HEKSĀNS (C6H14): FIZIKĀLĀS UN ĶĪMISKĀS ĪPAŠĪBAS, STRUKTŪRA, PIELIETOJUMS, TOKSICITĀTE - ĶĪMIJA - 2025

Heksānu ir ogļūdeņraža, kas raksturojas ar to organisks savienojums, kura ķīmiskā formula tiek kondensēts C ₆ H ₁₄ . Tas ir bezkrāsains, caurspīdīgs šķidrums, ko nevar sajaukt ar ūdeni. Tam ir pieci izomēri, lineārais ir viens no vissvarīgākajiem parafīnu ogļūdeņražiem rūpniecībā un pētniecībā.

Heksānu iegūst, frakcionēti destilējot jēlnaftu. Tas dabiski atrodas arī citrusaugļos un dažādu augu vai augļu gaistošās frakcijās, piemēram, ābolos, gvajavā, grauzdētos lazdu riekstos, saldos kartupeļos un salvijās.

N-heksāna molekula. Avots: Benjah-bmm27

Tas ir viegli uzliesmojošs gaistošs šķidrums, kas atrodams benzīnā, ātri žūstošās līmēs un gumijas cementā. Heksānu izmanto kā šķīdinātāju augu eļļu, kā arī lipīdu un tauku, kas atrodas piesārņotā ūdenī un augsnē, ekstrakcijas procesā.

Cilvēkiem, kuri ir profesionāli pakļauti heksāna iedarbībai, var rasties perifērās nervu sistēmas bojājumi, kas izpaužas kā tirpšana un krampji kājās un rokās; papildus vispārējam muskuļu vājumam un smagos gadījumos skeleta muskuļu atrofijai.

Heksānu fizikālās un ķīmiskās īpašības

Ārējais izskats

Bezkrāsains, caurspīdīgs un viegli gaistošs šķidrums.

Molārā masa

86,178 g / mol

Smarža

Līdzīgi kā ar benzīnu

Smaržas slieksnis

1,5 ppm

Blīvums

0,6606 g / ml

Kušanas punkts

No -96 līdz -94 ºC

Vārīšanās punkts

68,5 līdz 69,1 ºC

aizdegšanās punkts

-22 ºC (slēgts kauss).

Šķīdība ūdenī

9,5 mg / L (praktiski nesajaucas ar ūdeni)

Šķīdība šķīdinātājos

Ļoti labi šķīst etanolā, šķīst etilēterī un hloroformā. Sajaucams ar spirtu, hloroformu un ēteri.

Relatīvais tvaiku blīvums ar gaisu

2,97 (gaiss = 1)

Oktanola / ūdens sadalījuma koeficients

Baļķis P = 3764

Tvaika spiediens

17,60 kPa pie 20 ºC

Maksimālā optiskā blīvuma viļņa garums

200 nm

Refrakcijas indekss

1,375

Viskozitāte

0,3 mPa s

Kaloriju ietilpība

265,2 J K ^-1 mol ^-1

Sadegšanas siltums

4 163,2 kJ mol ^-1

Iztvaikošanas siltums

31,56 kJ mol ^-1

Virsmas spraigums

17,89 mN / m pie 25 ºC

Jonizācijas potenciāls

10.18 eV

Stabilitāte

Stabils. Nesavietojams ar oksidētājiem, hloru, fluoru, magnija perhlorātu. Ar gaisu veido sprādzienbīstamu maisījumu.

Reaģētspēja

Heksāns var spēcīgi reaģēt ar oksidējošiem materiāliem, kas var ietvert šķidru hloru, koncentrētu skābekli, nātrija hipohlorītu un kalcija hipohlorītu. Tas nav savienojams arī ar dinitrogen tetroxide. Heksāns var uzbrukt dažām plastmasas, gumijas un pārklājumu formām.

Heksāna struktūra

Starpmolekulārā mijiedarbība

Pirmajā attēlā redzama n-heksāna molekula, ko attēlo sfērisko un stieņu modelis. Melnās sfēras atbilst oglekļa atomiem, veidojot zigzagging oglekļa skeletu, bet baltas sfēras ir ūdeņraža atomi. Tāpēc n-heksāns ir lineārs un ļoti dinamisks ogļūdeņradis.

Tā kā visām tās CH saitēm ir maza polaritāte, molekulā trūkst dipola momenta. To darot, to starpmolekulārā mijiedarbība nav dipola-dipola tipa, bet ir atkarīga tikai no molekulmasas un Londonas izkliedes spēkiem.

Katra n-heksāna molekula "der" viena otrai virs ļoti zemās temperatūrās, kā varētu pieņemt tās kristāliskajā struktūrā. No otras puses, šķidrumā viņu skeleti saliekas un griežas ar viņu CH saitēm, izraisot minētā šķidruma nepastāvīgumu un vārot 68,7 ºC temperatūrā.

