7 PAGRINDINIŲ ALKANŲ NAUDOJIMO IR TAIKYMO BŪDAI - CHEMIJA - 2025

Kai kurie alkanų naudojimo būdai yra degalai, benzinas, dyzelinas, tirpikliai - pentanas, heksanas, izoheksanas ir heptanas, tepalai arba vaškai ir parafinai.

Alkanai yra junginiai, kuriuose yra tik anglies ir vandenilio, todėl jie yra angliavandeniliai. Jie taip pat žinomi kaip parafinai arba sočiųjų angliavandenilių junginiai, nes anglies ir vandenilio atomai yra sujungti vien tik jungtimis.

Alkanai priklauso homologinės eilės organinių junginių, kurios nariai skiriasi pastoviu molekulinė masė 14 iš kurių yra CH ₂ . Bendrosios formulės yra CNH _{2n + 2.}

Alkanuose yra tik viengubos jungtys, tai reiškia, kad jie yra prisotinti vandenilio atomais. Jie yra pagrindiniai angliavandeniliai ir atskaitos taškai suprasti kitų sudėtingesnių molekulių chemiją.

Alkanai savo vardą gauna iš alkilo grupės, kurią sudaro viena anglis ir trys vandeniliai.

Be abejo, juose yra kitų grupių, tačiau jos nuolat turi alkilo grupę. Pabaigoje esantis „-ano“ leidžia žinoti, kad šiose molekulėse yra tik pavieniai ryšiai.

Mažiausi alkanų šeimos nariai yra dujos, o didžiausi - skysti ir kieti junginiai.

Paprastai jie randami kuro šaltiniuose, tokiuose kaip gamtinės dujos ir nafta. Kietieji junginiai paprastai yra vaškinės tekstūros.

Pagrindiniai alkanų naudojimo būdai

1- Degalai

Daugiausia alkanų naudojama kurui. Jo oksidacijos reakcija išskiria energiją, kuri gali būti naudojama elektros energijai gaminti, transporto priemonėms judėti ar net virti.

Trumpos grandinės alkanai, tokie kaip metanas, etanas, propanas ir butanas, yra dujinės būsenos ir gali būti išgaunami iš gamtinių dujų telkinių.

Metanas naudojamas kaip transporto priemonės kuras, o propanas ir butanas naudojami kaip virimo dujos.

Ilgesnių grandinių alkanai yra skysto pavidalo ir juose galima rasti benzino ar dyzelino. Kai kalbame apie aukštą oktaną, tai reiškia oktano koncentraciją degaluose.

2 - Tirpikliai

Kadangi dipolio momentas tarp anglies ir deguonies yra labai mažas, alkanai neturi jungties poliškumo, todėl jie gerai tarnauja kaip apoliniai tirpikliai.

Chemikai turi maksimumą, kuris sako: „panašus tirpsta panašiai“, tai reiškia, kad poliniai tirpikliai tirpina polines medžiagas, o nepoliniai ar nepoliniai tirpikliai tirpina nepolines medžiagas.

Tokie junginiai kaip pentanas, heksanas, izoheksanas ir heptanas naudojami laboratorijose ir pramonėje kaip tirpikliai reakcijoms nepolinėje terpėje. Nonanas yra pagrindinis žibalo komponentas.

3 - Tepalai

Alkanai, turintys 17 ar daugiau anglies molekulių, naudojami kaip tepalai ir antikorozinės medžiagos, nes jų hidrofobinis pobūdis reiškia, kad vanduo negali patekti į metalo paviršių. Atsižvelgiant į jų tankį ir klampumą, jie puikiai tinka šiam naudojimui.

Skirtingo klampumo tepaliniai aliejai gali maišyti vienas su kitu, ir būtent šis sugebėjimas juos maišyti padaro kai kuriuos aliejus tokiais naudingais.

Pvz., Įprasta variklinė alyva paprastai yra mažo klampumo alyvos mišinys, kad būtų galima lengvai pradėti eksploatuoti esant šaltai temperatūrai, ir aukštos klampos alyva, siekiant geresnio veikimo esant normaliai darbinei temperatūrai.

Nuo Romos laikų daugelis skysčių, įskaitant vandenį, buvo naudojami kaip tepalai, siekiant sumažinti trintį, šilumą ir susidėvėjimą tarp mechaninių dalių, kurios liečiasi viena su kita.

Šiandien tepalinė alyva yra plačiausiai naudojamas produktas dėl daugybės galimų taikymo būdų.

4- Vaškai ir parafinai

Alkanai taip pat žinomi kaip parafinai, todėl šis terminas yra labai painus, nes parafinas taip pat reiškia vaško rūšį.

Norėdami paaiškinti sąvokas, bet koks prisotintas angliavandenilis (kurio formulė CnH _{2n + 2} ) yra parafinas, o šių molekulių mišinys gali būti naudojamas vaškui, vadinamam parafino vašku, gaminti.

Apskritai šiame vaške naudojami alkanai turi anglies grandines, kuriose yra nuo 20 iki 40 anglies. Todėl parafino vaškas yra vaško rūšis, gaminama iš parafinų ar alkanų.

