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

Alkas ir savienojumi, kas satur tikai oglekli un ūdeņradi, tāpēc tie ir ogļūdeņraži. Tie ir pazīstami arī kā parafīni vai piesātinātie ogļūdeņraži, jo oglekļa un ūdeņraža atomi ir saistīti tikai ar vienkāršām saitēm.

Alkas pieder pie homologām organisko savienojumu sērijām, kurās locekļi atšķiras ar nemainīgu molekulmasu 14, kas ir CH₂. Vispārējā formula ir CnH_{2n+2 (Advameg, Inc., S.F.).}

Alkas satur tikai vienkāršas saites, kas nozīmē, ka tās ir piesātinātas ar ūdeņraža atomiem. Tie ir ogļūdeņraži un sākumpunkti, lai saprastu citu sarežģītāku molekulu ķīmiju.

Alkas ir nosauktas pēc alkilgrupas, kas sastāv no viena oglekļa un trīs ūdeņraža atoma.

Protams, tie satur citas grupas, bet pastāvīgi satur alkilgrupu. "-Ano" beigas ļauj jums zināt, ka šajās molekulās ir tikai vienkāršas saites.

Vismazākās alkāna ģimenes locekles ir gāzes, bet lielākie savienojumi ir šķidrie un cietie savienojumi.

Tās parasti sastopamas degvielas avotos, piemēram, dabasgāzē un eļļā. Cietie savienojumi parasti ir vaskveida tekstūrā (Boundless, 2016).

Galvenie alkānu lietošanas veidi un pielietojumi

1. Degviela

Galvenais alkānu lietojums ir degviela. Tās oksidācijas reakcija atbrīvo enerģiju, ko var izmantot elektroenerģijas ražošanai, transportlīdzekļu pārvietošanai vai pat gatavošanai.

Īstermiņa alkāni, piemēram, metāns, etāns, propāns un butāns, atrodas gāzveida stāvoklī un tos var iegūt no dabasgāzes laukiem..

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

Garāki ķēdes alkāni ir šķidrā stāvoklī un atrodami benzīnā vai dīzeļdegvielā. Runājot par augstu oktāna daudzumu, atsaucas uz oktāna koncentrāciju degvielā (Alkanes, S.F. īpašības un lietošanas veidi)..

2 - Šķīdinātāji

Tā kā dipola moments starp oglekli un skābekli ir ļoti zems, alkāniem nav saķeres polaritātes, tāpēc tie kalpo perfekti kā apolārie šķīdinātāji..

Ķīmiķiem ir maksimums, kas saka: "līdzīgi izšķīst", tas nozīmē, ka polārie šķīdinātāji izšķīdina polāras vielas un ne polārus vai polārus šķīdinātājus, kas izšķīdina apolāras vielas.

Savienojumi, piemēram, pentāns, heksāns, izoheksāns un heptāns, tiek izmantoti laboratorijā un rūpniecībā kā šķīdinātājs reakcijām polārā vidē. Nano ir petrolejas galvenā sastāvdaļa (Petroleum.co.uk, 2015).

3 - Smērvielas

Alkoholi ar 17 vai vairāk oglekļa molekulām tiek izmantoti kā smērvielas un pretkorozijas līdzekļi, jo to hidrofobais raksturs nozīmē, ka ūdens nevar sasniegt metāla virsmu. Ņemot vērā tā blīvumu un viskozitāti, tas ir ideāli piemērots šim lietojumam.

Dažādas viskozitātes eļļošanas eļļas var sajaukt kopā, un tieši šī spēja tos sajaukt padara dažas eļļas tik noderīgas.

Piemēram, parastā motoreļļa parasti ir maisījums ar zemu viskozitāti saturošu eļļu, kas ļauj viegli sākt ar aukstām temperatūrām un augstu viskozitātes eļļu, lai uzlabotu veiktspēju normālos darba temperatūrās (Haydon Armstrong, S.F.).

Kopš romiešu laikiem, kā smērvielas ir izmantoti daudzi šķidrumi, ieskaitot ūdeni, lai mazinātu berzi, karstumu un nodilumu starp mehāniskajām daļām, kas saskaras ar otru.

Šodien smēreļļa ir visplašāk izmantotais produkts, pateicoties tā plašajam iespējamo pielietojumu klāstam (Advameg, Inc., S.F.)..

4 - vaski un parafīni

Alkanus sauc arī par parafīniem, kas padara šo terminu ļoti mulsinošu, jo parafīns attiecas arī uz vaska tipu..

Precizējot jēdzienus, jebkuru piesātinātu ogļūdeņražu (ar formulu CnH_{2n +2}) ir parafīns, un šo molekulu maisījumu var izmantot parafīna vasks.

Kopumā šajā vasarā izmantotajiem alkāniem ir oglekļa ķēdes, kas satur 20 līdz 40 oglekļa. Tāpēc parafīna vasks ir parafīnu vai alkānu vasks.

