פחמימנים נפתניים הם חלק מנפט. הרכבם, המאפיינים, ההכנה והיישום שלהם יידונו במאמר זה. הנה דוגמאות לתרכובות נפתניות, הנוסחאות של המפורסמות שבהן. מוצג המושג חומרי ייבוש ונבחן שימוש בנפתנים בצורת חומרי ייבוש לתעשיית הצבע והלכה. סקר בקצרה את נושא הבטיחות בעבודה עם חומרים המכילים נפתנים.
פחמימנים נפתניים: יישום, מאפיינים, נוסחה
תרכובות אלו הן חומרים אורגניים המתקבלים בכמויות גדולות משמן. הם קיבלו את שמם מהמילה שמן (נפתה יוונית).
פחמימנים נפתניים כוללים תרכובות מהסדרה האליציקלית של פחמימנים רוויים, כלומר בעלי מולקולות עגולות, מחזורים סגורים. הם קיבלו את שמם בשנת 1883. זה הוכנס לכימיה אורגנית על ידי מדעניםV. V. Markovnikov and V. N. Ogloblin. נפתנים כוללים גם פחמימנים עם כמה טבעות בנות חמישה ושישה איברים (כולל מעובה, למשל, דקלין). זה לא לגמרי נכון לסווג את כל הציקלו-אלקנים (ציקלנים) כנפתנים.
תכונות פיזיקליות וכימיות של נפתנים
לפי תכונות פיזיקליות, פחמימנים נפתניים הם נוזלים, לפעמים בעלי ריחות לא נעימים חדים מאוד, שהנפט הגולמי מפורסם בהם. נפתנים הם בעלי השפעה טיפולית בבוץ נפתלאני מיוחד, בעזרתו מטפלים במחלות עור רבות.
מבחינת תכונות כימיות, פחמימנים נפתניים דומים לפחמימנים א-ציקליים רוויים מסדרת המתאן. היוצא מן הכלל הוא cyclopropane, שמתנהג כמו פחמימן בלתי רווי בתגובות מסוימות, ומוסיף אטומים עם שבירת טבעת. ברוב התגובות הכימיות, פחמימנים נפתניים פועלים כפחמימנים רוויים עם שרשרת לינארית של אטומי פחמן. עם זאת, השימוש בתגובות כימיות עם שבירת מחזור מאפשר להשתמש בפחמימנים נפתניים כחומר גלם מצוין לסינתזה כימית: השגת פחמימנים ארומטיים ומוצרים יקרי ערך נוספים לתעשייה הכימית בתעשיות שונות באמצעות רפורמה קטליטית.
הנוסחה הכללית והנציגים החשובים ביותר של הסדרה
הנוסחה לפחמימנים נפתניים משותפת לכל הציקלו-אלקנים: CnH2n, כאשר n הוא מספר האטומים במולקולה, בדרך כלל חמישה או שישה. הנוסחה המישורית של מולקולות היא מעגל או מחזור סגור. הנוסחה הנפחית מורכבת למדי, מאפשרת לך מספר אפשרויותסידור אטומים במולקולה.
דוגמאות לפחמימנים נפתניים יכולים להיות תרכובות כימיות כמו ציקלופנטן (חמישה אטומי פחמן בטבעת), ציקלוהקסאן (שישה אטומי פחמן בטבעת) ונגזרות האלקיל שלהם. קבוצה מיוחדת היא חומצות נפתניות. בואו נסתכל מקרוב על כל הקשרים האלה.
ציקלפנטן לסינתזה אורגנית
Cyclopentane (או cyclopentylene) הוא פחמימן רווי מחזורי המכיל חמישה אטומי פחמן בשרשרת סגורה אחת. הנוסחה של cyclopentane היא С5Н10. זהו פחמימן רווי מהסדרה האליציקלית, אחד הציקלו-אלקנים הפשוטים ביותר. זהו נוזל חסר צבע בעל ריח אופייני, צפיפות 0.745 גרם/ס"מ3, בלתי מסיס במים, ניתן לערבב עם בנזן, אתר, אצטון (התמוססות לפי עקרון "כמו בדומה"). הכמות העיקרית של cyclopentane מתקבלת על ידי זיקוק משני של שמן. רוב הציקלופנטן משמש בסינתזה אורגנית של כימיקלים יקרי ערך כמו צבעים.
ציקלוהקסאן - חומר גלם לייצור פוליאמיד
ציקלוהקסאן (או ציקלוהקסילן), כמו ציקלופנטן, הוא פחמימן רווי המכיל שישה אטומי פחמן במחזור סגור. הנוסחה שלו היא С6Н12.
התכונות הפיזיקליות שלו הן נוזל חסר צבע בתנאים רגילים, צפיפות 0.778g/cm3, בלתי מסיס במים. כמו ציקלופנטן, נתמוסס בבנזן, אתרים, אצטון. הוא כלול כמעט בכל סוגי השמן, אך בכמויות קטנות מאוד, ולכן הוא מתקבל על ידי הידרוגנציה קטליטית של בנזן.הוא מוצא, כמו ציקלופנטן, יישום רחב מאוד בתעשייה הכימית בייצור ציקלוהקסנול וציקלוהקסנון, ניטרוציקלוהקסאן, ציקלוהקסנוקסים - תוצרי ביניים בייצור קפרולקטם וחומצה אדיפית, אשר בתורם משמשים להשגת פוליאמידים.
