niektorí použitie a použitie alkánov Sú to ako palivo-plyn, benzín, nafta, ako rozpúšťadlá - pentán, hexán, izohexán a heptán, ako mazivá alebo ako vosky a parafíny.

Alkány sú zlúčeniny, ktoré obsahujú len uhlík a vodík, preto sú to uhľovodíky. Sú tiež známe ako parafíny alebo nasýtené uhľovodíky, pretože atómy uhlíka a vodíka sú spojené výlučne jednoduchými väzbami.

Alkány patria do homologického radu organických zlúčenín, v ktorých sa tieto členy líšia konštantnou molekulovou hmotnosťou 14, ktorou je CH₂. Všeobecný vzorec je CnH_{2n+2 (Advameg, Inc., S.F.).}

Alkány obsahujú iba jednoduché väzby, čo znamená, že sú nasýtené atómami vodíka. Sú to základné uhľovodíky a východiskové body na pochopenie chémie iných zložitejších molekúl.

Alkány sú pomenované podľa alkylovej skupiny, ktorá sa skladá z jedného uhlíka a troch vodíkov.

Samozrejme, že obsahujú iné skupiny, ale konzistentne obsahujú alkylovú skupinu. Koniec "-ano" vám umožňuje vedieť, že v týchto molekulách sú len jednoduché prepojenia.

Najmenšími členmi alkánovej rodiny sú plyny, zatiaľ čo väčšie zlúčeniny sú kvapalné a tuhé zlúčeniny.

Bežne sa nachádzajú v palivových zdrojoch, ako je zemný plyn a ropa. Tuhé zlúčeniny sú typicky voskovité (Boundless, 2016)..

Hlavné použitia a aplikácie alkánov

1 - Palivo

Hlavným použitím alkánov je palivo. Jeho oxidačná reakcia uvoľňuje energiu, ktorú možno použiť na výrobu elektriny, pohyb vozidiel alebo dokonca varenie.

Alkány s krátkym reťazcom, ako metán, etán, propán a bután, sú v plynnom stave a môžu byť extrahované z polí zemného plynu..

Metán sa používa ako palivo pre vozidlá, zatiaľ čo propán a bután sa používajú ako plyn na varenie.

Alkány s dlhším reťazcom sú v kvapalnom stave a možno ich nájsť v benzíne alebo nafte. Keď sa hovorí o vysokom oktáne, odkazuje sa na koncentráciu oktánu v palive (Properties and Uses of Alkanes, S.F.)..

2- Rozpúšťadlá

Keďže dipólový moment medzi uhlíkom a kyslíkom je veľmi nízky, alkány nemajú polaritu väzby, takže perfektne slúžia ako nepolárne rozpúšťadlá..

Chemici majú zásadu, ktorá hovorí, že "ako sa rozpúšťa ako", to znamená, že polárne rozpúšťadlá rozpúšťajú polárne látky a nepolárne alebo nepolárne rozpúšťadlá rozpúšťajú nepolárne látky.

Zlúčeniny ako pentán, hexán, izohexán a heptán sa používajú v laboratóriu a v priemysle ako rozpúšťadlo pre reakcie v nepolárnom médiu. Nano je hlavnou zložkou petroleja (Petroleum.co.uk, 2015).

3- Mazivá

Alkány so 17 alebo viac uhlíkovými molekulami sa používajú ako mazivá a antikorózne látky, pretože ich hydrofóbna povaha znamená, že voda nemôže dosiahnuť kovový povrch. S ohľadom na jeho hustotu a viskozitu sú ideálne pre toto použitie.

Mazacie oleje rôznych viskozít môžu byť zmiešané dohromady a práve táto schopnosť ich miešania robí z niektorých olejov také užitočné.

Napríklad bežný motorový olej je všeobecne zmes oleja s nízkou viskozitou, ktorá umožňuje ľahké štartovanie pri nízkych teplotách a olej s vysokou viskozitou pre lepší výkon pri normálnych prevádzkových teplotách (Haydon Armstrong, S.F.)..

Od rímskych čias sa mnohé oleje, vrátane vody, používajú ako mazivá na minimalizáciu trenia, tepla a opotrebovania medzi mechanickými časťami, ktoré sú v kontakte s ostatnými..

Mazací olej je dnes najrozšírenejším produktom vďaka širokému spektru možných aplikácií (Advameg, Inc., S.F.).

4 - Vosky a parafíny

Alkány sú tiež známe ako parafíny, čo robí tento termín veľmi mätúcim, pretože parafín označuje aj typ vosku..

Objasnenie pojmov, akýkoľvek nasýtený uhľovodík (so vzorcom CnH_{2n +2}) je parafín a zmes týchto molekúl sa môže použiť na výrobu vosku nazývaného parafínový vosk.

Alkány používané v tomto vosku majú všeobecne uhlíkové reťazce, ktoré obsahujú 20 až 40 atómov uhlíka. Parafínový vosk je teda typ vosku vyrobeného z parafínov alebo alkánov.

