GALVENO ALKĀNU 7 LIETOJUMI UN PIELIETOJUMI - ĶĪMIJA - 2025

Daži alkānu lietojumi un pielietojumi ir kā degviela, gāze, benzīns, dīzeļdegviela, kā šķīdinātāji - pentāns, heksāns, izoheksāns un heptāns - kā smērvielas vai kā vaski un parafīni.

Alkāni ir savienojumi, kas satur tikai oglekli un ūdeņradi, tāpēc tie ir ogļūdeņraži. Tos sauc arī par parafīniem vai piesātinātiem ogļūdeņražiem, jo ​​oglekļa un ūdeņraža atomi ir saistīti tikai ar vienreizējām saitēm.

Alkāniem pieder homologu rindām organisko savienojumu, kuru dalībnieki atšķiras ar pastāvīgu molekulārā masa ir 14, kas ir CH ₂ . Vispārīgā formula ir CnH _{2n + 2.}

Alkāni satur tikai vienas saites, kas nozīmē, ka tie ir piesātināti ar ūdeņraža atomiem. Tie ir pamata ogļūdeņraži un izejas punkti, lai izprastu citu sarežģītāku molekulu ķīmiju.

Alkāni savu vārdu iegūst no alkilgrupas, kas sastāv no viena oglekļa un trim ūdeņražiem.

Protams, tie satur citas grupas, bet tie konsekventi satur alkilgrupu. Ar beigu punktu "-ano" var uzzināt, ka šajās molekulās ir tikai vienas saites.

Mazākie alkānu grupas locekļi ir gāzes, savukārt lielākie savienojumi ir šķidrie un cietie savienojumi.

Tie parasti ir sastopami kurināmā avotos, piemēram, dabas gāzē un eļļā. Cietie savienojumi parasti ir vaskveida.

Galvenie alkānu lietojumi

1- degviela

Galvenie alkāni tiek izmantoti degvielai. Tā oksidācijas reakcija atbrīvo enerģiju, ko var izmantot elektrības ražošanai, transporta līdzekļu pārvietošanai vai pat ēdiena gatavošanai.

Īsās ķēdes alkāni, piemēram, metāns, etāns, propāns un butāns, ir gāzveida stāvoklī, un mēs tos varam iegūt no dabasgāzes laukiem.

Metāns tiek izmantots kā transportlīdzekļa degviela, bet propāns un butāns tiek izmantoti kā vārīšanas gāze.

Garāku ķēžu alkāni ir šķidrā stāvoklī, un tos var atrast benzīnā vai dīzeļdegvielā. Runājot par augstu oktānskaitli, tas attiecas uz oktāna koncentrāciju degvielā.

2 - Šķīdinātāji

Tā kā dipola moments starp oglekli un skābekli ir ļoti mazs, alkāniem nav saites polaritātes, tāpēc tie kalpo kā apolāri šķīdinātāji.

Ķīmiķiem ir maksimums, kas saka: "līdzīgi izšķīst līdzīgi", tas nozīmē, ka polārie šķīdinātāji izšķīdina polārās vielas un nepolārie vai nepolārie šķīdinātāji izšķīdina nepolārās vielas.

Tādus savienojumus kā pentāns, heksāns, izoheksāns un heptāns izmanto laboratorijās un rūpniecībā kā šķīdinātājus reakcijām nepolārā vidē. Nonāns ir galvenā petrolejas sastāvdaļa.

3- Smērvielas

Alkānus ar 17 vai vairāk oglekļa molekulām izmanto kā smērvielas un pretkorozijas līdzekļus, jo to hidrofobā būtība nozīmē, ka ūdens nevar sasniegt metāla virsmu. Ņemot vērā blīvumu un viskozitāti, tie ir lieliski piemēroti šai lietošanai.

Dažādas viskozitātes smēreļļas var sajaukties savā starpā, un tieši šī spēja tos sajaukt padara dažas eļļas tik noderīgas.

Piemēram, parastā motoreļļa parasti ir zemas viskozitātes eļļas maisījums, kas ļauj to viegli iedarbināt aukstā temperatūrā, un eļļas ar augstu viskozitāti, lai nodrošinātu labāku darbību normālā darba temperatūrā.

Kopš romiešu laikiem daudzi šķidrumi, ieskaitot ūdeni, ir izmantoti kā smērvielas, lai mazinātu berzi, karstumu un nodilumu starp mehāniskām detaļām, kas nonāk saskarē ar otru.

Mūsdienās smērviela ir visplašāk izmantotais produkts, ņemot vērā tā plašo iespējamo pielietojumu.

4 - Vaski un parafīni

Alkāni ir pazīstami arī kā parafīni, kas padara šo terminu ļoti neskaidru, jo parafīns attiecas arī uz vaska veidu.

Jēdzienu precizēšanai jebkurš piesātināts ogļūdeņradis (ar formulu CnH _{2n + 2} ) ir parafīns, un šo molekulu maisījumu var izmantot vaska, ko sauc par parafīna vasku, izgatavošanai.

Kopumā šajā vaskā izmantotajiem alkāniem ir oglekļa virknes, kas satur no 20 līdz 40 oglekļa atomu. Tāpēc parafīna vasks ir vaska veids, kas izgatavots no parafīniem vai alkāniem.