Izomēri

Pieci heksāna izomēri. Avots: Steffen 962

Ogļūdeņraža heksāns faktiski sastāv no pieciem izomēriem, un n-heksāns ir vismazāk sazarots (1). Pārējie četri izomēri pieaugošā secībā ir:

2-metilpropāns (2)

3-metilpropāns (3)

2,2-dimetilbutāns (4)

2,3-dimetilbutāns (5)

Ņemiet vērā arī to, ka struktūras kļūst sazarotākas no (1) līdz (5). Tā kā sazarotāki, izkliedes spēki samazinās, jo vairs nav lineāru daļu, kas efektīvi ķīļotos. Tas noved pie izomēru viršanas temperatūras pazemināšanās un variācijas; kaut arī ir novērotas dažas pieņemamas neatbilstības.

Gan 2-metilpropāns (bp = 60,3 ° C), gan 3-metilpropāns (bp = 63,3 ° C) ir vienādi sazaroti, taču to viršanas punkti ir atšķirīgi. Tad tam seko 2,3-dimetilbutāns (peb = 58 ° C), lai visbeidzot atrastu 2,2-dimetilbutānu kā nepastāvīgāko šķidrumu (peb = 49,7 ° C).

Lietojumprogrammas

Heksāns tiek sajaukts ar līdzīgām ķīmiskām vielām, lai iegūtu šķīdinātājus. Starp šiem šķīdinātājiem nosauktajiem nosaukumiem ir komerciālais heksāns, jaukti heksāni utt. Tos izmanto kā tīrīšanas līdzekļus tekstilizstrādājumu, mēbeļu un dziļo spiedienu rūpniecībā.

Heksāns ir līmju sastāvdaļa, ko izmanto jumtu, apavu un ādas ūdensnecaurlaidīgai izmantošanai. To izmanto arī grāmatu iesiešanai, tablešu un tablešu formēšanai, konservēšanai, riepu un bumbiņu gatavošanai.

Heksāns tiek izmantots minerālu un termometra uzpildes šķidruma refrakcijas indeksa noteikšanai dzīvsudraba vietā; parasti ar sarkanu vai zilu nokrāsu. To izmanto arī tauku un eļļas ekstrahēšanai no ūdens to piesārņotāju analīzei.

Heksānu izmanto kā šķīdinātāju eļļas ekstrahēšanai no dārzeņu sēklām, piemēram, sojas pupām, rapša vai kazenes. Turklāt to izmanto, lai attaukotu dažādas izcelsmes daļas. To izmanto spirta denaturēšanā, HPLC analīzes metodē un spektrofotometrijā.

Toksicitāte

Ieelpošana un kontakts

Heksāna akūtā toksicitāte ir relatīvi zema, lai arī tā ir viegla anestēzija. Akūta augstas heksāna koncentrācijas iedarbība ieelpojot var izraisīt vieglu centrālās nervu sistēmas (CNS) nomākumu, kas izpaužas kā reibonis, vertigo, viegla nelabums un galvassāpes.

Tas var izraisīt arī dermatītu un acu un rīkles kairinājumu. Hroniska hroniska ieelpošana, kas saistīta ar darba aktivitāti, var izraisīt perifērās nervu sistēmas bojājumus (sensorimotor polineuropatija).

Sākotnējie simptomi ir tirpšana un krampji kājās un rokās, kam seko muskuļu vājums. Smagos gadījumos var rasties skeleta muskuļu atrofija, kā arī koordinācijas zudums un redzes problēmas.

Heksāna toksicitāte ir saistīta ar heksāna-2,5-diona metabolīta veidošanos. Tas reaģē ar olbaltumvielu sānu ķēdes aminoskābi lizīnu, izraisot olbaltumvielu funkcijas zaudēšanu.

Droša deva

Vides aizsardzības aģentūra (EPA) aprēķināja heksāna standartkoncentrāciju (RfC) 0,2 mg / m ³ un standartdevu (RfD) 0,06 mg / kg svara dienā.

Sešdesmitajos un septiņdesmitajos gados Japānas apavu ražošanas nozares darbinieku grupai bija nervu traucējumi. Iemesls bija tas, ka viņi 8–14 stundas dienā elpoja 500–2500 ppm heksāna atmosfērā.

Darbinieki demonstrēja zināmos hroniskā heksāna ieelpošanas simptomus, atklājot ārstiem, ka ir bojāti nervi, kas kontrolēja roku un kāju muskuļus.

Atsauces

1. Danielle Reid. (2019. gads). Heksāns: struktūra, formula un īpašības. Pētījums. Atgūts no: study.com
2. Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs. (2019. gads). Heksāns. PubChem datu bāze. CID = 8058. Atgūts no: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
3. Wikipedia. (2019. gads). Heksāns. Atgūts no: en.wikipedia.org
4. Molekulu pasaule. (sf). Heksāna molekula. Atgūts no: worldofmolecules.com
5. Ķīmiskā grāmata. (2017). Heksāns. Atgūts no: chemicalbook.com
6. Austrālijas Sadraudzība. (sf). n-heksāns: izmešu avoti. Atgūts no: npi.gov.au
7. EPA. (2000). Heksāns. . Atgūts no: epa.gov
8. Toksisko vielu un slimību reģistra aģentūra. (1999). Sabiedrības veselības paziņojums par n-heksānu. Atgūts no: atsdr.cdc.gov