некоторые использование и применение алканов Они похожи на топливо - газ, бензин, дизельное топливо - в качестве растворителей - пентан, гексан, изогексан и гептан - в качестве смазочных материалов или в виде восков и парафинов..

Алканы - это соединения, которые содержат только углерод и водород, поэтому они являются углеводородами. Они также известны как парафины или насыщенные углеводороды, потому что атомы углерода и водорода связаны исключительно простыми связями.

Алканы принадлежат к гомологичному ряду органических соединений, в которых члены отличаются постоянной молекулярной массой 14, то есть СН₂. Общая формула CnH_{2n+2 (Advameg, Inc., S.F.).}

Алканы содержат только простые связи, что означает, что они насыщены атомами водорода. Они являются основными углеводородами и отправной точкой для понимания химии других более сложных молекул..

Алканы названы в честь алкильной группы, которая состоит из одного углерода и трех атомов водорода..

Конечно, они содержат другие группы, но последовательно содержат алкильную группу. Окончание "-ano" позволяет узнать, что в этих молекулах есть только простые связи.

Наименьшими членами семейства алканов являются газы, а более крупными являются жидкие и твердые соединения..

Они обычно находятся в источниках топлива, таких как природный газ и нефть. Твердые соединения обычно имеют восковую структуру (Boundless, 2016).

Основные области применения и применения алканов

1- Топливо

Основное использование алканов - это топливо. Его реакция окисления высвобождает энергию, которую можно использовать для выработки электроэнергии, перемещения транспортных средств или даже приготовления пищи..

Короткоцепные алканы, такие как метан, этан, пропан и бутан, находятся в газообразном состоянии и могут быть извлечены из месторождений природного газа..

Метан используется в качестве топлива для транспортных средств, в то время как пропан и бутан используются в качестве кулинарного газа..

Алканы с более длинной цепью находятся в жидком состоянии и могут быть найдены в бензине или дизельном топливе. Говоря о высоком октане, ссылка делается на концентрацию октана в топливе (Свойства и использование алканов, S.F.).

2- Растворители

Поскольку дипольный момент между углеродом и кислородом очень низок, алканы не имеют полярности связи, поэтому они идеально служат в качестве неполярных растворителей..

У химиков есть поговорка «подобное растворяет подобное», это означает, что полярные растворители растворяют полярные вещества, а неполярные или неполярные растворители растворяют неполярные вещества.

Такие соединения, как пентан, гексан, изогексан и гептан, используются в лаборатории и в промышленности в качестве растворителя для реакций в неполярной среде. Нано является основным компонентом керосина (Petroleum.co.uk, 2015).

3- Смазочные материалы

Алканы с 17 или более молекулами углерода используются в качестве смазок и антикоррозийных средств, поскольку их гидрофобная природа означает, что вода не может достичь поверхности металла. Учитывая его плотность и вязкость идеально подходят для этого использования.

Смазочные масла различной вязкости могут быть смешаны вместе, и именно эта способность смешивать их делает некоторые масла настолько полезными.

Например, обычное моторное масло, как правило, представляет собой смесь масла с низкой вязкостью для легкого запуска при низких температурах и масла с высокой вязкостью для лучшей производительности при нормальных рабочих температурах (Haydon Armstrong, S.F.).

Со времен Римской империи многие жидкости, включая воду, использовались в качестве смазок для сведения к минимуму трения, нагрева и износа между механическими частями, соприкасающимися друг с другом..

На сегодняшний день смазочное масло является наиболее широко используемым продуктом из-за его широкого спектра возможных применений (Advameg, Inc., S.F.).

4- Воски и парафины

Алканы также известны как парафины, что делает этот термин очень запутанным, потому что парафин также относится к типу воска.

Уточняющие понятия, любой насыщенный углеводород (с формулой CnH_{2n +2}) является парафином и смесь этих молекул может быть использована для изготовления воска, называемого парафиновым воском.

Как правило, алканы, используемые в этом воске, имеют углеродные цепи, которые содержат от 20 до 40 атомов углерода. Следовательно, парафиновый воск представляет собой тип воска, изготовленного из парафинов или алканов..