Parafīna vaskam raksturīga zema kušanas temperatūra, elastīga struktūra un viegli sadedzināma. To parasti izmanto svecēs un krītiņos.

5- asfalts

Jēlnaftā ir asfalts, un tas sastāv no ogļūdeņražu, īpaši ķēdes alkānu, kas satur vismaz 35 oglekļus, maisījuma. Asfaltam ir puscieta, viskoza konsistence.

Tās galvenā izmantošana ir ceļu būve, jo, pievienojot asfaltam smiltis vai granti, tiek iegūts ciets maisījums, kas ideāli piemērots šāda veida izmantošanai.

Kad tā blīvums ir mazāks, to sauc arī par piķi un to var izmantot kā hidroizolācijas līdzekli.

6- Ķīmiskās reakcijas

Salīdzinot ar alkēniem un alkīniem, alkāni ir samērā nereaģējoši, jo to oglekļa skeletos nav vājākas pi saites. Tomēr ir dažas reakciju klases, kuras parasti veic ar alkāniem.

Vissvarīgākā reakcija, kas notiek alkāniem, ir sadedzināšana. Mazāki lineārie alkāni ir vieglāk oksidējami nekā lielākas, vairāk sazarotas molekulas.

Alkāni var sadedzināt skābekļa klātbūtnē, veidojot oglekļa dioksīdu, ūdeni un enerģiju.

Situācijās ar ierobežotu skābekli produkti ir oglekļa monoksīds, ūdens un enerģija. Šī iemesla dēļ alkānus bieži izmanto kā kurināmā avotus.

C ₃ H ₈ + 5 ° ₂ »3CO ₂ + 4H ₂ O + enerģija

Pastāvīga reakcija papildus sadedzināšanai, kas notiek alkāniem, ir brīvo radikāļu halogenēšana.

Šajā procesā alkilgrupās esošos ūdeņražus aizstāj ar halogēniem (periodiskā tabulas molekulas, piemēram, hlors un broms). Tipisku reakciju demonstrē, izmantojot propānu.

2C ₃ H ₈ + Cl ₂ »2C ₃ H ₈ Cl

Jēlnaftā sastopamie kompleksie alkāni ar lielu molekulmasu bieži tiek sadalīti mazākos un noderīgākos alkānos, termiskā krekinga veidā; Izmantojot šo metodi, tiek ražoti arī alkēni un ūdeņraža gāze.

Termisko plaisāšanu parasti veic augstā temperatūrā un bieži katalizatora klātbūtnē. Iegūst produktu maisījumu, un šos alkānus un alkēnus var atdalīt ar frakcionētu destilāciju.

7- Citi alkānu lietojumi

Alkāniem, izņemot jau minētos, ir arī citi lietojumi. Etilēna ražošanā tiek izmantoti tādi savienojumi kā etāns, ko izmanto etilēnglikola (galvenā antifrīza sastāvdaļa) un polietilēna, kas ir visplašāk izmantotā plastmasa pasaulē, ražošanā.

Propānu var izmantot kā aukstumnesēju, ja nav pieejama elektrība. Paplašinoties gāzei, tā absorbē siltumu.

Faktiski tas var izraisīt apsaldējumus. Tas tiek uzskatīts arī par citu dzesēšanas līdzekļu nomaiņu, taču tā galvenais trūkums ir sprādzienbīstamība.

Butāns ir eiforisks līdzeklis, tāpēc to bieži izmanto kā inhalatoru. Diemžēl tas izraisa nosmakšanu, sirds aritmiju un plaušu elpceļu muskuļu spazmas.

Šis pēdējais īpašums ir iemesls "pēkšņai narkomānijas nāvei", un tas ir nāves iemesls 55% gadījumu, kas saistīti ar šķīdinātāju ieelpošanu.

Pentānu var atrast benzīna maisījumos, bet tā primārā izmantošana rūpnieciskajā vidē ir kā "pūtējs", veidojot plastmasas putas.

Tāpat kā propānu, to var izmantot arī kā dzesēšanas līdzekli. Tā izomērs izopentāns parasti tiek izmantots zobu pastās.

Pārtikas produktu pārstrādē vēlamākie šķīdinātāji ir heksāns un izoheksāns, īpaši izoheksāns, jo tie nav toksiski un ar neitrālu pH.

Atsauces

1. Advameg, Inc. (SF). Smēreļļa. Atgūts no madehow.com.
2. Advameg, Inc. (SF). Organiskā ķīmija - reālās dzīves lietojumi. Atgūts no scienceclarified.com.
3. (2016, 20. septembris). Alkāni. Atgūts no borderless.com.
4. (2016, 26. maijs). Alkānu reakcijas. Atgūts no borderless.com.
5. Haidons Ārmstrongs, JH (SF). Smēreļļa. Atjaunots no energyeducation.ca.
6. co.uk. (2015). Alkānu veidi un struktūras. Atgūts no petroleum.co.uk.
7. Alkānu īpašības un lietojums. (SF). Atgūts no ausetute.com.
8. Alkāna lietojumi. (2011). Atgūts no vietnes hzorganichemistry.wordpress.com.