Nafteeniset hiilivedyt ovat osa öljyä. Niiden koostumusta, ominaisuuksia, valmistusta ja käyttöä käsitellään tässä artikkelissa. Tässä on esimerkkejä nafteenisista yhdisteistä, tunnetuimpien niistä kaavat. Esitetään kuivausaineiden käsite ja pohditaan nafteenien käyttöä kuivausaineiden muodossa maali- ja lakkateollisuudessa. Lyhyesti tarkasteltiin turvallisuutta työskenneltäessä nafteeneja sisältävien aineiden kanssa.
Nafteeniset hiilivedyt: käyttö, ominaisuudet, kaava
Nämä yhdisteet ovat orgaanisia aineita, joita saadaan suuria määriä öljystä. He saivat nimensä sanasta öljy (kreikkalainen teollisuusbensiini).
Nafteenisiin hiilivedyihin kuuluvat tyydyttyneiden hiilivetyjen alisyklisen sarjan yhdisteet, ts. joilla on pyöreät molekyylit, suljetut syklit. He saivat nimensä vuonna 1883. Tiedemiehet ottivat sen käyttöön orgaaniseen kemiaanV. V. Markovnikov ja V. N. Ogloblin. Nafteeneihin kuuluvat myös hiilivedyt, joissa on useita viisi- ja kuusijäsenisiä renkaita (mukaan lukien kondensoidut, esimerkiksi dekaliini). Ei ole täysin oikein luokitella kaikkia sykloalkaaneja (syklaaneja) nafteeneiksi.
Nafteenien fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet
Fysikaalisten ominaisuuksiensa perusteella nafteeniset hiilivedyt ovat nesteitä, joissa on joskus erittäin teräviä epämiellyttäviä hajuja, joista raakaöljy on kuuluisa. Nafteeneilla on terapeuttinen vaikutus erityisessä Naftalan-mudassa, jonka avulla hoidetaan monia ihosairauksia.
Kemiallisilta ominaisuuksiltaan nafteeniset hiilivedyt ovat samanlaisia kuin metaanisarjan tyydyttyneet asykliset hiilivedyt. Poikkeuksena on syklopropaani, joka käyttäytyy joissakin reaktioissa kuin tyydyttymätön hiilivety, joka lisää atomeja renkaan katkeamisen myötä. Useimmissa kemiallisissa reaktioissa nafteeniset hiilivedyt toimivat tyydyttyneinä hiilivetyinä, joissa on lineaarinen hiiliatomiketju. Kemiallisten reaktioiden käyttö syklin katkaisemalla mahdollistaa kuitenkin nafteenisten hiilivetyjen käytön erinomaisena raaka-aineena kemialliseen synteesiin: aromaattisten hiilivetyjen ja muiden arvokkaiden tuotteiden saamiseksi kemianteollisuudelle eri teollisuudenaloilla katalyyttisen reformoinnin avulla.
Yleinen kaava ja sarjan tärkeimmät edustajat
Nafteenisten hiilivetyjen kaava on yhteinen kaikille sykloalkaaneille: CnH2n, jossa n on atomien lukumäärä molekyylissä, yleensä viisi tai kuusi. Molekyylien tasokaava on ympyrä tai suljettu sykli. Tilavuuskaava on melko monimutkainen, joten sinulla on useita vaihtoehtojaatomien järjestely molekyylissä.
Esimerkkejä nafteenisista hiilivedyistä voivat olla sellaiset kemialliset yhdisteet kuin syklopentaani (viisi hiiliatomia renkaassa), sykloheksaani (kuusi hiiliatomia renkaassa) ja niiden alkyylijohdannaiset. Erityinen ryhmä ovat nafteenihapot. Tarkastellaanpa tarkemmin kaikkia näitä yhteyksiä.
Syklopentaani orgaaniseen synteesiin
Syklopentaani (tai syklopentyleeni) on syklinen tyydyttynyt hiilivety, joka sisältää viisi hiiliatomia yhdessä suljetussa ketjussa. Syklopentaanin kaava on С5Н10. Se on alisyklisen sarjan tyydyttynyt hiilivety, yksi yksinkertaisimmista sykloalkaaneista. Se on väritön neste, jolla on ominainen tuoksu, tiheys 0,745 g/cm3, veteen liukenematon, sekoittuu bentseenin, eetterin, asetonin kanssa (liukeneminen samank altaisen periaatteen mukaan). Suurin osa syklopentaanista saadaan öljyn sekundääritislauksella. Suurin osa syklopentaanista käytetään arvokkaiden kemikaalien, kuten väriaineiden, orgaanisessa synteesissä.
Sykloheksaani - raaka-aine polyamidin valmistukseen
Sykloheksaani (tai sykloheksyleeni), kuten syklopentaani, on tyydyttynyt hiilivety, joka sisältää kuusi hiiliatomia suljetussa syklissä. Sen kaava on С6Н12.
Sen fysikaaliset ominaisuudet ovat normaaliolosuhteissa väritöntä nestettä, tiheys 0,778g/cm3, veteen liukenematon. Kuten syklopentaani, liukenemme bentseeniin, eettereihin, asetoniin. Sitä sisältyy melkein kaikkiin öljytyyppeihin, mutta hyvin pieninä määrinä, joten se saadaan bentseenin katalyyttisellä hydrauksella. Sillä on syklopentaanin tapaan erittäin laaja käyttökohde kemianteollisuudessa sykloheksanolin ja sykloheksanonin, nitrosykloheksaanin, sykloheksanoksiimin tuotannossa – välituotteita kaprolaktaamin ja adipiinihapon valmistuksessa, joita puolestaan käytetään polyamidien valmistukseen.
