સ્ટાયરીન (styrene) : ઍરોમેટિક કાર્બનિક સંયોજનોના કુટુંબનો રંગવિહીન, પ્રવાહી, હાઇડ્રૉકાર્બન. અણુસૂત્ર : C6H5CH = CH2. બંધારણીય સૂત્ર :
તે વાઇનાઇલબેન્ઝિન અથવા ફિનાઇલઇથિલીન તરીકે પણ ઓળખાય છે. પૉલિસ્ટાયરીન બનાવવા માટેનો તે અગત્યનો એકલક (monomer) છે. ઉ. બિં. 145.2° સે., ગ. બિં. 30.6° સે., સાપેક્ષ ઘનતા 0.9. સ્ટોરૅક્સ (storax) નામના કુદરતી બાલ્ઝમમાંથી તેનું અલગીકરણ તથા બહુલકીકરણ (બહુલીકરણ, polymerization) 1850 પહેલાં નોંધાયું હતું, પણ તેનું ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન અને ઉપયોગ 1930ના દાયકામાં શરૂ થયા.
સ્ટાયરીનમાં ઇથિલીનિક દ્વિબંધ હોઈ તે ઝડપથી યોગશીલ પ્રક્રિયા અનુભવે છે. પ્રકાશ, ઉષ્મા અથવા ઉદ્દીપકોની અસર હેઠળ તે સ્વત:યોગશીલન (self-addition) અથવા બહુલકીકરણ પ્રક્રિયા દ્વારા પૉલિસ્ટાયરીન નામનો બહુલક (polymer) ઉત્પન્ન કરે છે. સ્ટાયરીનનું બહુલકીકરણ ઉષ્માક્ષેપક અને ઉષ્મીય રીતે સ્વયં ઉદ્દીપકીય (autocatalytic) પ્રક્રિયા હોવાથી કોઈ વાર બહુલકીકરણ અનિયંત્રિત થઈ જતાં ઔદ્યોગિક ક્ષેત્રે મોટા વિસ્ફોટ નોંધાયા છે. આથી વ્યાપારી સ્ટાયરીનમાં નિરોધક (inhibitor) તરીકે 4-તૃતીયક-બ્યુટાઇલ કેટેકૉલ ઉમેરેલો હોય છે, જેથી સ્વયંબહુલકીકરણ થતું અટકે છે.
સ્ટાયરીનના ઉત્પાદન માટે એસિટોફિનૉન વાપરવાની રીત મર્યાદિત છે. મોટા પાયા પરના ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન માટે તે ઇથાઇલ બેન્ઝિનમાંથી બનાવવામાં આવે છે. ફ્રીડેલ-ક્રાફ્ટ્સ પ્રક્રિયા દ્વારા બેન્ઝિનનું ઇથિલીન વડે આલ્કાઇલેશન (alkylation) કરવાથી ઇથાઇલ બેન્ઝિન બને છે. તેનું મૅંગેનીઝ એસિટેટ દ્વારા 125° સે. તાપમાન તથા સાધારણ ઊંચા દબાણે ઉપચયન કરવાથી એસિટોફિનૉન તથા ફિનાઇલઇથાઇલ આલ્કોહૉલનું મિશ્રણ મળે છે. મિશ્રણનું Cu–Cr–ફ્લૉરાઇડ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં હાઇડ્રોજનીકરણ કરતાં ફિનાઇલઇથાઇલ આલ્કોહૉલ મળે છે. આ આલ્કોહૉલનું બાષ્પ-પ્રાવસ્થા(vapour phase)માં ટાઇટેનિયમ ડાયૉક્સાઇડની હાજરીમાં 300°–350° સે. તાપમાને નિર્જળીકરણ કરવાથી સ્ટાયરીન મળે છે.
C6H6 + C2H4 → C6H5CH2CH3
C6H5CH2CH3 + O2 → C6H5COCH3 + H2O
(એસિટોફિનૉન)
C6H5COCH3 + H2 → C6H5CHOHCH3
C6H5CHOHCH3 → C6H5CH = CH2 + H2O
બાષ્પરૂપમાં ઇથિલીન અને બેન્ઝિન વચ્ચેની આ જ પ્રક્રિયા ફૉસ્ફોરિક ઍસિડ (અથવા સિલિકન-એલ્યુમિના) ઉદ્દીપકની હાજરીમાં કરવામાં આવે તો તે માટે 300° સે. તાપમાન અને 40 વાતાવરણનું દબાણ આવશ્યક બને છે તથા ઇથિલીન અને બેન્ઝિનનું પ્રમાણ 0.2 : 1નું રાખવું પડે છે. ઇથાઇલ બેન્ઝિનનું વિહાઇડ્રોજનીકરણ (dehydrogenation) કરતાં સ્ટાયરીન મળે છે.
C6H5CH2CH3 → C6H5CH = CH2 + H2
પ્રક્રિયા ઉષ્માશોષક છે અને કુલ કદમાં વધારો થાય છે. આ માટે ઇષ્ટતમ તાપમાન 600° સે.થી 660° સે. છે. દબાણમાં ઘટાડો કરવા અતિતપ્ત (superheated) જળબાષ્પ(2.6 રતલ પ્રતિ રતલ ઇથાઇલ-બેન્ઝિન)ને મંદક (diluent) તરીકે વાપરવામાં આવે છે. ઉદ્દીપક તરીકે મૅગ્નેશિયમ તથા આયર્નના ઑક્સાઇડનું મિશ્રણ અથવા (ક્રોમિક તથા પોટૅશિયમ ઑક્સાઇડ ઉમેરેલા) ઝિંક કે આયર્ન ઑક્સાઇડનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. સમગ્ર સંઘનિત પ્રક્રિયા-નીપજમાં સ્ટાયરીન 35 %થી 37 % (વજનથી), ઇથાઇલ બેન્ઝિન 59 %થી 61 %, ટોલ્યુઇન 1 %થી 2 %, બેન્ઝિન 0.5 %થી 2 % તથા ટાર 0.2 %થી 0.5 % જેટલા પ્રમાણમાં હોય છે. ઇંધન તરીકે અશુદ્ધ હાઇડ્રોજન વાયુનો પ્રવાહ વપરાય છે.
સ્ટાયરીનનો મોટો ભાગ પૉલિસ્ટાયરીન બનાવવામાં વપરાય છે. આ ઉપરાંત સહ-બહુલકીકરણ (copolymerization) પ્રક્રિયા દ્વારા અન્ય તાપસુનમ્ય અથવા તાપદૃઢિત પ્લાસ્ટિક કે રેઝિન પણ બનાવાય છે. સ્ટાયરીન અને બ્યુટાડાઇનના મિશ્રણમાંથી SBR, GR–S, અથવા બ્યુના–S જેવાં સંશ્લેષિત રબર પણ બનાવવામાં આવે છે.
સ્ટાયરીન ચામડીને સ્પર્શે તો બળતરા થાય છે. 400 ppmથી વધુ સ્ટાયરીન ધરાવતી હવા શ્વાસમાં જાય તો સ્વાસ્થ્યને નુકસાન થાય છે.
જ. પો. ત્રિવેદી