Parafino vaškas pasižymi žema lydymosi temperatūra, lanksčia struktūra ir lengvai deginančiu. Paprastai jis naudojamas žvakėse ir pieštukuose.

5- asfaltas

Neapdorotoje naftoje yra asfalto, kurį sudaro angliavandenilių mišinys, ypač grandininiai alkanai, sudaryti iš 35 ar daugiau anglies. Asfaltas turi pusiau kietą klampią konsistenciją.

Pagrindinė jo naudojimo paskirtis yra kelių tiesimas, nes pridedant smėlio ar žvyro ant asfalto gaunamas kietas mišinys, idealiai tinkantis tokio tipo naudojimui.

Kai jo tankis yra mažesnis, jis taip pat žinomas kaip pikis ir gali būti naudojamas kaip hidroizoliacinė medžiaga.

6- Cheminės reakcijos

Palyginti su alkenais ir alkinais, alkanai yra gana nereaktyvūs dėl to, kad jų anglies skeletuose nėra silpnesnio pi ryšio. Tačiau yra keletas reakcijų klasių, kurios paprastai atliekamos su alkanais.

Svarbiausia reakcija, kurią patiria alkanai, yra degimas. Mažesni linijiniai alkanai yra lengviau oksiduojami nei didesnės, labiau šakotosios molekulės.

Alkanai gali degti esant deguoniui, kad susidarytų anglies dioksidas, vanduo ir energija.

Esant ribotam deguonies kiekiui, produktai yra anglies monoksidas, vanduo ir energija. Dėl šios priežasties alkanai dažnai naudojami kaip kuro šaltiniai.

C ₃ H ₈ + ₅ O ₂ »3CO ₂ + 4H ₂ O + energija

Be nudegimo, nuosekli reakcija, kurią patiria alkanai, yra laisvųjų radikalų halogeninimas.

Šiame procese alkilo grupėse esantys vandenilis yra pakeistas halogenais (tokios periodinės lentelės molekulės kaip chloras ir bromas). Tipiška reakcija demonstruojama naudojant propaną.

2C ₃ H ₈ + Cl ₂ »2C ₃ H ₈ Cl

Žaliajame aliejuje esantys sudėtingi alkanai, turintys didelę molekulinę masę, terminio krekingo metu dažnai skirstomi į mažesnius ir naudingesnius alkanus; Alkenai ir vandenilio dujos taip pat gaminami šiuo metodu.

Terminis krekingas paprastai atliekamas aukštoje temperatūroje, dažnai esant katalizatoriui. Gaunamas produktų mišinys, ir šie alkanai ir alkai gali būti atskirti frakcinio distiliavimo būdu.

7- Kiti alkanų naudojimo būdai

Alkanai, išskyrus jau minėtus, gali būti naudojami ir kitais būdais. Etilenui gaminti naudojami tokie junginiai kaip etanas, kuris naudojamas etilenglikoliui (pagrindiniam antifrizo komponentui gaminti) ir polietilenui, kuris yra plačiausiai naudojamas plastikas visame pasaulyje.

Propanas gali būti naudojamas kaip šaltnešis, kai nėra elektros energijos. Kai dujos plečiasi, jos sugeria šilumą.

Iš tikrųjų tai gali sukelti nušalimą. Tai taip pat laikoma kitų šaltnešių pakaitalu, tačiau jo pagrindinis trūkumas yra sprogstamumas.

Butanas yra euforija, todėl juo dažnai piktnaudžiaujama kaip inhaliatoriumi. Deja, tai sukelia uždusimą, širdies aritmiją ir kvėpavimo takų raumenų spazmus plaučiuose.

Ši paskutinė savybė yra „staigios narkomano mirties priežastis“ ir 55% atvejų, susijusių su tirpiklių įkvėpimu, mirties priežastis.

Pentaną galima rasti benzino mišiniuose, tačiau jo pagrindinė paskirtis pramoninėje aplinkoje yra „pūstuvas“ kuriant plastikines putas.

Be to, kaip propanas, jis gali būti naudojamas kaip šaltnešis. Jo izomeras izopentanas dažniausiai naudojamas dantų pastose.

Apdorojant maistą, pirmenybė teikiama heksanui ir izoheksanui, ypač izoheksanui, nes jie nėra toksiški ir turi neutralų pH.

Nuorodos

1. „Advameg, Inc.“ (SF). Lubrikantas. Atkurta iš madehow.com.
2. „Advameg, Inc.“ (SF). Organinė chemija - realiojo gyvenimo programos. Atkurta iš scienceclarified.com.
3. (2016 m. Rugsėjo 20 d.). Alkanai. Atgauta iš „borderless.com“.
4. (2016 m. Gegužės 26 d.). Alkanų reakcijos. Atgauta iš „borderless.com“.
5. Haydonas Armstrongas, JH (SF). Lubrikantas. Atsigavo po energinio mokymo.ca.
6. Co.uk. (2015). Alkanų tipai ir struktūros. Atkurta iš naftos.lt.
7. Alkanų savybės ir naudojimo būdai. (SF). Atgauta iš ausetute.com.
8. „Alkane“ naudojimo būdai. (2011). Atkurta iš hzorganichemistry.wordpress.com.