Některé použití a aplikace alkanů Jsou to jako palivo-plyn, benzín, nafta, jako rozpouštědla - pentan, hexan, isohexan a heptan, jako maziva nebo jako vosky a parafíny.

Alkany jsou sloučeniny, které obsahují pouze uhlík a vodík, proto jsou to uhlovodíky. Jsou také známé jako parafiny nebo nasycené uhlovodíky, protože atomy uhlíku a vodíku jsou spojeny výhradně jednoduchými vazbami.

Alkany patří do homologní řady organických sloučenin, ve kterých se členy liší konstantní molekulovou hmotností 14, což je CH₂. Obecný vzorec je CnH_{2n+2 (Advameg, Inc., S.F.).}

Alkany obsahují pouze jednoduché vazby, což znamená, že jsou nasyceny atomy vodíku. Jsou to základní uhlovodíky a výchozí body pro pochopení chemie dalších složitějších molekul.

Alkány jsou pojmenovány po alkylové skupině, která se skládá z jednoho uhlíku a tří vodíku.

Samozřejmě, že obsahují jiné skupiny, ale konzistentně obsahují alkylovou skupinu. Konec "-ano" umožňuje vědět, že v těchto molekulách jsou pouze jednoduché odkazy.

Nejmenší členové rodiny alkanů jsou plyny, zatímco větší sloučeniny jsou kapalné a pevné sloučeniny.

Běžně se nacházejí v palivových zdrojích, jako je zemní plyn a ropa. Pevné sloučeniny jsou typicky voskovité (Boundless, 2016).

Hlavní použití a aplikace alkanů

1 - Palivo

Hlavní použití alkanes je použití paliva. Jeho oxidační reakce uvolňuje energii, kterou lze použít k výrobě elektřiny, přemístit vozidla nebo dokonce vařit.

Alkány s krátkým řetězcem, jako je metan, ethan, propan a butan, jsou v plynném stavu a mohou být extrahovány z polí zemního plynu..

Metan se používá jako palivo pro vozidla, zatímco propan a butan se používají jako plyn pro vaření.

Alkány s delším řetězcem jsou v kapalném stavu a lze je nalézt v benzínu nebo naftě. Když mluvíme o vysokém oktanu, odkazuje se na koncentraci oktanu v palivu (Properties and Uses of Alkanes, S.F.)..

2- Rozpouštědla

Protože dipólový moment mezi uhlíkem a kyslíkem je velmi nízký, alkány nemají polaritu vazby, takže perfektně slouží jako nepolární rozpouštědla..

Chemici mají zásadu, která říká, že "jako se rozpouští jako", to znamená, že polární rozpouštědla rozpouštějí polární látky a nepolární nebo nepolární rozpouštědla rozpouštějí nepolární látky.

Sloučeniny jako pentan, hexan, isohexan a heptan se používají v laboratoři a v průmyslu jako rozpouštědlo pro reakce v nepolárním médiu. Nano je hlavní složkou petroleje (Petroleum.co.uk, 2015).

3- Maziva

Alkány se 17 nebo více uhlíkovými molekulami se používají jako maziva a antikorozní prostředky, protože jejich hydrofobní povaha znamená, že voda nemůže dosáhnout povrchu kovu. Vzhledem k jeho hustotě a viskozitě jsou ideální pro toto použití.

Mazací oleje různých viskozit mohou být smíchány dohromady a právě tato schopnost je mísí, což činí některé oleje tak užitečnými.

Například běžný motorový olej je obecně směs oleje s nízkou viskozitou, která umožňuje snadný start při nízkých teplotách a olej s vysokou viskozitou pro lepší výkon při normálních provozních teplotách (Haydon Armstrong, S.F.)..

Od římských časů, mnoho kapalin, včetně vody, byli používáni jako mazadla minimalizovat tření, teplo a opotřebení mezi mechanickými částmi v kontaktu s každým jiný..

Mazací olej je dnes nejrozšířenějším produktem díky široké škále možných aplikací (Advameg, Inc., S.F.).

4 - Vosky a parafíny

Alkány jsou také známé jako parafíny, což činí tento termín velmi matoucím, protože parafín také označuje typ vosku.

Objasnění pojmů, jakýkoliv nasycený uhlovodík (se vzorcem CnH_{2n +2}) je parafín a směs těchto molekul může být použita pro výrobu vosku nazývaného parafínový vosk.

Alkyny používané v tomto vosku mají obecně uhlíkové řetězce, které obsahují 20 až 40 atomů uhlíku. Parafinový vosk je tedy typ vosku vyrobeného z parafinů nebo alkanů.