Parafīna vasku raksturo zems kušanas punkts, elastīga struktūra un viegla sadegšana. To parasti izmanto svecēs un krītiņos.

5- Asfaltēšana

Asfalts ir jēlnaftas sastāvā un sastāv no ogļūdeņražu maisījuma, jo īpaši ar 35 oglekļa atomu vai vairāk ķēžu alkāniem. Asfalta konsistence ir viskoza un daļēji cieta.

Tās galvenais izmantojums ir ceļu būve, jo smilts vai grants pievienošana asfaltam rada cietu maisījumu, kas ir ideāli piemērots šāda veida lietošanai..

Ja tās blīvums ir zemāks, tas ir pazīstams arī kā piķis un to var izmantot kā hidroizolāciju (Alkane lietojums, 2011).

6- Ķīmiskās reakcijas

Salīdzinājumā ar alkēniem un alkīniem alkāni ir relatīvi nereaģējoši, jo to oglekļa skeletos nav vājākas pi saites. Tomēr ir dažas reakcijas, ko parasti veic ar alkāniem.

Vissvarīgākā reakcija, ko rada alkānu pieredze, ir sadedzināšana. Mazāki lineārie alkāni oksidējas vieglāk nekā lielākas, sazarotas molekulas.

Alkas var degt skābekļa klātbūtnē, lai iegūtu oglekļa dioksīdu, ūdeni un enerģiju.

Situācijās ar ierobežotu skābekli produkti ir oglekļa monoksīds, ūdens un enerģija. Šī iemesla dēļ alvas tiek bieži izmantotas kā degvielas avoti.

C₃H₈ + 5O₂ "3CO₂ + 4H₂O + enerģija

Pastāvīga reakcija papildus degšanas procesam, ka alkānu pieredze ir brīvo radikāļu halogenēšana.

Šajā procesā ūdeņraža atomi alkilgrupās tiek aizstāti ar halogēniem (periodiskās tabulas molekulas, piemēram, hlora un broma). Tipisku reakciju demonstrē, izmantojot propānu.

2C₃H₈ + Cl₂ "2C₃H₈Cl

Kompleksos alkānus ar augstu molekulmasu, kas atrodami jēlnafērā, bieži sadala mazākos un lietderīgākos alkānos ar termisko krekinga palīdzību; Ar šo metodi ražo arī alkēnus un ūdeņraža gāzi.

Termiskā plaisa parasti tiek veikta augstās temperatūrās un bieži katalizatora klātbūtnē. Iegūst produktu maisījumu, un šos alkānus un alkēnus var atdalīt ar frakcionētu destilāciju (Boundless, 2016).

7- Citi alkānu izmantošanas veidi

Alkaniem ir citi pielietojumi, nekā jau minēti. Savienojumi, piemēram, etāns, tiek izmantoti etilēna ražošanai, ko izmanto etilēna glikola (antifrīza galvenā sastāvdaļa) un polietilēna ražošanai, kas ir visplašāk izmantotā plastmasa pasaulē..

Propānu var izmantot kā aukstumaģentu, ja nav pieejama elektrība. Kad gāze izplešas, tā absorbē siltumu.

Faktiski tas var izraisīt iesaldēšanu. Tas tiek uzskatīts arī par citu dzesētāju nomaiņu, bet galvenais trūkums ir sprādzienbīstamība.

Butāns ir euforisks, tāpēc to bieži izmanto kā inhalatoru. Diemžēl tas izraisa aizrīšanās, sirds aritmijas un spazmas plaušu elpceļu muskuļos.

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

Pentānu var atrast benzīna maisījumos, bet tās galvenais pielietojums rūpnieciskajā vidē ir kā „pūtējs” plastmasas putu veidošanā..

Tāpat, tāpat kā propāns, to var izmantot kā aukstumaģentu. Tās izomērs, izopentāns, parasti tiek izmantots zobu pastās.

Heksāns un izoheksāns ir vēlamie šķīdinātāji pārtikas pārstrādē, īpaši izoheksānā, jo tie nav toksiski un tiem ir neitrāls pH līmenis..

Atsauces

1. Advameg, Inc. (S.F.). Smēreļļa. Atgūts no madehow.com.
2. Advameg, Inc. (S.F.). Bioloģiskā ķīmija. Izgūti no scienceclarified.com.
3. (2016, 20. septembris). Alkas. Atgūts no boundless.com.
4. (2016, 26. maijs). Alkanes reakcijas. Atgūts no boundless.com.
5. Haydon Armstrong, J. H. (S.F.). Smēreļļa. Izgūti no energyeducation.ca.
6. co.uk. (2015). Alkāna veidi un struktūras. Izgūti no petroleum.co.uk.
7. Alkanes īpašības un lietošanas veidi. (S.F.). Atgūts no ausetute.com.
8. Alkāna izmantošana. (2011). Izgūti no hzorganichemistry.wordpress.com.