Парафиновый воск характеризуется низкой температурой плавления, гибкой структурой и легким сгоранием. Обычно используется в свечах и карандашах.

5- Асфальтирование

Асфальт присутствует в сырой нефти и состоит из смеси углеводородов, особенно цепных алканов из 35 атомов углерода или более. Асфальт имеет вязкую и полутвердую консистенцию.

Его основное использование - это строительство дорог из-за того, что добавление песка или гравия к асфальту дает твердую смесь, идеально подходящую для этого типа использования..

Когда его плотность ниже, он также известен как смола и может использоваться в качестве гидроизоляции (Uses of Alkane, 2011).

6- Химические реакции

По сравнению с алкенами и алкинами, алканы относительно нереакционноспособны из-за отсутствия более слабой пи-связи в их углеродных скелетах. Тем не менее, есть некоторые виды реакций, которые обычно проводятся с алканов.

Наиболее важной реакцией, которую испытывают алканы, является сгорание. Меньшие линейные алканы окисляются легче, чем более крупные, более разветвленные молекулы.

Алканы могут гореть в присутствии кислорода с образованием углекислого газа, воды и энергии.

В ситуациях с ограниченным содержанием кислорода продуктами являются окись углерода, вода и энергия. По этой причине алканы часто используются в качестве источников топлива..

С₃H₈ + 5О₂ «3CO₂ + 4H₂O + энергия

Последовательная реакция, в дополнение к сгоранию, которую испытывают алканы, является галогенированием свободных радикалов..

В этом процессе водороды в алкильных группах заменяются галогенами (такими молекулами, как хлор и бром в периодической таблице). Типичная реакция демонстрируется с использованием пропана.

2С₃H₈ + Cl₂ «2С₃H₈Cl

Сложные алканы с высокой молекулярной массой, обнаруживаемые в сырой нефти, часто разделяются на более мелкие и более полезные алканы путем термического крекинга; Алкены и газообразный водород также получают с использованием этого метода.

Термический крекинг обычно проводят при высоких температурах и часто в присутствии катализатора. Получают смесь продуктов, и эти алканы и алкены могут быть разделены фракционной перегонкой (Boundless, 2016).

7- Другое использование алканов

Алканы имеют иное применение, чем те, которые уже упоминались. Такие соединения, как этан, используются для производства этилена, который используется для производства этиленгликоля (основного компонента антифриза) и полиэтилена, который является наиболее широко используемым пластиком в мире..

Пропан можно использовать в качестве хладагента, когда нет электричества. Когда газ расширяется, он поглощает тепло.

На самом деле, это может вызвать обморожение. Он также рассматривается в качестве замены для других хладагентов, но имеет основной недостаток - взрывоопасность..

Бутан эйфоричен, поэтому его часто используют как ингалянт. К сожалению, это вызывает удушье, сердечную аритмию и спазмы в мышцах дыхательных путей в легких.

Это последнее свойство является причиной «внезапной смерти наркомана» и является причиной смерти в 55% случаев, связанных с вдыханием растворителей..

Пентан может быть найден в бензиновых смесях, но его основное использование в промышленности - это «воздуходувка» при создании пенопластов..

Также, как и пропан, его можно использовать в качестве хладагента. Его изомер, изопентан, обычно используется в зубных пастах..

Гексан и изогексан являются предпочтительными растворителями в пищевой промышленности, особенно изогексан, поскольку они нетоксичны и имеют нейтральный рН.

ссылки

1. Advameg, Inc. (S.F.). Смазочное масло. Восстановлено с madehow.com.
2. Advameg, Inc. (S.F.). Органическая химия - применение в реальной жизни. Получено с scienceclarified.com.
3. (2016, 20 сентября). алканы. Восстановлено от boundless.com.
4. (2016, 26 мая). Реакции алканов. Восстановлено от boundless.com.
5. Хейдон Армстронг, J. H. (S.F.). Смазочное масло. Получено с сайта energyeducation.ca.
6. co.uk. (2015). Типы и структуры алканов. Получено с petroleum.co.uk.
7. Свойства и использование алканов. (S.F.). Восстановлено на ausetute.com.
8. Использование Алкана. (2011). Получено с сайта hzorganichemistry.wordpress.com.