- การใช้งานหลักและการใช้แอลเคน
- 1- เชื้อเพลิง
- 2- ตัวทำละลาย
- 3- น้ำมันหล่อลื่น
- 4- แว็กซ์และพาราฟิน
- 5- ยางมะตอย
- 6- ปฏิกิริยาเคมี
- 7- การใช้แอลเคนอื่น ๆ
- อ้างอิง
การใช้และการใช้งานบางอย่างของอัลเคนเป็นเชื้อเพลิง - แก๊สน้ำมันเบนซินดีเซลเป็นตัวทำละลาย - เพนเทนเฮกเซนไอโซเฮกเซนและเฮปเทนเป็นสารหล่อลื่นหรือเป็นแว็กซ์และพาราฟิน
Alkanes เป็นสารประกอบที่มีเฉพาะคาร์บอนและไฮโดรเจนดังนั้นจึงเป็นไฮโดรคาร์บอน พวกเขาเรียกอีกอย่างว่าพาราฟินหรือไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวเนื่องจากอะตอมของคาร์บอนและไฮโดรเจนเชื่อมโยงกันด้วยพันธะเดี่ยวเท่านั้น
แอลเคนเป็นชุดที่คล้ายคลึงกันของสารอินทรีย์ซึ่งสมาชิกแตกต่างกันโดยมวลโมเลกุลคงที่ 14 ซึ่งเป็น CH 2 สูตรทั่วไปคือ CnH 2n + 2
แอลเคนมีพันธะเดี่ยวเท่านั้นซึ่งหมายความว่าอิ่มตัวด้วยอะตอมของไฮโดรเจน พวกมันเป็นไฮโดรคาร์บอนพื้นฐานและเป็นจุดเริ่มต้นในการทำความเข้าใจเคมีของโมเลกุลอื่น ๆ ที่ซับซ้อนกว่า
แอลเคนได้ชื่อมาจากหมู่อัลคิลซึ่งประกอบด้วยคาร์บอน 1 ตัวและไฮโดรเจน 3 ตัว
แน่นอนว่ามีกลุ่มอื่น ๆ แต่มีหมู่อัลคิลอยู่เสมอ คำลงท้าย "-ano" ช่วยให้คุณรู้ว่ามีพันธะเดี่ยวในโมเลกุลเหล่านี้เท่านั้น
สมาชิกที่เล็กที่สุดของตระกูลแอลเคนคือก๊าซในขณะที่สารประกอบที่ใหญ่ที่สุดคือสารประกอบของเหลวและของแข็ง
มักพบในแหล่งเชื้อเพลิงเช่นก๊าซธรรมชาติและน้ำมัน โดยทั่วไปสารประกอบที่เป็นของแข็งจะมีลักษณะคล้ายขี้ผึ้ง
การใช้งานหลักและการใช้แอลเคน
1- เชื้อเพลิง
การใช้อัลเคนเป็นเชื้อเพลิงหลัก ปฏิกิริยาออกซิเดชั่นของมันจะปล่อยพลังงานที่สามารถใช้ในการผลิตไฟฟ้าเคลื่อนย้ายยานพาหนะหรือแม้แต่ปรุงอาหาร
แอลเคนสายสั้นเช่นมีเทนอีเทนโพรเพนและบิวเทนอยู่ในสถานะก๊าซและสามารถสกัดได้จากแหล่งก๊าซธรรมชาติ
ก๊าซมีเทนใช้เป็นเชื้อเพลิงของรถยนต์ในขณะที่โพรเพนและบิวเทนใช้เป็นก๊าซหุงต้ม
แอลเคนโซ่ที่ยาวกว่าอยู่ในสถานะของเหลวและสามารถพบได้ในน้ำมันเบนซินหรือดีเซล เมื่อพูดถึงค่าออกเทนสูงหมายถึงความเข้มข้นของออกเทนในน้ำมันเชื้อเพลิง
2- ตัวทำละลาย
เนื่องจากโมเมนต์ไดโพลระหว่างคาร์บอนและออกซิเจนอยู่ในระดับต่ำมากแอลเคนจึงไม่มีขั้วพันธะดังนั้นจึงทำหน้าที่เป็นตัวทำละลายแบบอะโพลาร์
นักเคมีมีคำพูดที่ระบุว่า "คล้ายละลายคล้ายกัน" ซึ่งหมายความว่าตัวทำละลายที่มีขั้วละลายสารมีขั้วและตัวทำละลายที่ไม่มีขั้วหรือไม่มีขั้วจะละลายสารที่ไม่มีขั้ว
สารประกอบเช่นเพนเทนเฮกเซนไอโซเฮกเซนและเฮปเทนถูกใช้ในห้องปฏิบัติการและในอุตสาหกรรมเป็นตัวทำละลายสำหรับปฏิกิริยาในตัวกลางที่ไม่มีขั้ว โนแนนเป็นส่วนประกอบหลักของน้ำมันก๊าด
3- น้ำมันหล่อลื่น