Parafínový vosk sa vyznačuje nízkou teplotou topenia, flexibilnou štruktúrou a ľahkým spaľovaním. Zvyčajne sa používa vo sviečkach a pastelkách.

5- Asfaltovanie

Asfalt je prítomný v surovej rope a pozostáva zo zmesi uhľovodíkov, najmä reťazových alkánov s 35 atómami uhlíka alebo viac. Asfalt má viskóznu a polotuhú konzistenciu.

Jeho hlavným využitím je výstavba ciest, pretože pridávanie piesku alebo štrku do asfaltu vytvára tuhú zmes ideálnu pre tento typ použitia..

Keď je jeho hustota nižšia, je tiež známa ako smola a môže byť použitá ako hydroizolácia (Použitie Alkane, 2011).

6. Chemické reakcie

V porovnaní s alkénmi a alkínmi sú alkány relatívne nereaktívne kvôli absencii slabšej pi väzby vo svojich uhlíkových kostrách. Existujú však určité druhy reakcií, ktoré sa bežne vykonávajú s alkánmi.

Najdôležitejšou reakciou, ktorú alkány zažívajú, je spaľovanie. Menšie lineárne alkány oxidujú ľahšie ako väčšie, rozvetvené molekuly.

Alkány môžu horieť v prítomnosti kyslíka na výrobu oxidu uhličitého, vody a energie.

V situáciách s obmedzeným množstvom kyslíka sú produkty oxid uhoľnatý, voda a energia. Z tohto dôvodu sa ako zdroje paliva často používajú alkány.

C₃H₈ + 5O₂ "3CO₂ + 4H₂Energia O +

Dôslednou reakciou je okrem spaľovania aj to, že skúsenosti s alkánmi sú halogenáciou voľných radikálov.

V tomto procese sú vodíky v alkylových skupinách nahradené halogénmi (molekuly, ako je chlór a bróm v periodickej tabuľke). Typická reakcia sa demonštruje použitím propánu.

2C₃H₈ + cl₂ "2C₃H₈cl

Komplexné alkány s vysokými molekulovými hmotnosťami, ktoré sa nachádzajú v surovej rope, sa často delia na menšie a užitočnejšie alkány tepelným krakovaním; Týmto spôsobom sa tiež vyrábajú alkény a plynný vodík.

Tepelné krakovanie sa typicky uskutočňuje pri vysokých teplotách a často v prítomnosti katalyzátora. Získa sa zmes produktov a tieto alkány a alkény sa môžu oddeliť frakčnou destiláciou (Boundless, 2016)..

7- Iné použitia alkánov

Alkány majú iné použitie ako tie, ktoré už boli uvedené. Zlúčeniny, ako je etán, sa používajú na výrobu etylénu, ktorý sa používa na výrobu etylénglykolu (hlavná zložka nemrznúcej zmesi) a polyetylénu, ktorý je najpoužívanejším plastom na svete..

Propán môže byť použitý ako chladivo, ak nie je k dispozícii elektrická energia. Ako plyn expanduje, absorbuje teplo.

V skutočnosti môže spôsobiť omrzliny. Považuje sa tiež za náhradu za iné chladivá, ale má hlavnú nevýhodu v tom, že je výbušný.

Bután je eufória, takže sa často zneužíva ako inhalačný prostriedok. Nanešťastie spôsobuje dusenie, srdcovú arytmiu a kŕče vo svaloch dýchacích ciest v pľúcach.

Táto posledná vlastnosť je príčinou "náhleho úmrtia narkomana" a je príčinou smrti v 55% prípadov súvisiacich s inhaláciou rozpúšťadiel..

Pentán sa nachádza v benzínových zmesiach, ale jeho hlavné použitie v priemyselnom prostredí je ako "dúchadlo" pri tvorbe plastových pien..

Rovnako ako propán môže byť použitý ako chladivo. Jeho izomér, izopentán, sa bežne používa v zubných pastách.

Hexán a izohexán sú výhodnými rozpúšťadlami pri spracovaní potravín, najmä izohexán, pretože sú netoxické a majú neutrálne pH..

Referencie

1. Advameg, Inc. (S.F.). Mazací olej. Obnovené z madehow.com.
2. Advameg, Inc. (S.F.). Organická chémia - aplikácie v reálnom živote. Zdroj: scienceclarified.com.
3. (2016, 20. september). alkánov. Obnovené z boundless.com.
4. (2016, 26. máj). Reakcie alkánov. Obnovené z boundless.com.
5. Haydon Armstrong, J. H. (S.F.). Mazací olej. Zdroj: energyeducation.ca.
6. co.uk. (2015). Druhy a štruktúry alkánov. Získané z ropy.
7. Vlastnosti a použitie alkánov. (S.F.). Obnovené z ausetute.com.
8. Použitie alkánu. (2011). Zdroj: hzorganichemistry.wordpress.com.