Nafteenihapot: ominaisuudet ja käyttötarkoitukset
Nämä ovat alisyklisen sarjan karboksyylihappoja, enimmäkseen yksiemäksisiä. Ne sisältävät yhden tai useamman viisi- tai kuusijäsenisen hiilisyklin. Nafteenihapot muodostavat suurimman osan eri öljyjen happoa sisältävistä komponenteista. Ne uutetaan alkaliliuoksella, niin sanotulla naftenaattien "suolauksella".
Nafteenihapot ovat normaaleissa olosuhteissa viskooseja, värittömiä nesteitä, jotka muuttuvat keltaisiksi seisoessaan ja ovat käytännössä veteen liukenemattomia. Ne itsessään ovat hyviä liuottimia hartseille ja kumeille. Sekoittuu useimpiin orgaanisiin liuottimiin, sillä on kaikki karboksyylihappojen kemialliset ominaisuudet.
Nafteenihappojen suolat ovat yleisimmin käytettyjä. Alkalimetallisuoloja (saippuanafteja tai naftenaatteja) käytetään emulgointi- ja desinfiointiaineina sekä villan pesuaineina. Kuparisuoloja käytetään laaj alti desinfiointiaineena ratapölkkyjen, köysien, kankaiden, alumiini- ja lyijysuolojen kyllästämiseen - erikoislisäaineina, voiteluöljyjen ja polttoaineiden lisäaineina.
Lisäksi saippuabensiinejä käytetään lisäaineina betoniseoksiin jalaastit, tee niistä vettä hylkiviä, mikä on erittäin tärkeää, koska niiden avulla laastiseokset voidaan tehdä muovisiksi voitelun ansiosta, jolloin saadaan erityinen vaikutus erikoiskalvoilla, joita kutsutaan hienojakoisiksi.
Nafteenihappojen suolat kuivausaineina
Lyijyä, kobolttia, mangaania ja sinkkiä, jotka suolataan pois hydroksidien vaikutuksesta öljyn sisältämistä hapoista (soafta), käytetään laaj alti öljymaalien kuivausaineina. Kuivausaine (myöhään latinaksi tarkoittaa "kuivumista") - aine, jota käytetään nopeuttamaan maalien kuivumista. Kemiallisesti se on katalyytti kasviöljyjen ja niiden johdannaisten liuosten oksidatiivisessa polymeroinnissa.
Mylonaftit eli naftenaatit kuivausaineista ovat halvimpia, säilyvimmät varastoinnin aikana, mutta valitettavasti niissä on epäpuhtauksia ja tyypillinen epämiellyttävä haju, joten niitä ei käytetä öljymaalaukseen.
Ihmiskehon suojaaminen kuivausaineiden kanssa työskenneltäessä
Nafteenisilla hiilivedyillä on usein haju, jonka ihmiset pitävät pistävänä ja epämiellyttävänä. Maalien kanssa työskentelevien ihmisten hengityselinten suojaamiseksi on tarpeen käyttää suojausta liuottimien ja kuivausaineiden höyryjä vastaan. Tämä on helppo käsitellä tavallisilla vesiverhoilla ja kosteudenvaimentimilla: lautasliinat, sidokset jne. Pienellä työmäärällä ja ajoittaisella kosketuksella maalien kanssa tämä riittää.
Pitkän ja jatkuvan työskentelyn aikana maaleilla, erityisesti niillä, jotka sisältävät paljon kuivausaineita, tarvitaan syvempää suojaa - kutenhengityselimiin sekä silmiin, ihoon ja limakalvoihin. Kuivausaineiden sisältämät metallit, erityisesti lyijy, kerääntyvät maksaan ja muihin ihmiselimiin aiheuttaen vakavia sairauksia.
Jäähdytysnesteet
Metallintyöstökoneita on mahdotonta työstää ilman leikkausnesteitä - jäähdytysnestettä. Useimmat jäähdytysnesteet ovat emulsioita, joissa käytetään laajasti melko halpoja raakaöljytuotteita, kuten nafteenisia hiilivetyjä, sekä veteen sekoitettuja mineraaliöljyjä.
Jotta emulsio ei erotu osiin, käytetään emulgointiaineita ja stabilointiaineita. Veden läsnäolo emulsiossa tekee niistä haihtumattomia ja käytännössä vaarattomia. Siksi monet öljyjen kanssa työskentelevät ihmiset pesevät kätensä nafteeneja sisältävällä emulsiolla. Tätä jäähdytysnesteen ominaisuutta käyttävät hyvin usein sekä lukkosepät että kuljettajat. Nafteeneja sisältävä emulsio ei ainoastaan auta helposti pesemään pois kuivunutta likaa, vaan myös desinfioi käsien ihoa, pehmentää ja poistaa tarpeen käyttää vaseliiniöljyä ihon pehmennysaineena.
Öljyä ei voi käyttää polttoaineena
Dmitry Mendelejevin kuuluisa lausunto, jonka mukaan öljy ei ole polttoaine, mutta seteleillä on mahdollista lämmittää, saa ajan myötä yhä enemmän merkitystä. Öljy, kaasu ja kivihiili ovat parhaita raaka-aineita v altavalle määrälle materiaaleja, joita ihminen tarvitsee nykyään, mutta niiden varat ovat hyvin rajalliset ja korvaamattomat. Tällaisten raaka-aineiden joukossa on myös nafteenisia hiilivetyjä, jotka ovat yksi öljyn arvokkaimmista komponenteista -musta kulta, jota ihmiskunta ei vielä täysin arvosta.
