Τι είναι ο διμεθυλαιθέρας;

Ο διμεθυλαιθέρας είναι μια οργανική ένωση που χρησιμοποιείται για την παραγωγή άλλων μορίων. Γνωστό και ως DME, λειτουργεί ως αντιδραστήριο σε εργαστήρια χημείας. Επί του παρόντος χρησιμοποιείται ως υποκατάστατο του υγραερίου. Επίσης, το DME μελετάται σε μεγάλο βαθμό ως βιοκαύσιμο για την αντικατάσταση του ντίζελ στους κινητήρες. Από το 2010, υπάρχουν πολυάριθμες πιλοτικές μονάδες σε όλο τον κόσμο που χρησιμοποιούν αυτή την ένωση ως καύσιμο ντίζελ για οχήματα.

Ο κλασικός τρόπος παραγωγής DME είναι η αντίδραση μεθανόλης με θειικό οξύ. Η μεθανόλη υφίσταται μια αντίδραση αφυδάτωσης, που σημαίνει ότι χάνει ένα μόριο νερού, παράγοντας το επιθυμητό προϊόν. Η βιομηχανική παραγωγή διμεθυλαιθέρα ξεκινά γενικά με φυσικό αέριο, παράγοντας μέσω συνθετικού αερίου σε μεθανόλη και στη συνέχεια σε DME. Υπάρχουν νέες διαδικασίες για την παραγωγή διμεθυλαιθέρα σε ένα μόνο βήμα.

Ως βιοκαύσιμο, το DME μπορεί να παραχθεί από τα απόβλητα των χαρτοποιιών. Ένα πλεονέκτημα αυτού, σε σύγκριση με άλλες πηγές βιοκαυσίμων, είναι ότι οι πρώτες ύλες προέρχονται από τη δασοκομία. Δεν χάνεται τροφή για την παραγωγή αυτής της ένωσης. Υπάρχει ανησυχία για την παραγωγή άλλων βιοκαυσίμων που χρησιμοποιούν εδώδιμες καλλιέργειες ως πηγή βιομάζας.

Η διαδικασία απολίνωσης της αφαίρεσης των αδιάλυτων ινών από το ξύλο παράγει πολλά απόβλητα που ονομάζονται μαύρο υγρό. Αυτά τα απόβλητα βιομάζας μπορούν τώρα να χρησιμοποιηθούν ως πηγή για την παραγωγή DME φθηνά. Αυτή η διαδικασία παράγει δραματικά λιγότερα αέρια θερμοκηπίου από τις μεθόδους παραγωγής παραδοσιακού καυσίμου ντίζελ. Εάν η παραγωγή βιοκαυσίμων δεν ανταποκρίνεται στην αυξανόμενη ζήτηση για DME, υπάρχουν πάντα οι βιομηχανικοί τρόποι παραγωγής.

Είναι αρκετά απλό να τροποποιήσετε έναν κινητήρα ντίζελ ώστε να χρησιμοποιεί το DME ως καύσιμο. Υπάρχουν πολλά οφέλη σε αυτό. Αυτό το καύσιμο μπορεί να χρησιμοποιηθεί με πολύ χαμηλότερες πιέσεις ψεκασμού, απλοποιώντας σημαντικά τον απαραίτητο εξοπλισμό ψεκασμού καυσίμου. Δεν παράγονται εκπομπές σωματιδίων, μονοξειδίου του άνθρακα ή θείου σε έναν κινητήρα που έχει σχεδιαστεί για χρήση DME. Αυτό το καύσιμο καθαρής καύσης πληροί τα πρότυπα εκπομπών ρύπων των Ηνωμένων Πολιτειών, της Ιαπωνίας και της Ευρώπης. Με τον συνδυασμό του παγκόσμιου βιομηχανικού, κυβερνητικού και θεσμικού ενδιαφέροντος για αυτό το καύσιμο, προβλέπεται ότι θα χρησιμοποιηθεί ευρέως.

Ο διμεθυλαιθέρας χρησιμοποιείται επίσης για τη σύνθεση οργανικών ενώσεων, όπως ο θειικός διμεθυλεστέρας. Αυτή η χημική ουσία είναι ένα ενδιάμεσο στην παραγωγή πολλών άλλων μορίων. Το DME χρησιμοποιείται επίσης για την παρασκευή οξικού οξέος και ως προωθητικό σε δοχεία αεροζόλ.
Η δομή του διμεθυλαιθέρα είναι CH3OCH3 και είναι ο απλούστερος αιθέρας. Οι αιθέρες είναι διαβόητοι για την αντίδραση τους με τον αέρα για την παραγωγή εκρηκτικών ενώσεων οξυγόνου που ονομάζονται υπεροξείδια. Ωστόσο, η DME είναι λιγότερο πιθανό να αντιδράσει με τέτοιο τρόπο. Ωστόσο, είναι καλή εργαστηριακή πρακτική να τοποθετείτε την ημερομηνία άφιξης σε ένα δοχείο με αιθέρα, έτσι ώστε να μην τα κρατάτε για πολύ επικίνδυνα.
Το σημείο βρασμού του διμεθυλαιθέρα είναι -9° F (-23° C). Είναι ένα άχρωμο αέριο με μικρό βαθμό διαλυτότητας στο νερό. Είναι γενικά σταθερό, αλλά είναι εξαιρετικά εύφλεκτο.