Parafinový vosk se vyznačuje nízkou teplotou tání, flexibilní strukturou a snadným spalováním. Obvykle se používá ve svíčkách a pastelkách.

5- Asfaltování

Asfalt je přítomen v surové ropě a sestává ze směsi uhlovodíků, obzvláště alkanů řetězce 35 uhlíků nebo více. Asfalt má viskózní a polotuhou konzistenci.

Jeho hlavním využitím je výstavba silnic, protože přidávání písku nebo štěrku do asfaltu vytváří tuhou směs ideální pro tento typ použití..

Když je jeho hustota nižší, je také známa jako smola a může být použita jako hydroizolace (použití Alkane, 2011).

6. Chemické reakce

Ve srovnání s alkény a alkyny jsou alkány relativně nereaktivní vzhledem k absenci slabší pi vazby v jejich uhlíkových skeletech. Nicméně, tam jsou některé druhy reakcí, které jsou obyčejně prováděny s alkanes.

Nejdůležitější reakcí, kterou mají alkány, je spalování. Menší lineární alkany oxidují snadněji než větší, větvené molekuly.

Alkány mohou spalovat v přítomnosti kyslíku za vzniku oxidu uhličitého, vody a energie.

V situacích s omezeným obsahem kyslíku jsou produkty oxid uhelnatý, voda a energie. Z tohoto důvodu jsou alkány často používány jako zdroje paliva.

C₃H₈ + 5O₂ "3CO₂ + 4H₂O + energie

Konzistentní reakce, kromě spalování, že zkušenosti alkanů je halogenace volných radikálů.

V tomto procesu jsou vodíky v alkylových skupinách nahrazeny halogeny (molekuly, jako je chlor a brom v periodické tabulce). Typická reakce je demonstrována s použitím propanu.

2C₃H₈ + Cl₂ "2C₃H₈Cl

Komplexní alkány s vysokou molekulovou hmotností nalezené v surové ropě jsou často rozděleny na menší a užitečnější alkany tepelným krakováním; Tímto způsobem se také vyrábí alkeny a plynný vodík.

Tepelné krakování se typicky provádí při vysokých teplotách a často v přítomnosti katalyzátoru. Získá se směs produktů a tyto alkány a alkény lze oddělit frakční destilací (Boundless, 2016)..

7- Ostatní použití alkanů

Alkány mají jiná použití než ta, která již byla zmíněna. Sloučeniny takový jak ethane být užitý na výrobu ethylene, který je používán produkovat ethylene glykol (hlavní komponenta nemrznoucí směsi) a polyetylén, který je nejvíce široce použitý plast na světě..

Propan může být použit jako chladivo, když není k dispozici elektřina. Když se plyn rozpíná, absorbuje teplo.

Ve skutečnosti to může způsobit omrzliny. Je také považován za náhradu za jiná chladiva, ale má hlavní nevýhodu v tom, že je výbušný.

Butan je euforický, takže je často zneužíván jako inhalační prostředek. Bohužel způsobuje udušení, srdeční arytmii a křeče ve svalech dýchacích cest v plicích.

Tato poslední vlastnost je příčinou „náhlého úmrtí narkomana“ a je příčinou smrti v 55% případů spojených s vdechováním rozpouštědel..

Pentan se nachází v benzínových směsích, ale jeho hlavní použití v průmyslovém prostředí je jako "dmychadlo" při výrobě plastových pěn.

Také, jako propan, může být použit jako chladivo. Jeho izomer, isopentan, se běžně používá v zubních pastách.

Hexan a isohexan jsou výhodná rozpouštědla při zpracování potravin, zejména isohexan, protože jsou netoxická a mají neutrální pH.

Odkazy

1. Advameg, Inc. (S.F.). Mazací olej. Obnoveno z madehow.com.
2. Advameg, Inc. (S.F.). Organická chemie - skutečné-aplikace života. Zdroj: scienceclarified.com.
3. (2016, 20. září). Alkany. Obnoveno z boundless.com.
4. (2016, 26. května). Reakce alkanů. Obnoveno z boundless.com.
5. Haydon Armstrong, J. H. (S.F.). Mazací olej. Zdroj: energyeducation.ca.
6. co.uk. (2015). Druhy a struktury alkanů. Získáno z ropy.
7. Vlastnosti a použití alkanů. (S.F.). Obnoveno z ausetute.com.
8. Použití Alkane. (2011). Zdroj: hzorganichemistry.wordpress.com.