Ethylen (H2C=CH2), die einfachste der als Alkene bekannten organischen Verbindungen, die Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen enthalten. Es ist ein farbloses, brennbares Gas mit süßem Geschmack und Geruch. Natürliche Quellen von Ethylen sind Erdgas und Erdöl; es ist auch ein natürlich vorkommendes Hormon in Pflanzen, in denen es das Wachstum hemmt und den Blattfall fördert, und in Früchten, in denen es die Reifung fördert.
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Ethylen ist eine wichtige industrielle organische Chemikalie. Es wird durch Erhitzen von Erdgas, insbesondere seiner Ethan- und Propanbestandteile, oder von Erdöl auf 800-900 °C hergestellt, wobei ein Gasgemisch entsteht, aus dem das Ethylen abgetrennt wird. Der Schmelzpunkt von Ethylen liegt bei -169,4 °C , der Siedepunkt bei -103,9 °C.
Ethylen wird in zwei Hauptkategorien verwendet: 1) als Monomer, aus dem längere Kohlenstoffketten aufgebaut werden, und 2) als Ausgangsstoff für andere Zweikohlenstoffverbindungen. Die erste dieser beiden Verwendungsarten ist die größte Einzelverwendung von Ethylen, die etwa die Hälfte der jährlichen Produktion ausmacht. Durch die Polymerisation (das wiederholte Zusammenfügen vieler kleiner Moleküle zu größeren) von Ethylen entsteht Polyethylen, ein Polymer mit vielen Verwendungsmöglichkeiten, insbesondere bei der Herstellung von Verpackungsfolien, Drahtbeschichtungen und Squeeze-Flaschen. Wenn die Polymerisation bei hohen Drücken und Temperaturen durchgeführt wird, wird das Produkt als Polyethylen niedriger Dichte bezeichnet und hat andere Eigenschaften als das Polyethylen hoher Dichte, das durch Polymerisation unter katalytischen Bedingungen nach Ziegler-Natta gebildet wird (siehe Industriepolymere).
Eine weitere Verwendung von Ethylen als Monomer ist die Bildung von linearen α-Olefinen. Die Oligomerisierungskatalysatoren sind den Ziegler-Natta-Polymerisationskatalysatoren ähnlich. Lineare α-Olefine haben eine Reihe von Anwendungen, darunter die Herstellung von linearem Polyethylen niedriger Dichte.
Ethylen ist das Ausgangsmaterial für die Herstellung einer Reihe von Zweikohlenstoffverbindungen wie Ethanol (Industriealkohol), Ethylenoxid (umgewandelt in Ethylenglykol für Frostschutzmittel und Polyesterfasern und -folien), Acetaldehyd (umgewandelt in Essigsäure) und Vinylchlorid (umgewandelt in Polyvinylchlorid). Zusätzlich zu diesen Verbindungen verbinden sich Ethylen und Benzol zu Ethylbenzol, das zu Styrol dehydriert wird, das bei der Herstellung von Kunststoffen und synthetischem Kautschuk verwendet wird.
