Naftenski ogljikovodiki so del nafte. Njihova sestava, lastnosti, priprava in uporaba bodo obravnavani v tem članku. Tukaj so primeri naftenskih spojin, formule najbolj znanih izmed njih. Predstavljen je koncept sušilnih sredstev in obravnavana uporaba naftenov v obliki sušilnih sredstev za industrijo barv in lakov. Na kratko pregledano vprašanje varnosti pri delu s snovmi, ki vsebujejo naftene.
Naftenski ogljikovodiki: uporaba, lastnosti, formula
Te spojine so organske snovi, pridobljene v velikih količinah iz olja. Ime so dobili po besedi olje (grško naphtha).
Naftenski ogljikovodiki vključujejo spojine aliciklične serije nasičenih ogljikovodikov, to je, ki imajo okrogle molekule, zaprte cikle. Ime so dobili leta 1883. V organsko kemijo so ga uvedli znanstvenikiV. V. Markovnikov in V. N. Ogloblin. Nafteni vključujejo tudi ogljikovodike z več pet- in šestčlenskimi obroči (vključno s kondenziranimi, na primer dekalinom). Ni povsem pravilno razvrstiti vse cikloalkane (ciklane) kot naftene.
Fizikalne in kemijske lastnosti naftenov
Po fizikalnih lastnostih so naftenski ogljikovodiki tekočine, včasih zelo ostrega neprijetnega vonja, po katerih je surova nafta znana. Prav nafteni imajo terapevtski učinek v posebnem naftalanskem blatu, s pomočjo katerega se zdravijo številne kožne bolezni.
Po kemijskih lastnostih so naftenski ogljikovodiki podobni nasičenim acikličnim ogljikovodikom metanske serije. Izjema je ciklopropan, ki se v nekaterih reakcijah obnaša kot nenasičen ogljikovodik, pri čemer dodaja atome s prelomom obroča. V večini kemičnih reakcij naftenski ogljikovodiki delujejo kot nasičeni ogljikovodiki z linearno verigo ogljikovih atomov. Vendar pa uporaba kemičnih reakcij s prekinitvijo cikla omogoča uporabo naftenskih ogljikovodikov kot odlične surovine za kemično sintezo: pridobivanje aromatskih ogljikovodikov in drugih dragocenih izdelkov za kemično industrijo v različnih panogah s katalitskim reformiranjem.
Splošna formula in najpomembnejši predstavniki serije
Formula za naftenske ogljikovodike je skupna vsem cikloalkanom: CnH2n, kjer je n število atomov v molekuli, običajno pet ali šest. Planarna formula molekul je krog ali zaprt cikel. Volumetrična formula je precej zapletena, omogoča vam več možnostirazporeditev atomov v molekuli.
Primeri naftenskih ogljikovodikov so lahko takšne kemične spojine, kot so ciklopentan (pet ogljikovih atomov v obroču), cikloheksan (šest ogljikovih atomov v obroču) in njihovi alkilni derivati. Posebna skupina so naftenske kisline. Oglejmo si vse te povezave podrobneje.
Ciklopentan za organsko sintezo
Ciklopentan (ali ciklopentilen) je ciklični nasičen ogljikovodik, ki vsebuje pet ogljikovih atomov v eni zaprti verigi. Formula ciklopentana je С5Н10. Je nasičen ogljikovodik aliciklične serije, eden najpreprostejših cikloalkanov. Je brezbarvna tekočina z značilnim vonjem, gostota 0,745 g/cm3, netopna v vodi, meša se z benzenom, etrom, acetonom (raztapljanje po principu "podobno v podobnem"). Glavno količino ciklopentana pridobimo s sekundarno destilacijo olja. Večina ciklopentana se uporablja pri organski sintezi dragocenih kemikalij, kot so barvila.
Cikloheksan - surovina za proizvodnjo poliamida
Cikloheksan (ali cikloheksilen), tako kot ciklopentan, je nasičen ogljikovodik, ki vsebuje šest ogljikovih atomov v zaprtem ciklu. Njegova formula je С6Н12.
Njegove fizikalne lastnosti so brezbarvna tekočina v normalnih pogojih, gostota 0,778g/cm3, netopna v vodi. Tako kot ciklopentan se bomo raztopili v benzenu, etrih, acetonu. Vsebuje ga skoraj vse vrste olja, vendar v zelo majhnih količinah, zato ga pridobivamo s katalitskim hidrogeniranjem benzena. Tako kot ciklopentan najde zelo široko uporabo v kemični industriji pri proizvodnji cikloheksanola in cikloheksanona, nitrocikloheksana, cikloheksanoksima - intermediatov pri proizvodnji kaprolaktama in adipinske kisline, ki se nato uporabljata za pridobivanje poliamidov.