แอลเคนที่มีโมเลกุลคาร์บอน 17 โมเลกุลขึ้นไปใช้เป็นสารหล่อลื่นและสารต้านการกัดกร่อนเนื่องจากธรรมชาติไม่ชอบน้ำหมายความว่าน้ำไม่สามารถเข้าถึงพื้นผิวโลหะได้ ด้วยความหนาแน่นและความหนืดจึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานนี้
น้ำมันหล่อลื่นที่มีความหนืดต่างกันสามารถผสมกันได้และเป็นความสามารถในการผสมน้ำมันที่ทำให้น้ำมันบางชนิดมีประโยชน์มาก
ตัวอย่างเช่นน้ำมันเครื่องทั่วไปโดยทั่วไปจะมีส่วนผสมของน้ำมันที่มีความหนืดต่ำเพื่อให้สตาร์ทได้ง่ายในอุณหภูมิที่เย็นและน้ำมันที่มีความหนืดสูงเพื่อประสิทธิภาพที่ดีขึ้นในอุณหภูมิการทำงานปกติ
ตั้งแต่สมัยโรมันของเหลวหลายชนิดรวมทั้งน้ำถูกใช้เป็นน้ำมันหล่อลื่นเพื่อลดแรงเสียดทานความร้อนและการสึกหรอระหว่างชิ้นส่วนเครื่องจักรที่สัมผัสกัน
ปัจจุบันน้ำมันหล่อลื่นเป็นผลิตภัณฑ์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากมีการใช้งานที่หลากหลาย
4- แว็กซ์และพาราฟิน
Alkanes เป็นที่รู้จักกันในชื่อพาราฟินซึ่งทำให้คำนี้สับสนมากเนื่องจากพาราฟินยังหมายถึงขี้ผึ้งชนิดหนึ่ง
เพื่อชี้แจงแนวคิดไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว (ที่มีสูตร CnH 2n + 2 ) เป็นพาราฟินและส่วนผสมของโมเลกุลเหล่านี้สามารถใช้ทำขี้ผึ้งที่เรียกว่าขี้ผึ้งพาราฟิน
โดยทั่วไปแล้วอัลเคนที่ใช้ในขี้ผึ้งนี้จะมีโซ่คาร์บอนที่มีคาร์บอน 20 ถึง 40 คาร์บอน ดังนั้นพาราฟินแว็กซ์จึงเป็นขี้ผึ้งชนิดหนึ่งที่ทำจากพาราฟินหรืออัลเคน
ขี้ผึ้งพาราฟินมีลักษณะเป็นจุดหลอมเหลวต่ำโครงสร้างยืดหยุ่นและเผาไหม้ง่าย โดยทั่วไปจะใช้เทียนและดินสอสี
5- ยางมะตอย
ยางมะตอยมีอยู่ในน้ำมันดิบและประกอบด้วยส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอนโดยเฉพาะแอลเคนโซ่ที่มีคาร์บอน 35 คาร์บอนขึ้นไป ยางมะตอยมีความหนืดกึ่งแข็ง
การใช้งานหลักคือการสร้างถนนเนื่องจากการเติมทรายหรือกรวดลงในยางมะตอยทำให้เกิดส่วนผสมที่เป็นของแข็งเหมาะสำหรับการใช้งานประเภทนี้
เมื่อความหนาแน่นต่ำลงจะเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าพิทช์และสามารถใช้เป็นสารกันซึมได้
6- ปฏิกิริยาเคมี
เมื่อเทียบกับอัลคีนและอัลคีนแล้วแอลเคนนั้นค่อนข้างไม่มีปฏิกิริยาเนื่องจากไม่มีพันธะไพที่อ่อนแอกว่าในโครงกระดูกคาร์บอน อย่างไรก็ตามมีปฏิกิริยาบางประเภทที่มักเกิดกับอัลเคน
ปฏิกิริยาที่สำคัญที่สุดที่อัลเคนได้รับคือการเผาไหม้ อัลเคนเชิงเส้นที่มีขนาดเล็กจะถูกออกซิไดซ์ได้ง่ายกว่าโมเลกุลที่มีขนาดใหญ่และแตกแขนงมากกว่า
อัลเคนสามารถเผาไหม้ต่อหน้าออกซิเจนเพื่อผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์น้ำและพลังงาน
ในสถานการณ์ที่ จำกัด ออกซิเจนผลิตภัณฑ์ ได้แก่ คาร์บอนมอนอกไซด์น้ำและพลังงาน ด้วยเหตุนี้จึงมักใช้แอลเคนเป็นแหล่งเชื้อเพลิง
C 3 H 8 + 5o 2 » 3CO 2 + 4H 2 O + พลังงาน
