Ethers zijn derivaten van alcoholen, in de moleculen waarvan het waterstofatoom van de OH-groep wordt vervangen door een carbonzuurradicaal. Ethers worden gekenmerkt door metamerisme en isomerisme van de koolwaterstofketen.
Isomerisme van de koolwaterstofketen is te wijten aan de vertakking.
Metamerisme is een type isomerisme waarin twee enmeer ethers hebben een vergelijkbare moleculaire formule, maar een andere moleculaire structuur, vanwege verschillende radicalen aan weerszijden van de zuurstof "brug". Drie ethers komen bijvoorbeeld overeen met de moleculaire formule C4H10O:
- CH3-O-CH (CH3) 2;
- CH3-O-C3H7;
- C2H5-O-C2H5.
Deze stoffen worden synthetisch verkregen, waaronder dimethylether. De formule van deze verbinding wordt weergegeven door twee methylradicalen, die zijn verbonden door een zuurstofbrug.
Opgemerkt moet worden dat ethers in de natuur gratis zijnconditie komt niet voor. Dimethyl- en methylethyl-ethers zijn gassen. De volgende vertegenwoordigers zijn vloeistoffen, terwijl de hogere ethers vaste stoffen zijn. Ze zijn zeer slecht oplosbaar in water, uitstekend in organische oplosmiddelen. Middelgrote vertegenwoordigers (dipropyl, propylethyl, diethyl) zijn uitstekende organische oplosmiddelen. De fysische eigenschappen van deze organische verbindingen variëren met molecuulgewicht.
Dimethylether: verkrijgen
De beschreven stof is zeer goed oplosbaar in water,ethanol, diethyl en dipropylethers. Deze ester wordt verkregen door dehydratatie van methanol en als bijproduct bij de productie van methanol uit H2 en CO. Gebruikt in koelinstallaties als koelmiddel.
In de nabije toekomst zullen dieselmotoren dat zijnniet omgezet in gas, maar in dimethylether. Een dergelijke reconstructie kost veel minder dan de overgang naar aardgas. De leidende landen bij de productie van dergelijke motoren zijn de VS, Rusland en Japan.
Aan het begin van de 21e eeuw nam de Russische regering het overbesluit over het gebruik van alternatieve brandstoffen in voertuigen. Dimethylether wordt gebruikt in bedrijfsvoertuigen. Een dergelijke hoofdbeslissing is genomen omdat de emissies van stikstofverbindingen van dieselmotoren die op vrachtwagens zijn geïnstalleerd, meerdere malen de vastgestelde normen overschrijden. Dimethylether is bij uitstek geschikt voor dit type motor, het hoeft praktisch niet te worden gereconstrueerd. Alleen door het gebruik van een nieuw alternatief brandstoftype hebben de nieuwe gemoderniseerde motoren het Euro-3 milieuniveau bereikt.
De regeringen van veel landen over de hele wereld vertrouwen daar opde brandstof van de toekomst voor dieselmotoren is dimethylether. Tegenwoordig wordt deze stof voornamelijk verkregen door verwerking van aardgas. In de vroege stadia van het proces wordt aardgas hervormd om synthesegas te produceren. Daarna verandert het in methylalcohol. Verder is methanol vatbaar voor uitdroging, wat resulteert in dimethylether. Er is ook een andere methode voor het synthetiseren van de gespecificeerde ether - directe omzetting van synthesegas in methanol.
Esters hebben in vergelijking met dieselbrandstof hun eigenvoordelen en natuurlijk nadelen. Er zijn geen "koolstof-koolstof" -bindingen in de structuur van het ethermolecuul. Door het hoge zuurstofgehalte is een goede verneveling verzekerd wanneer ether wordt geïnjecteerd in een omgeving met een temperatuur boven het kookpunt van de stof zelf. Deze eigenschappen verbeteren de verbranding van brandstof. Door deze alternatieve brandstof te gebruiken, wordt het motorgeluidsniveau verlaagd, terwijl de betrouwbaarheid wordt verhoogd.
De belangrijkste nadelen van deze ether zijn een lagere verbrandingswarmte en een lagere dichtheid. Dit alles leidt tot een stijging van het brandstofverbruik. Deze stof heeft zeer slechte smerende eigenschappen.
