Кіріспе

Ең қарапайым эфир. Диметил эфир (DME; метоксиметан деп те аталады) – CH3OCH3 формуласы бар органикалық қосылыс, (кейде оны этанолдың изомері ретінде шатастыратын түрде C2H6O деп қарапайымдап жазады). Ең қарапайым эфир болып табылатын бұл түссіз газ, басқа органикалық қосылыстарды алуға пайдалы прекурсор және қазіргі уақытта түрлі отын қолданбаларында қолдануға арналған аэрозольді қозғалтқыш ретінде сынақтан өтуде. Диметил эфирін алғаш рет Жан Батист Дюма мен Юджин Пелиго 1835 жылы метанол мен күкірт қышқылын дистилляциялау арқылы синтездеген.

Биомассадан

Диметил эфирі – лигноцеллюлозалық биомассадан өндірілетін синтетикалық екінші буынды биоотын (BioDME). Еуроодақ 2030 жылы күтілетін биоотын құрамында BioDME-ді қарастырып отыр; Оны жануарлар, тағамдық және ауылшаруашылық қалдықтарынан алынған биогаз немесе метаннан, тіпті тақтатас газынан немесе табиғи газдан да жасауға болады. Volvo Group – Еуропалық қауымдастықтың жетінші аяқталған бағдарламасының BioDME жобасын үйлестірушісі, ал Chemrec-тің BioDME пилоттық зауыты Швецияның Питеа қаласында қара шайырық газдандыру технологиясын қолданады.

Нишалық қолданбалар

Диметил эфирі мен пропан қоспасы кейбір рецептсіз "мұздату спрейі" өнімдерінде майдақ жараларды мұздату арқылы емдеу үшін қолданылады. Осы мақсатта ол галокарбон қосылыстарын (фреонды) ығыстырды. Диметил эфирі сондай-ақ метил ацетилен және пропадиен қоспаларын қолдануды тоқтатып, жоғары температуралы "Map Pro" газ қоспаларының құрамына кіреді. Диметил эфирі аэрозольді өнімдерде итергіш газ ретінде де қолданылады. Мұндай өнімдерге шаш лактары, жәндіктерге қарсы спрейлер және кейбір аэрозольді желімдер жатады.

Отын

Диметил эфирдің маңызды қолданылуының бірі – тұрмыстық және өнеркәсіптік отын ретінде қолданылатын СЖГ-дағы пропанды алмастыру. Диметил эфирін пропан автогазына қоспа ретінде де пайдалануға болады. Бұл отын дизельдік қозғалтқыштар мен газ турбиналары үшін де перспективті. Дизельдік қозғалтқыштар үшін артықшылығы – мұнайдан алынатын дизель отынының 40–53-ке қарағанда 55-ке тең жоғары цетан саны. Дизельдік қозғалтқышты диметил эфирін жағу үшін қайта жабдықтау үшін орташа модификациялар ғана қажет. Бұл қысқа көміртегі тізбекті қосылыстың қарапайымдылығы жану кезінде бөлшектердің өте төмен деңгейде шығарылуына себеп болады. Осы себептерге және күкіртсіз болуына байланысты, диметил эфирі Еуропаның (EURO5), АҚШ-тың (U.S. 2010) және Жапонияның (2009 Жапония) ең қатаң шығарынды талаптарына сай келеді. Миляж бойынша бейресми әлем чемпионаты – European Shell Eco Marathon жарысында 100% диметил эфирімен жүретін көлік 589 км/л (169,8 см³/100 км) жүрді, бұл 50 см³ көлемді екі тактілі қозғалтқышпен жұмыс істейтін бензинге тең келеді. Жеңіске қоса, бұл команда 2007 жылы орнатылған 306 км/л (326,8 см³/100 км) ескі рекордты жаңартты. Диметил эфирінің жану процесін зерттеу үшін, есептеулік сұйықтық динамикасы есептері үшін қолданылатын химиялық кинетикалық механизм қажет.

Тоңазытқыш

Диметил эфирі – ASHRAE R E170 таңбасымен белгіленетін тоңазытқыш. Ол сондай-ақ аммиак, көмірқышқыл газы, бутан және пропен сияқты салқындатқыш қоспаларда қолданылады. Диметил эфирі алғашқы тоңазытқыш болды. 1876 жылы француз инженері Шарль Теллиер бұрынғы «Эльдер Демпстер» компаниясына тиесілі 690 тонналық «Эбо» жүк кемесін сатып алып, өзі жасаған метил эфирі тоңазытқыш жүйесін орнатты. Кеме «Le Frigorifique» деп аталды және Аргентинадан тоңазытылған ет жүгін сәтті импорттады. Бірақ, жабдықты жақсартуға болатындықтан, 1877 жылы Фердинанд Карре жетілдірген тоңазытқыш жүйесі бар «Парагвай» атты тағы бір кеме Оңтүстік Америка бағытында пайдалануға берілді.

Қауіпсіздік

Басқа алкил эфирлерінен өзгеше, диметил эфир автоокистенуге қарсы тұрады. Диметил эфирі салыстырмалы түрде уытты емес, бірақ өте қауіпті түрде тұтанады. 1948 жылғы 28 шілдеде Людвигсхафенде болған BASF жарылысы осы қосылыс салдарынан болды – 200 адам қаза тапты, өнеркәсіптік өсімдіктің үштен бірі қирады.

Бу қысымы

Диметил эфирдің эксперименттік бу қысымы
Температура (K) Қысым (kPa)
233,128 54,61
238,126 68,49
243,157 85,57
248,152 105,59
253,152 129,42
258,16 157,53
263,16 190,44
268,161 228,48
273,153 272,17
278,145 321,87
283,16 378,66
288,174 443,57
293,161 515,53
298,172 596,21
303,16 687,37
305,16 726,26
308,158 787,07
313,156 897,59
316,154 968,55
318,158 1018,91
323,148 1152,35
328,149 1298,23
333,157 1457,5
333,159 1457,76
338,154 1631,01
343,147 1818,8
348,147 2022,45
353,146 2242,74
353,158 2243,07
358,145 2479,92
363,148 2735,67
368,158 3010,81
373,154 3305,67
378,15 3622,6
383,143 3962,25
388,155 4331,48
393,158 4725,02
398,157 5146,82
400,378 5355,8