Mõned alkaanide kasutusalad ja rakendused Need on nagu kütus -gas, bensiin, diislikütus, lahustid - pentaan, heksaan, isoheksaan ja heptaan, määrdeainetena või vahana ja parafiinina.

Alkaanid on ühendid, mis sisaldavad ainult süsinikku ja vesinikku, seega on need süsivesinikud. Neid nimetatakse ka parafiinideks või küllastunud süsivesinikeks, sest süsiniku- ja vesinikuaatomid on seotud ainult lihtsa sidemega.

Alkaanid kuuluvad homoloogilisse orgaaniliste ühendite seeriasse, milles need erinevad erineva konstantse molekulmassiga 14, mis on CH₂. Üldvalem on CnH_{2n+2 (Advameg, Inc., S.F.).}

Alkaanid sisaldavad ainult lihtsaid sidemeid, mis tähendab, et nad on küllastunud vesinikuaatomitega. Need on põhilised süsivesinikud ja lähtepunktid teiste keerukamate molekulide keemia mõistmiseks.

Alkaanid nimetatakse alküülrühma järgi, mis koosneb ühest süsinikust ja kolmest vesinikust.

Loomulikult sisaldavad nad teisi rühmi, kuid sisaldavad pidevalt alküülrühma. Lõpuks "-ano" saate teada, et nendes molekulides on ainult lihtsaid linke.

Alkaani perekonna väikseimad liikmed on gaasid, samas kui suuremad ühendid on vedelad ja tahked ühendid.

Neid leidub tavaliselt kütuseallikates, nagu maagaas ja õli. Tahked ühendid on tavaliselt tekstuuri vahatatud (Boundless, 2016).

Alkaanide peamised kasutusalad ja rakendused

1 - Kütus

Alkaanide peamine kasutusala on kütus. Selle oksüdatsioonireaktsioon vabastab energiat, mida saab kasutada elektri tootmiseks, sõidukite liigutamiseks või isegi kokkamiseks.

Lühiahelalised alkaanid, nagu metaan, etaan, propaan ja butaan, on gaasilises olekus ja neid saab eraldada maagaasiväljadest.

Metaani kasutatakse sõidukite kütusena, samas kui toiduvalmistamiseks kasutatakse propaani ja butaani.

Pikemad ahelad on vedelas olekus ja neid võib leida bensiinis või diislikütuses. Kõrge oktaanarvuga rääkides viidatakse oktaaniarvele kütuses (Alkanese omadused ja kasutusalad, S.F.)..

2 - lahustid

Kuna süsiniku ja hapniku vaheline dipoolmoment on väga madal, ei ole alkaanidel sideme polaarsus, mistõttu nad toimivad ideaalselt apolaarsete lahustitena..

Keemikutel on maksimum, mis ütleb, et "nagu lahustub", tähendab see, et polaarsed lahustid lahustavad polaarseid aineid ja mittepolaarseid või mittepolaarseid lahusteid, mis lahustavad apolaarse aine..

Ühendeid, nagu pentaan, heksaan, isoheksaan ja heptaan, kasutatakse laboris ja tööstuses reaktsiooni lahustina mittepolaarses keskkonnas. Nano on petrooleumi peamine komponent (Petroleum.co.uk, 2015).

3 - Määrdeained

17 või enama süsiniku molekuliga alkaane kasutatakse määrdeainetena ja korrosioonivastaste ainetena, kuna nende hüdrofoobne olemus tähendab, et vesi ei jõua metallpinnale. Arvestades selle tihedust ja selle viskoossust, sobivad need kasutamiseks.

Erinevate viskoossustega määrdeõlid võib kokku segada ja just see võime neid segada muudab mõned õlid nii kasulikuks.

Näiteks on tavaline mootoriõli üldiselt madala viskoossusega õli segu, mis võimaldab kerget käivitamist külma temperatuuriga ja kõrge viskoossusega õli parema jõudluse saavutamiseks normaalsetes töötemperatuurides (Haydon Armstrong, S.F.)..

Rooma aegadel on määrdeainetena kasutatud mitmeid vedelikke, sealhulgas vett, et minimeerida teineteisega kokkupuutuvate mehaaniliste osade vahelist hõõrdumist, soojust ja kulumist.

Täna on määrdeõli kõige laialdasemalt kasutatav toode tänu oma laiale võimalike rakenduste valikule (Advameg, Inc., S.F.)..

4 - vahad ja parafiinid

Alkaane tuntakse ka parafiinidena, mis muudab selle mõiste väga segadusse, sest parafiin viitab ka vaha tüübile..

Mõistete selgitamine, kõik küllastunud süsivesinikud (valemiga CnH_{2n +2}) on parafiin ja nende molekulide segu võib kasutada vaha nimetamiseks parafiinvahaks.

Üldiselt on selles vahas kasutatavad alkaanid süsinikahelad, mis sisaldavad 20 kuni 40 süsinikuaatomit. Seetõttu on parafiinvaha parafiinidest või alkaanidest valmistatud vaha tüüp.

