پایگاه خبری عصرجهان؛ نسیم حافظی دبیری شیمی ناحیه ۲ اهواز- تعدادی کاربردها و کاربردهای آلکان ها آنها به عنوان سوخت - گاز ، بنزین ، گازوئیل - ، به عنوان حلال - پنتان ، هگزان ، ایزوهگزان و هپتان - به عنوان روان کننده یا به عنوان موم و پارافین هستند.

آلکان ها ترکیباتی هستند که فقط حاوی کربن و هیدروژن هستند ، بنابراین هیدروکربن هستند. آنها همچنین به عنوان پارافین یا هیدروکربن های اشباع شناخته می شوند زیرا اتم های کربن و هیدروژن منحصراً توسط پیوندهای منفرد به هم متصل می شوند.

آلکان ها به یک سری همولوگ از ترکیبات آلی تعلق دارند که در آن اعضای با یک جرم مولکولی ثابت 14 که CH است متفاوت هستند.₂. فرمول کلی CnH است_2n+2.

آلکان ها فقط دارای پیوندهای منفرد هستند ، به این معنی که با اتم های هیدروژن اشباع شده اند. آنها هیدروکربنهای اساسی و نقاط شروع برای درک شیمی سایر مولکولهای پیچیده تر هستند.

آلکان ها نام خود را از گروه آلکیل گرفته اند که از یک کربن و سه هیدروژن تشکیل شده است.

البته ، آنها شامل گروه های دیگری هستند ، اما به طور مداوم حاوی یک گروه آلکیل هستند. انتهای "-ano" به شما اجازه می دهد تا بدانید که فقط پیوندهای منفردی در این مولکول ها وجود دارد.

کوچکترین اعضای خانواده آلکانها گازها هستند ، در حالی که بزرگترین ترکیبات ترکیبات مایع و جامد هستند.

آنها معمولاً در منابع سوختی مانند گاز طبیعی و روغن یافت می شوند. ترکیبات جامد به طور معمول دارای بافت مومی هستند.

موارد اصلی و کاربردهای آلکان ها

1- سوخت

کاربرد اصلی آلکان ها برای سوخت است. واکنش اکسیداسیون آن انرژی آزاد می کند که می تواند برای تولید برق ، جابجایی وسایل نقلیه یا حتی پخت و پز استفاده شود.

آلکانهای با زنجیره کوتاه مانند متان ، اتان ، پروپان و بوتان در حالت گازی هستند و می توانند از میادین گاز طبیعی استخراج شوند.

از متان به عنوان سوخت وسایل نقلیه استفاده می شود در حالی که پروپان و بوتان به عنوان گاز پخت و پز استفاده می شود.

آلکان های زنجیر طولانی تر در حالت مایع هستند و می توان آنها را در بنزین یا گازوئیل یافت. وقتی صحبت از اکتان بالا می شود ، به غلظت اکتان در سوخت اشاره دارد.

2- حلالها

از آنجا که گشتاور دو قطبی بین کربن و اکسیژن بسیار کم است ، آلکان ها قطبیت پیوند ندارند بنابراین به عنوان حلالهای آپولاری عمل می کنند.

شیمیدانان یک جمله بزرگ دارند که می گوید "مشابه حل می شود مشابه" ، این بدان معنی است که حلال های قطبی مواد قطبی را حل می کند و حلال های غیر قطبی یا غیر قطبی مواد غیر قطبی را حل می کند.

از ترکیباتی مانند پنتان ، هگزان ، ایزوهگزان و هپتان در آزمایشگاه و در صنعت به عنوان حلال واکنش در یک محیط غیر قطبی استفاده می شود. نونان جز component اصلی نفت سفید است.

3- روان کننده ها

آلکان ها با 17 مولکول کربن یا بیشتر به عنوان روان کننده و ضد خوردگی استفاده می شوند ، زیرا ماهیت آبگریز آنها به این معنی است که آب نمی تواند به سطح فلز برسد. با توجه به تراکم و ویسکوزیته آنها برای این استفاده بسیار مناسب هستند.

روغن های روانکاری با ویسکوزیته های مختلف می توانند با یکدیگر مخلوط شوند و همین توانایی مخلوط کردن آنهاست که باعث مفید بودن برخی روغن ها می شود.

به عنوان مثال ، روغن موتور معمولی به طور کلی ترکیبی از روغن با ویسکوزیته پایین است که امکان شروع آسان در دمای سرد و روغن با ویسکوزیته بالا را برای عملکرد بهتر در دمای کار طبیعی فراهم می کند.

از زمان روم ، بسیاری از مایعات ، از جمله آب ، به عنوان روان کننده استفاده می شود تا اصطکاک ، گرما و سایش بین قطعات مکانیکی در تماس با یکدیگر را به حداقل برساند.

امروزه روغن روانکاری به دلیل کاربردهای گسترده ای که دارد ، پرکاربردترین محصول است.

4- موم و پارافین

آلکان ها به پارافین نیز معروف هستند که این اصطلاح را بسیار گیج کننده می کند زیرا پارافین به نوعی موم نیز اشاره دارد.

روشن کردن مفاهیم ، هیدروکربن های اشباع شده (با فرمول CnH)_{2n +2}) یک پارافین است و می توان از مخلوطی از این مولکول ها برای ساخت مومی به نام موم پارافین استفاده کرد.

به طور کلی ، آلکان های استفاده شده در این موم دارای زنجیره های کربن است که حاوی 20 تا 40 کربن است. بنابراین موم پارافین نوعی موم است که از پارافین یا آلکان ساخته می شود.

