Idrogenazione

Idrogenazione Reazione di combinazione fra idrogeno e idrocarburi insaturi.

I composti organici insaturi hanno una o più coppie di atomi di carbonio connessi da un doppio o triplo legame; quando un composto insaturo è trattato con idrogeno a una temperatura opportuna e in presenza di un catalizzatore, ad esempio nichel, platino o palladio polverizzati, il legame multiplo si rompe e gli atomi di idrogeno si legano a entrambi gli atomi di carbonio. Ad esempio, quando l’etilene (C₂H₄) viene idrogenato, si produce l’etano (C₂H₆).

Le reazioni di idrogenazione sono utilizzate su larga scala in numerosi processi. Gli oli sono esteri di acidi grassi che contengono uno o più doppi legami fra atomi di carbonio; i grassi solidi sono composti saturi. Per convertire gli oli, che spesso hanno odore e sapore sgradevoli, in grassi con odore e sapore neutri, si utilizza una reazione di idrogenazione che avviene a circa 200 °C in presenza di nichel finemente diviso, a pressione di tre o quattro atmosfere di idrogeno. Grandi quantità di oli vegetali, come ad esempio quello di soia, sono idrogenati per produrre margarina e solidi cremosi che a temperatura ambiente hanno aspetto simile allo strutto. Oli di bassa qualità, come l’olio di pesce, sono idrogenati e utilizzati nella produzione di saponi e cere.

L’idrogenazione è utilizzata nella produzione di benzina sintetica. Il processo Bergius, dal nome del chimico tedesco Friedrich Bergius, è usato su larga scala nei paesi che non hanno disponibilità di petrolio; come materiali di partenza si usano carbone e catrame di carbone che, mescolati con oli pesanti, vengono macinati finemente e scaldati in presenza di idrogeno, ad alta pressione, con un catalizzatore composto da solfuri metallici. L’olio ottenuto viene ancora idrogenato, e una terza idrogenazione porta alla formazione di benzina.

Il processo Fischer-Tropsch, dal nome dei suoi scopritori, i chimici tedeschi Franz Fischer e Hans Tropsch, era usato in Germania durante gli anni Trenta per la produzione di petrolio sintetico e gasolio: impiega una miscela di monossido di carbonio e idrogeno gassoso e un catalizzatore formato da nichel, cobalto o ferro modificato. Questo processo viene comunemente usato per ottenere le materie prime per la produzione di grassi sintetici e saponi.