Parafiinvahale on iseloomulik madal sulamistemperatuur, paindlik struktuur ja lihtne põlemine. Seda kasutatakse tavaliselt küünaldes ja värvipliiatsides.

5- Asfaltimine

Asfalt on toorõlis ja koosneb süsivesinike segust, eriti 35 süsiniku või rohkematest ahelatest. Asfaldil on viskoosne ja pooltahke konsistents.

Selle peamine kasutusala on teede ehitamine, kuna liiva või kruusa lisamine asfaldile tekitab tahke segu, mis sobib ideaalselt selle kasutuse jaoks..

Kui selle tihedus on madalam, tuntakse seda ka pigi allikana ja seda saab kasutada veekindluse tagamiseks (Alkane kasutus, 2011).

6- Keemilised reaktsioonid

Võrreldes alkeenide ja alküünidega on alkaanid suhteliselt reageerimata, kuna nende süsiniku skelettides puudub nõrgem pi-side. Siiski on olemas teatud tüüpi reaktsioone, mida tavaliselt kasutatakse alkaanidega.

Kõige olulisem reaktsioon, mida alkaanid kogevad, on põlemine. Väiksemad lineaarsed alkaanid oksüdeeruvad kergemini kui suuremad, hargnenud ahelad.

Alkaanid võivad hapniku juuresolekul põletada süsinikdioksiidi, vee ja energia saamiseks.

Piiratud hapnikuga olukordades on tooted süsinikmonooksiid, vesi ja energia. Sel põhjusel kasutatakse kütteainena sageli alkaane.

C₃H₈ + 5O₂ "3CO₂ + 4H₂O + energia

Järjekindel reaktsioon lisaks põlemisele, et alkaanide kogemus on vabade radikaalide halogeenimine.

Selles protsessis asendatakse alküülrühmade vesinikud halogeenidega (perioodilises tabelis sellised molekulid nagu kloor ja broom). Tüüpiline reaktsioon on näidatud propaani kasutamisega.

2C₃H₈ + Cl₂ "2C₃H₈Cl

Toornafta kõrge molekulmassiga komplekssed alkaanid jaotatakse termilise krakkimise teel sageli väiksemateks ja kasulikumateks alkaanideks; Selle meetodi abil toodetakse ka alkeene ja vesinikgaasi.

Termiline krakkimine toimub tavaliselt kõrgetel temperatuuridel ja sageli katalüsaatori juuresolekul. Saadakse toodete segu ja neid alkaane ja alkeene saab eraldada fraktsioneeriva destillatsiooniga (Boundless, 2016)..

7- Alkaanide muud kasutusalad

Alkolidel on muud, kui juba mainitud. Ühendeid, nagu etaan, kasutatakse etüleeni tootmiseks, mida kasutatakse etüleenglükooli (antifriisi põhikomponent) ja polüetüleeni tootmiseks, mis on maailma kõige laialdasemalt kasutatav plast..

Propaani võib kasutada külmutusagensina, kui elektrit ei ole. Kui gaas paisub, neelab see soojuse.

Tegelikult võib see põhjustada külmumist. Seda peetakse ka teiste külmutusagensite asendajaks, kuid selle peamiseks puuduseks on plahvatusohtlik.

Butaan on eufoorne, seega kasutatakse seda sageli inhalaatorina. Kahjuks põhjustab see kopsu, südame rütmihäireid ja spasme kopsu hingamisteede lihastes.

See viimane vara on narkomaani äkksurma põhjuseks ja on surma põhjuseks 55% juhtudest, mis on seotud lahustite sissehingamisega..

Pentaani võib leida bensiini segudest, kuid selle peamine kasutusviis tööstuskeskkonnas on "puhur" plastist vahtude loomisel..

Sarnaselt propaaniga võib seda kasutada ka külmutusagensina. Hambapastades kasutatakse tavaliselt selle isomeeri isopentaani.

Toiduainete töötlemisel on eelistatud heksaan ja isoheksaan, eriti isoheksaan, kuna need on mittetoksilised ja neil on neutraalne pH \ t.

Viited

1. Advameg, Inc. (S.F.). Määrdeõli. Taastati alates madehow.com.
2. Advameg, Inc. (S.F.). Orgaaniline keemia - reaalse elu rakendused. Välja otsitud aadressilt scienceclarified.com.
3. (2016, 20. september). Alkanad. Taastati sidumata.com-st.
4. (2016, 26. mai). Alkanaste reaktsioonid. Taastati sidumata.com-st.
5. Haydon Armstrong, J. H. (S.F.). Määrdeõli. Välja otsitud energyeducation.ca.
6. co.uk. (2015). Alkaani tüübid ja struktuurid. Välja otsitud petroleum.co.uk-st.
7. Alkaanite omadused ja kasutusalad. (S.F.). Taastati ausetute.com-st.
8. Alkaani kasutamine. (2011). Välja otsitud aadressilt hzorganichemistry.wordpress.com.