Naftenske kisline: lastnosti in uporaba
To so karboksilne kisline aliciklične serije, večinoma enobazne. Vsebujejo enega ali več pet- ali šestčlenskih ogljikovih ciklov. Naftenske kisline sestavljajo večino sestavin različnih olj, ki vsebujejo kisline. Ekstrahirajo se z alkalno raztopino, tako imenovanim "soljenjem" naftenatov.
V normalnih pogojih so naftenske kisline viskozne, brezbarvne tekočine, ki ob stoječem stanju porumenijo, praktično netopne v vodi. Sami so dobra topila za smole in dlesni. Meša se z večino organskih topil, ima vse kemične lastnosti karboksilnih kislin.
Naftenske kisline so najbolj razširjene. Kot emulgatorji in razkužila ter sredstva za pranje volne se uporabljajo soli alkalijskih kovin (mila nafta ali naftenati). Bakrene soli se pogosto uporabljajo kot dezinfekcijsko sredstvo za impregnacijo pragov, vrvi, tkanin, aluminija in svinčevih soli - kot posebni dodatki, dodatki mazivnim oljem in gorivom.
Poleg tega se milna nafta uporablja kot dodatki betonskim mešanicam inm alte, jih naredijo vodoodbojne, kar je zelo pomembno, saj omogočajo plastificiranje m altnih zmesi zaradi mazanja s pridobivanjem posebnega učinka posebnih filmov, imenovanih fino orientirani.
Soli naftenskih kislin kot sušilniki
Svinec, kob alt, mangan in cink, ki jih hidroksidi solijo iz kislin (soaphta), ki jih vsebuje olje, se pogosto uporabljajo kot sušilna sredstva za oljne barve. Desikant (v pozni latinščini pomeni "sušenje") - snov, ki se uporablja za pospešitev sušenja barv. S kemičnega vidika je katalizator oksidativne polimerizacije raztopin rastlinskih olj in njihovih derivatov.
Milonafti ali naftenati so med sušilnimi sredstvi najcenejši, najbolj obstojni med skladiščenjem, vendar imajo na žalost nečistoče in značilen neprijeten vonj, zato se ne uporabljajo za oljno slikarstvo.
Zaščita človeškega telesa pri delu s sušilnimi sredstvi
Naftenski ogljikovodiki imajo pogosto vonj, ki ga ljudje zaznavajo kot oster in neprijeten. Za zaščito dihalnih organov ljudi, ki delajo z barvami, je treba uporabiti zaščito pred hlapi topil in sušilnih sredstev. To se zlahka obvlada z navadnimi vodnimi zavesami in mokrimi absorberji: prtički, prelivi itd. Z majhnimi količinami dela in občasnim stikom z barvami bo to dovolj.
Pri dolgotrajnem in nenehnem delu z barvami, zlasti tistimi, ki vsebujejo veliko sušilnih sredstev, je potrebna globlja zaščita - kotdihalnih organov, pa tudi oči, kože in sluznic. Kovine, ki jih vsebujejo sušilna sredstva, zlasti svinec, se nagibajo k kopičenju v jetrih in drugih človeških organih, kar povzroča resne bolezni.
Hladilna sredstva
Na strojih za obdelavo kovin je nemogoče delati brez uporabe rezalnih tekočin – hladilne tekočine. Večina hladilnih tekočin je emulzij, ki v veliki meri uporabljajo dokaj poceni surove naftne proizvode, kot so naftenski ogljikovodiki, kot tudi mineralna olja, pomešana z vodo.
Da se emulzija ne bi ločila na sestavne dele, se uporabljajo emulgatorji in stabilizatorji. Prisotnost vode v emulziji jih naredi nehlapne in praktično neškodljive. Zato si veliko ljudi, ki delajo z olji, umivajo roke z emulzijo, ki vsebuje naftene. To lastnost hladilne tekočine zelo pogosto uporabljajo tako ključavničarji kot vozniki. Emulzija z nafteni ne pomaga le pri enostavnem izpiranju posušene umazanije, ampak tudi razkuži kožo rok, mehča in odpravlja potrebo po uporabi vazelinskega olja kot mehčalca kože.
Olja ni mogoče uporabiti kot gorivo
Slavna izjava Dmitrija Mendeljejeva, da nafta ni gorivo, ampak se je mogoče ogreti z bankovci, sčasoma dobiva vse večji pomen. Nafta, plin in premog so najboljše surovine za ogromno materialov, ki jih človek danes potrebuje, vendar so njihove zaloge zelo omejene in nenadomestljive. Med takšnimi surovinami so tudi naftenski ogljikovodiki, ena najdragocenejših sestavin nafte -črno zlato, ki ga človeštvo še ni v celoti cenilo.
