neki uporabe i primjene alkana Oni su kao gorivo-plin, benzin, dizel-, kao otapala - pentan, heksan, izoheksan i heptan-, kao maziva ili kao voskovi i parafini.

Alkani su spojevi koji sadrže samo ugljik i vodik, stoga su ugljikovodici. Poznati su i kao parafini ili zasićeni ugljikovodici, jer su atomi ugljika i vodika povezani isključivo jednostavnim vezama.

Alkani pripadaju homolognoj seriji organskih spojeva u kojima se članovi razlikuju konstantnom molekularnom masom od 14 koja je CH₂. Opća formula je CnH_{2n+2 (Advameg, Inc., S.F.).}

Alkani sadrže samo jednostavne veze, što znači da su zasićeni atomima vodika. Oni su osnovni ugljikovodici i polazišta za razumijevanje kemije drugih složenijih molekula.

Alkani se nazivaju prema alkilnoj skupini koja se sastoji od jednog ugljika i tri vodika.

Naravno, oni sadrže i druge skupine, ali konzistentno sadrže alkilnu skupinu. "-Ano" završetak omogućuje vam da znate da postoje samo jednostavne veze u tim molekulama.

Najmanji članovi obitelji alkana su plinovi, dok su veći spojevi tekući i čvrsti spojevi.

Oni se obično nalaze u izvorima goriva, kao što su prirodni plin i nafta. Kruti spojevi su tipično voskasti u teksturi (Boundless, 2016).

Glavne namjene i primjena alkana

1 Gorivo

Glavna upotreba alkana je gorivo. Njegova oksidacijska reakcija oslobađa energiju koja se može koristiti za proizvodnju električne energije, kretanje vozila ili čak kuhanje.

Kratko-lančani alkani, kao što su metan, etan, propan i butan, nalaze se u plinovitom stanju i mogu se ekstrahirati iz polja prirodnog plina.

Metan se koristi kao gorivo za vozila dok se propan i butan koriste kao plin za kuhanje.

Alkani duljeg lanca su u tekućem stanju i mogu se naći u benzinu ili dizelu. Kada se govori o visokom oktanu, upućuje se na koncentraciju oktana u gorivu (svojstva i upotreba alkana, S.F.).

2 - Otapala

Budući da je dipolni moment između ugljika i kisika vrlo nizak, alkani nemaju polaritet veze, pa savršeno služe kao apolarna otapala..

Kemičari imaju maksima koja kaže "kao što se otapa kao", to znači da polarna otapala otapaju polarne tvari, a nepolarna ili nepolarna otapala otapaju nepolarne tvari.

Spojevi kao što su pentan, heksan, izoheksan i heptan koriste se u laboratoriju i industriji kao otapalo za reakcije u nepolarnom mediju. Nano je glavna komponenta kerozina (Petroleum.co.uk, 2015).

3. Maziva

Kao lubrikanti i antikorozivna sredstva koriste se alkani s 17 ili više molekula ugljika, jer njihova hidrofobna priroda znači da voda ne može doseći površinu metala. S obzirom na njegovu gustoću i viskoznost savršeni su za tu uporabu.

Ulja za podmazivanje različitih viskoziteta mogu se međusobno pomiješati i upravo ta sposobnost da ih miješaju čini neka ulja tako korisnima.

Na primjer, uobičajeno motorno ulje je općenito mješavina ulja niske viskoznosti kako bi se omogućilo lako pokretanje na niskim temperaturama i ulje visoke viskoznosti za bolje performanse pri normalnim radnim temperaturama (Haydon Armstrong, S.F.).

Od rimskih vremena, mnoge tekućine, uključujući vodu, koriste se kao maziva kako bi se smanjilo trenje, toplinu i trošenje između mehaničkih dijelova koji su u dodiru jedan s drugim..

Danas je ulje za podmazivanje najrašireniji proizvod zbog širokog raspona mogućih primjena (Advameg, Inc., S.F.).

4- Voskovi i parafini

Alkani su također poznati kao parafini, što ovaj izraz čini vrlo zbunjujućim jer se parafin također odnosi na vrstu voska.

Pojašnjavanje pojmova, bilo kojeg zasićenog ugljikovodika (s formulom CnH_{2n +2}) je parafin i mješavina tih molekula može se koristiti za izradu voska koji se naziva parafinski vosak.

Općenito, alkani korišteni u ovom vosku imaju ugljikove lance koji sadrže 20 do 40 ugljika. Stoga je parafinski vosak vrsta voska od parafina ili alkana.