חומצות נפתניות: תכונות ושימושים
אלו חומצות קרבוקסיליות מהסדרה האליציקלית, לרוב חד-בסיסית. הם מכילים מחזור פחמן אחד או יותר בן חמישה או שישה איברים. חומצות נפתניות הן המרכיבות את רוב הרכיבים המכילים חומצה של שמנים שונים. הם מופקים עם תמיסה אלקלית, מה שנקרא "המלחה" של נפתנאטים.
בתנאים רגילים, חומצות נפתניות הן נוזלים צמיגיים וחסרי צבע שמצהיבים בעמידה, כמעט בלתי מסיסים במים. הם עצמם ממיסים טובים לשרף ולחניכיים. מתערבב עם רוב הממיסים האורגניים, בעל כל התכונות הכימיות של חומצות קרבוקסיליות.
מלחים של חומצות נפתניות נמצאים בשימוש הנפוץ ביותר. מלחי מתכת אלקלית (נפת סבון או נפטנאטים) משמשים כחומרי מתחלב וחיטוי, כמו גם חומרי שטיפת צמר. מלחי נחושת נמצאים בשימוש נרחב כחומר חיטוי להספגה של אדני, חבלים, בדים, מלחי אלומיניום ומלחי עופרת - כתוספים מיוחדים, תוספים לשמני סיכה ודלקים.
בנוסף, נפטאות סבון משמשות כתוספות לתערובות בטון וחומרי מרגמה, הפכו אותם דוחים מים, וזה חשוב מאוד, מכיוון שהם מאפשרים ליצור תערובות טיט מפלסטיק עקב שימון עם השגת אפקט מיוחד של סרטים מיוחדים, הנקראים מכוונים עדינים.
מלחים של חומצות נפתניות כמייבשים
עופרת, קובלט, מנגן ואבץ, המומלחים על ידי הידרוקסידים מהחומצות (סבון) הכלולות בשמן, נמצאים בשימוש נרחב כחומרי ייבוש לצבעי שמן. חומר ייבוש (בלטינית המאוחרת פירושו "ייבוש") - חומר המשמש להאצת ייבוש הצבעים. מנקודת מבט כימית, הוא מהווה זרז לפימור חמצוני של תמיסות של שמנים צמחיים ונגזרותיהם.
Mylonaphths, או naphthenates, בין חומרי היבש הם הזולים ביותר, היציבים ביותר במהלך האחסון, אך, למרבה הצער, יש להם זיהומים וריח לא נעים אופייני, ולכן הם אינם משמשים לציור שמן.
הגנה על גוף האדם בעבודה עם חומרי ייבוש
לפחמימנים נפתניים יש לעתים קרובות ריח שנתפס על ידי בני אדם כחריף ולא נעים. כדי להגן על איברי הנשימה של אנשים העובדים עם צבעים, יש צורך להשתמש בהגנה מפני אדים של ממיסים וחומרי ייבוש. זה מטופל בקלות על ידי וילונות מים רגילים וסופגי רטובים: מפיות, חבישות וכו'. עם כמויות קטנות של עבודה ומגע לסירוגין עם צבעים, זה יספיק.
במהלך עבודה ארוכה ומתמדת עם צבעים, במיוחד אלה המכילים חומרי ייבוש רבים, יש צורך בהגנה עמוקה יותר - כמואיברי נשימה, כמו גם עיניים, עור וקרום רירי. מתכות הכלולות בחומרי ייבוש, במיוחד עופרת, נוטות להצטבר בכבד ובאיברים אנושיים אחרים, ולגרום למחלות קשות.
נוצרי קירור
אי אפשר לעבוד במכונות לעיבוד מתכת ללא שימוש בנוזלי חיתוך - נוזל קירור. רוב נוזלי הקירור הם תחליבים שעושים שימוש נרחב במוצרי נפט גולמי זולים למדי כגון פחמימנים נפתניים, כמו גם שמנים מינרליים מעורבבים במים.
כדי שהתחליב לא ייפרד לחלקיה המרכיבים, משתמשים בחומרים מתחלבים ומייצבים. נוכחותם של מים באמולסיה הופכת אותם ללא נדיפים ולמעשה בלתי מזיקים. לכן, אנשים רבים שעובדים עם שמנים שוטפים ידיים באמולסיה המכילה נפתנים. תכונה זו של נוזל הקירור משמשת לעתים קרובות הן על ידי מנעולנים והן על ידי נהגים. האמולסיה עם נפתנים לא רק עוזרת לשטוף בקלות לכלוך מיובש, אלא גם מחטאת את עור הידיים, מרככת ומבטלת את הצורך בשימוש בשמן וזלין כמרכך עור.
לא ניתן להשתמש בשמן כדלק
האמירה המפורסמת של דמיטרי מנדלייב לפיה נפט הוא לא דלק, אבל אפשר לחמם בשטרות, מקבלת עם הזמן יותר ויותר משמעות. נפט, גז ופחם הם חומרי הגלם הטובים ביותר לכמות החומרים העצומה הדרושה לאדם כיום, אך המאגרים שלהם מוגבלים מאוד ואין להם תחליף. בין חומרי גלם כאלה יש גם פחמימנים נפתניים, אחד המרכיבים היקרים ביותר של נפט -זהב שחור, שעדיין לא הוערך במלואו על ידי האנושות.
