Noen bruksområder og anvendelser av alkaner De er som drivstoff -gass, bensin, diesel-, som løsningsmidler - pentan, heksan, isoheksan og heptan-, som smøremidler eller som voks og parafiner.
Alkaner er forbindelser som bare inneholder karbon og hydrogen, derfor er de hydrokarboner. De er også kjent som parafiner eller mettede hydrokarboner fordi karbon- og hydrogenatomene er koblet utelukkende med enkeltbindinger..
Alkaner tilhører en homolog serie av organiske forbindelser der medlemmene skiller seg med en konstant molekylvekt på 14 som er CHto. Den generelle formelen er CnH2n + to.
Alkaner inneholder bare enkeltbindinger, noe som betyr at de er mettet med hydrogenatomer. De er de grunnleggende hydrokarboner og utgangspunkt for å forstå kjemien til andre mer komplekse molekyler.
Alkaner får navnet sitt fra alkylgruppen som består av ett karbon og tre hydrogener.
Selvfølgelig inneholder de andre grupper, men de inneholder konsekvent en alkylgruppe. Avslutningen "-ano" lar deg vite at det bare er enkeltbindinger i disse molekylene.
De minste medlemmene av alkanfamilien er gasser, mens de største forbindelsene er flytende og faste forbindelser..
De finnes ofte i drivstoffkilder, som naturgass og olje. Faste forbindelser har vanligvis voksaktig struktur.
Hovedbruken av alkaner er til drivstoff. Dens oksidasjonsreaksjon frigjør energi som kan brukes til å generere elektrisitet, flytte kjøretøy eller til og med lage mat.
Kortkjedede alkaner, som metan, etan, propan og butan er i gassform, og vi kan trekke dem ut av naturgassforekomster.
Metan brukes som drivstoff til kjøretøy mens propan og butan brukes som kokegass..
Lengre kjedet alkaner er i flytende tilstand og kan finnes i bensin eller diesel. Når vi snakker om høyt oktan, refererer det til konsentrasjonen av oktan i drivstoffet.
Siden dipolmomentet mellom karbon og oksygen er veldig lavt, har alkaner ikke bindingspolaritet, så de fungerer perfekt som apolare løsemidler..
Kjemikere har en maksimum som sier "lignende oppløser like", dette betyr at polære løsemidler oppløser polare stoffer og ikke-polære eller ikke-polære løsemidler oppløser ikke-polære stoffer.
Forbindelser som pentan, heksan, isoheksan og heptan brukes i laboratoriet og i industrien som løsningsmidler for reaksjoner i et ikke-polært medium. Nonan er hovedkomponenten i parafin.
Alkaner med 17 eller flere karbonmolekyler brukes som smøremidler og korrosjonsmidler, siden deres hydrofobe natur betyr at vann ikke kan nå metalloverflaten. Gitt dens tetthet og viskositet, er de perfekte for denne bruken.
Smøreoljer med forskjellige viskositeter kan blandes med hverandre, og det er denne evnen til å blande dem som gjør noen oljer så nyttige..
For eksempel er vanlig motorolje generelt en blanding av olje med lav viskositet for å tillate enkel start i kalde temperaturer og en olje med høy viskositet for bedre ytelse ved normale driftstemperaturer..
Siden romertiden har mange væsker, inkludert vann, blitt brukt som smøremidler for å minimere friksjon, varme og slitasje mellom mekaniske deler i kontakt med hverandre..
I dag er smøreolje det mest brukte produktet på grunn av sitt brede utvalg av mulige bruksområder.
Alkaner er også kjent som parafiner, noe som gjør dette begrepet veldig forvirrende fordi parafin også refererer til en type voks..
Avklaring av begrepene, eventuelt mettet hydrokarbon (med formelen CnH2n + to) er en parafin, og en blanding av disse molekylene kan brukes til å lage en voks som kalles parafinvoks.
Generelt har alkanene som brukes i denne voks karbonkjeder som inneholder 20 til 40 karbonatomer. Derfor er parafinvoks en type voks laget av parafiner eller alkaner..
Paraffinvoks er preget av lavt smeltepunkt, fleksibel struktur og lett forbrenning. Vanligvis brukt i stearinlys og fargestifter.
Asfalt er tilstede i råolje og består av en blanding av hydrokarboner, spesielt kjedealkaner med 35 karbonatomer eller mer. Asfalt har en tyktflytende og halvfast konsistens.
Hovedbruken er konstruksjon av veier fordi tilsetning av sand eller grus i asfalten gir en solid blanding som er ideell for denne typen bruk..
Når densiteten er lavere, er den også kjent som tonehøyde og kan brukes som vanntettingsmiddel..
Sammenlignet med alkener og alkyner er alkaner relativt ureaktive på grunn av fraværet av en svakere pi-binding i karbonskjelettene. Imidlertid er det noen klasser av reaksjoner som ofte utføres med alkaner..
Den viktigste reaksjonen som alkaner gjennomgår er forbrenning. Mindre lineære alkaner blir lettere oksidert enn større, mer forgrenede molekyler.
Alkaner kan brenne i nærvær av oksygen for å produsere karbondioksid, vann og energi.
I oksygenbegrensede situasjoner er produktene karbonmonoksid, vann og energi. Av denne grunn brukes alkaner ofte som drivstoffkilder..
C3H8 + 5Oto ”3COto + 4HtoO + energi
En jevn reaksjon, i tillegg til forbrenning, som alkaner gjennomgår er halogenering av frie radikaler..
I denne prosessen erstattes hydrogenene i alkylgrupper med halogener (molekyler som klor og brom på det periodiske systemet). En typisk reaksjon demonstreres ved bruk av propan.
2 C3H8 + Clto "2 C3H8Cl
Komplekse alkaner med høye molekylvekter som finnes i råolje deles ofte i mindre, mer nyttige alkaner ved termisk krakking; Alkener og hydrogengass produseres også ved hjelp av denne metoden..
Termisk krakking utføres typisk ved høye temperaturer, og ofte i nærvær av en katalysator. Det oppnås en blanding av produkter, og disse alkaner og alkener kan separeres ved fraksjonell destillasjon.
Alkanes har andre bruksområder bortsett fra de som allerede er nevnt. Forbindelser som etan brukes til produksjon av etylen, som brukes til å produsere etylenglykol (hovedkomponenten i frostvæske) og polyetylen, som er den mest brukte plasten over hele verden..
Propan kan brukes som kjølemiddel når strøm ikke er tilgjengelig. Når gassen utvides, absorberer den varme.
Faktisk kan det føre til forfrysninger. Det blir også vurdert som en erstatning for andre kjølemedier, men har den største ulempen med å være eksplosiv.
Butan er euforisk, så det blir ofte misbrukt som inhalasjonsmiddel. Dessverre forårsaker det kvelning, hjertearytmi og spasmer i musklene i luftveiene i lungene..
Denne siste egenskapen er årsaken til ”den plutselige døden til en narkoman”, og er dødsårsaken i 55% av tilfellene knyttet til innånding av løsemidler..
Pentan kan finnes i bensinblandinger, men den primære bruken i industrielle omgivelser er som en "blåser" for å skape plastskum..
I likhet med propan kan den også brukes som kjølemiddel. Dens isomer, isopentan, brukes ofte i tannkremer.
Heksan og isoheksan er de foretrukne løsningsmidlene i næringsmiddelbearbeiding, spesielt isoheksan, siden de ikke er giftige og har en nøytral pH.
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.