ปฏิกิริยาที่สอดคล้องกันนอกเหนือจากการเผาไหม้ที่อัลเคนได้รับคือการทำฮาโลเจนของอนุมูลอิสระ
ในกระบวนการนี้ไฮโดรเจนในหมู่อัลคิลจะถูกแทนที่ด้วยฮาโลเจน (โมเลกุลเช่นคลอรีนและโบรมีนบนตารางธาตุ) ปฏิกิริยาทั่วไปแสดงให้เห็นโดยใช้โพรเพน
2C 3 H 8 + Cl 2 » 2C 3 H 8 Cl
แอลเคนเชิงซ้อนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงที่พบในน้ำมันดิบมักถูกแบ่งออกเป็นอัลเคนที่มีขนาดเล็กและมีประโยชน์มากกว่าโดยการแตกด้วยความร้อน นอกจากนี้ยังมีการผลิตอัลคีนและก๊าซไฮโดรเจนโดยใช้วิธีนี้
โดยทั่วไปการแตกร้าวด้วยความร้อนจะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูงและมักจะมีตัวเร่งปฏิกิริยา ได้ส่วนผสมของผลิตภัณฑ์และสามารถแยกแอลเคนและแอลเคนเหล่านี้ได้โดยการกลั่นแบบเศษส่วน
7- การใช้แอลเคนอื่น ๆ
Alkanes มีประโยชน์อื่น ๆ นอกเหนือจากที่กล่าวไปแล้ว สารประกอบเช่นอีเทนใช้สำหรับการผลิตเอทิลีนซึ่งใช้ในการผลิตเอทิลีนไกลคอล (ส่วนประกอบหลักของสารป้องกันการแข็งตัว) และโพลีเอทิลีนซึ่งเป็นพลาสติกที่ใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลก
โพรเพนสามารถใช้เป็นสารทำความเย็นได้เมื่อไม่มีไฟฟ้า เมื่อก๊าซขยายตัวจะดูดซับความร้อน
ในความเป็นจริงมันสามารถทำให้เกิดอาการบวมเป็นน้ำเหลืองได้ นอกจากนี้ยังได้รับการพิจารณาให้ใช้แทนสารทำความเย็นอื่น ๆ แต่มีข้อเสียเปรียบหลักคือการระเบิด
บิวเทนเป็นสารที่ร่าเริงดังนั้นจึงมักถูกทารุณกรรมในฐานะผู้สูดดม น่าเสียดายที่มันทำให้หายใจไม่ออกหัวใจเต้นผิดจังหวะและกล้ามเนื้อกระตุกของทางเดินหายใจในปอด
คุณสมบัติสุดท้ายนี้เป็นสาเหตุของ "ผู้ติดยาเสียชีวิตอย่างกะทันหัน" และเป็นสาเหตุของการเสียชีวิตใน 55% ของกรณีที่เกี่ยวข้องกับการสูดดมตัวทำละลาย
เพนเทนสามารถพบได้ในน้ำมันเบนซินผสม แต่การใช้งานหลักในอุตสาหกรรมนี้เป็นเสมือน "เครื่องเป่า" ในการสร้างโฟมพลาสติก
นอกจากนี้เช่นเดียวกับโพรเพนสามารถใช้เป็นสารทำความเย็นได้ ไอโซเมอร์ไอโซเพนเทนมักใช้ในยาสีฟัน
เฮกเซนและไอโซเฮกเซนเป็นตัวทำละลายที่ต้องการในกระบวนการแปรรูปอาหารโดยเฉพาะไอโซเฮกเซนเนื่องจากไม่เป็นพิษและมีค่า pH เป็นกลาง
อ้างอิง
- Advameg, Inc. (SF) น้ำมันหล่อลื่น. กู้คืนจาก madehow.com.
- Advameg, Inc. (SF) เคมีอินทรีย์ - การใช้งานในชีวิตจริง กู้คืนจาก scienceclarified.com.
- (2559, 20 กันยายน). แอลเคน กู้คืนจาก boundless.com.
- (2559 26 พ.ค. ). ปฏิกิริยาของ Alkanes กู้คืนจาก boundless.com.
- Haydon Armstrong, JH (SF). น้ำมันหล่อลื่น. กู้คืนจาก energyeducation.ca.
- co.uk. (2558). ประเภทและโครงสร้างของแอลเคน กู้คืนจาก petroleum.co.uk.
- คุณสมบัติและการใช้ประโยชน์ของ Alkanes (SF) กู้คืนจาก ausetute.com.
- การใช้ Alkane (2011) กู้คืนจาก hzorganichemistry.wordpress.com.