Parafinski vosak karakterizira niska točka taljenja, fleksibilna struktura i lako izgaranje. Obično se koristi u svijećama i bojicama.

5- Asfaltiranje

Asfalt je prisutan u sirovoj nafti i sastoji se od mješavine ugljikovodika, osobito lančanih alkana od 35 ili više ugljika. Asfalt ima viskoznu i polukrutu konzistenciju.

Glavna namjena je izgradnja cesta zbog činjenice da se dodavanjem pijeska ili šljunka asfaltu dobiva čvrsta smjesa idealna za ovu vrstu uporabe..

Kada je njegova gustoća niža, također je poznata kao smola i može se koristiti kao hidroizolacija (upotreba alkana, 2011).

6- Kemijske reakcije

U usporedbi s alkenima i alkinima, alkani su relativno nereaktivni zbog odsutnosti slabije pi veze u njihovim ugljičnim skeletima. Međutim, postoje neke vrste reakcija koje se obično provode s alkanima.

Najvažnija reakcija koju imaju iskustva s alkanima je izgaranje. Manji linearni alkani lakše oksidiraju od većih, razgranatijih molekula.

Alkani mogu izgorjeti u prisutnosti kisika kako bi proizveli ugljični dioksid, vodu i energiju.

U situacijama s ograničenim kisikom, proizvodi su ugljični monoksid, voda i energija. Zbog toga se alkani često koriste kao izvori goriva.

C₃H₈ + 5a₂ „3CO₂ + 4H₂O + energija

Konstantna reakcija, osim sagorijevanja, da alkani doživljavaju halogeniranje slobodnih radikala.

U tom procesu, vodici u alkilnim skupinama su zamijenjeni s halogenima (molekule kao što su klor i brom u periodnom sustavu). Tipična reakcija je demonstrirana pomoću propana.

2C₃H₈ + cl₂ „2C₃H₈cl

Kompleksni alkani s visokom molekularnom masom koji se nalaze u sirovom ulju često se podijele na manje i korisnije alkane toplinskim krekiranjem; Alkeni i plinoviti vodik također se proizvode ovom metodom.

Toplinsko krekiranje se obično provodi na visokim temperaturama, a često i u prisutnosti katalizatora. Dobivena je mješavina proizvoda, a ti alkani i alkeni mogu se razdvojiti frakcijskom destilacijom (Boundless, 2016)..

7- Ostale primjene alkana

Alkani imaju i druge namjene od već spomenutih. Spojevi kao što je etan koriste se za proizvodnju etilena, koji se koristi za proizvodnju etilen glikola (glavne komponente antifriza) i polietilena, koji je najčešće korištena plastika u svijetu..

Propan se može koristiti kao rashladno sredstvo kada električna energija nije dostupna. Kako se plin širi, on apsorbira toplinu.

Zapravo, može uzrokovati ozebline. Također se smatra zamjenom za druga rashladna sredstva, ali ima glavni nedostatak što je eksplozivan.

Butan je euforičan, pa se često zloupotrebljava kao inhalant. Nažalost, uzrokuje gušenje, srčanu aritmiju i grčeve u mišićima dišnih puteva u plućima.

Ovo posljednje svojstvo je uzrok "iznenadne smrti ovisnika o drogi" i uzrok je smrti u 55% slučajeva koji se odnose na udisanje otapala..

Pentan se može naći u mješavinama benzina, ali njegova glavna upotreba u industrijskom okruženju je "puhalo" u stvaranju plastičnih pjena.

Također, kao i propan, može se koristiti kao rashladno sredstvo. Njegov izomer, izopentan, obično se koristi u zubnim pastama.

Heksan i izoheksan su preferirana otapala u preradi hrane, posebno izoheksan, budući da nisu toksični i imaju neutralan pH.

reference

1. Advameg, Inc. (S.F.). Ulje za podmazivanje. Oporavio se od madehow.com.
2. Advameg, Inc. (S.F.). Organska kemija - Primjene iz stvarnog života. Dobavljeno iz scienceclarified.com.
3. (2016., 20. rujna). alkani. Oporavio se od boundless.com.
4. (2016., 26. svibnja). Reakcije alkana. Oporavio se od boundless.com.
5. Haydon Armstrong, J. H. (S.F.). Ulje za podmazivanje. Preuzeto s energyeducation.ca.
6. co.uk. (2015). Vrste i strukture alkana. Preuzeto s petroleum.co.uk.
7. Svojstva i upotreba alkana. (S.F.). Oporavio se od ausetute.com.
8. Upotreba alkana. (2011). Preuzeto s hzorganichemistry.wordpress.com.