با مایع اتیژن:

اتیژن می تواند از راههای تماس با پوست و چشم و تنفس و بلعیدن وارد بدن شود.

مایع اتیژن می تواند تاثیرات مخربی بر روی چشم و اندامهای تنفسی گذارد. تماس کوتاه مدت و یا تنفس ppm 100 می تواند سبب تخریب سیستم عصبی گردد. همچنین عوارضی ماننذد سردرد- سوزش چشم و بینی و گلو. همچنین تداوم در تنفس بیش از یک ساعت اتیژن می تواند باعث سرگیجه- خواب آلودگی- از دست دادن اشتها- درد معده همراه با تهوع گردد. تماس کوتاه مدت با چشم سبب سوزش چشم- بسته شدن غیرعادی چشم گردد. تماس طولانی مدت می تواند سبب کاهش وزن- تخریب اعصاب- آسیب دیدن کبد-فراموشی شود.

نکاتی درباره اتیژن:

اشتعال پذیری در اثر گرماو جرقه و تماس با مواد اکسیدکننده

خاموش کردن آتش ناشی از اتیژن با استفاده از فوم الکل و دی اکسیدکربن و آب سرد

دمای خوداشتعالی 363 درجه سانتیگراد

استفاده از مایع اتیژن در فضاهایی دارای سیستم تهویه هوای مناسب