واکس پارافین با نقطه ذوب کم ، ساختار انعطاف پذیر و سوزاندن آسان مشخص می شود. به طور کلی در شمع و مداد رنگی استفاده می شود.

5- آسفالت

آسفالت در روغن خام وجود دارد و از مخلوطی از هیدروکربن ها ، به ویژه آلکان های زنجیره ای 35 کربن یا بیشتر تشکیل شده است. آسفالت دارای یک قوام نیمه جامد ، چسبناک است.

کاربرد اصلی آن ساخت جاده ها است زیرا افزودن شن و ماسه به آسفالت مخلوط جامدی ایده آل برای این نوع استفاده ایجاد می کند.

هنگامی که چگالی آن کمتر باشد ، به عنوان گام نیز شناخته می شود و می تواند به عنوان ماده ضد آب استفاده شود.

6- واکنشهای شیمیایی

در مقایسه با آلکن ها و آلکین ها ، به دلیل عدم وجود پیوند پی ضعیف تر در اسکلت های کربنی آنها ، آلکان ها نسبتاً غیرفعال هستند. با این حال ، برخی از دسته واکنش ها وجود دارد که معمولاً با آلکان ها انجام می شود.

مهمترین واکنشی که آلکانها متحمل می شوند احتراق است. آلکان های خطی کوچکتر از مولکول های بزرگتر و منشعب تر به راحتی اکسید می شوند.

آلکان ها می توانند در حضور اکسیژن بسوزانند و دی اکسید کربن ، آب و انرژی تولید کنند.

در شرایط محدود اکسیژن ، محصولات مونوکسیدکربن ، آب و انرژی هستند. به همین دلیل ، از آلکان ها اغلب به عنوان منبع سوخت استفاده می شود.

ج₃ح₈ + 5 درجه₂ ”3CO₂ + 4 ساعت₂انرژی O +

یک واکنش مداوم ، علاوه بر احتراق ، که آلکان ها تحت آن قرار می گیرند ، هالوژناسیون رادیکال های آزاد است.

در این فرآیند ، هیدروژنهای موجود در گروههای آلکیل با هالوژنها جایگزین می شوند (مولکولهایی مانند کلر و برم در جدول تناوبی). یک واکنش معمولی با استفاده از پروپان نشان داده می شود.

2 درجه سانتیگراد₃ح₈ + Cl₂ "2 درجه سانتیگراد₃ح₈Cl

آلکان های پیچیده با وزن مولکولی بالا که در روغن خام یافت می شوند ، با ترک خوردگی حرارتی اغلب به آلکان های کوچکتر و مفید تقسیم می شوند. آلکن ها و گاز هیدروژن نیز با استفاده از این روش تولید می شوند.

ترک خوردگی حرارتی معمولاً در دماهای بالا و غالباً در حضور کاتالیزور انجام می شود. مخلوطی از محصولات بدست می آید و می توان این آلکان ها و آلکن ها را با تقطیر کسری جدا کرد.

7- کاربردهای دیگر آلکان ها

آلکان ها غیر از موارد ذکر شده کاربردهای دیگری نیز دارند. از ترکیباتی مانند اتان برای تولید اتیلن استفاده می شود که برای تولید اتیلن گلیکول (جز main اصلی ضد یخ) و پلی اتیلن استفاده می شود که پرکاربردترین پلاستیک در سراسر جهان است.

پروپان می تواند به عنوان مبرد استفاده شود در صورت عدم وجود برق. با انبساط گاز ، گرما جذب می شود.

در واقع می تواند باعث سرمازدگی شود. این ماده همچنین به عنوان جایگزینی برای مبردهای دیگر در نظر گرفته می شود ، اما ایراد اصلی آن ماده منفجره بودن است.

بوتان یک بیماری سرخوشی است ، بنابراین اغلب به عنوان ماده استنشاقی مورد سو استفاده قرار می گیرد. متأسفانه باعث خفگی ، آریتمی قلبی و اسپاسم عضلات مجاری تنفسی ریه ها می شود.

این خاصیت آخر علت "مرگ ناگهانی معتاد به مواد مخدر" است و در 55٪ موارد مربوط به استنشاق حلال ها علت مرگ است.

پنتان را می توان در مخلوط های بنزین یافت ، اما کاربرد اصلی آن در محیط های صنعتی به عنوان "دمنده" در ایجاد کفهای پلاستیکی است.

همچنین مانند پروپان می توان از آن به عنوان مبرد استفاده کرد. ایزومر آن ، ایزوپنتان ، معمولاً در خمیر دندان استفاده می شود.

هگزان و ایزوهگزان حلال های ترجیحی در پردازش مواد غذایی ، به ویژه ایزوهگزان هستند ، زیرا غیر سمی هستند و دارای pH خنثی هستند.

منابع

1. Advameg ، شرکت (S.F.) روغن کاری. از سایت madehow.com بازیابی شد.
2. Advameg ، شرکت (S.F.) شیمی آلی - برنامه های واقعی. بازیابی شده از سایت scienceclarified.com.
3. (2016 ، 20 سپتامبر). آلکان ها. بازیابی از وب سایت بی کران.
4. (2016 ، 26 مه). واکنشهای آلکان. بازیابی از وب سایت بی کران.
5. هایدون آرمسترانگ ، J. H. (S.F.) روغن کاری. بازیابی از Energyeducation.ca.
6. co.uk (2015) انواع و ساختارهای آلکان. بازیابی شده از petroleum.co.uk.
7. خواص و کاربردهای آلکان. (S.F.) از سایت ausetute.com بازیابی شده است.
8. موارد استفاده از آلکان. (2011). بازیابی شده از hzorganichemistry.wordpress.com.