sommige toepassingen en toepassingen van alkanen Ze zijn als brandstof - gas, benzine, diesel -, als oplosmiddelen - pentaan, hexaan, isohexaan en heptaan, als smeermiddelen of als was en paraffine..

Alkanen zijn verbindingen die alleen koolstof en waterstof bevatten, daarom zijn ze koolwaterstoffen. Ze staan ​​ook bekend als paraffines of verzadigde koolwaterstoffen omdat de koolstof- en waterstofatomen uitsluitend gebonden zijn door eenvoudige bindingen.

Alkanen behoren tot een homologe reeks van organische verbindingen waarin de leden verschillen door een constante moleculaire massa van 14 die CH is₂. De algemene formule is CnH_{2n+2 (Advameg, Inc., S.F.).}

Alkanen bevatten alleen eenvoudige bindingen, wat betekent dat ze verzadigd zijn met waterstofatomen. Ze zijn de basiskoolwaterstoffen en de uitgangspunten om de chemie van andere, meer complexe moleculen te begrijpen.

Alkanen zijn genoemd naar de alkylgroep die is samengesteld uit één koolstof en drie waterstoffen.

Natuurlijk bevatten ze andere groepen, maar ze bevatten consequent een alkylgroep. Het "-ano" einde laat je weten dat er alleen eenvoudige links in deze moleculen zijn.

De kleinste leden van de alkaanfamilie zijn gassen, terwijl de grotere verbindingen vloeibare en vaste verbindingen zijn.

Ze worden vaak aangetroffen in brandstofbronnen, zoals aardgas en olie. De vaste stoffen zijn meestal wasachtig in textuur (grenzeloos, 2016).

Belangrijkste toepassingen en toepassingen van alkanen

1- Fuel

Het belangrijkste gebruik van alkanen is dat van brandstof. De oxidatiereactie geeft energie vrij die kan worden gebruikt om elektriciteit op te wekken, voertuigen te verplaatsen of zelfs te koken.

Alkenen met een korte keten, zoals methaan, ethaan, propaan en butaan, verkeren in gasvormige toestand en kunnen worden geëxtraheerd uit aardgasvelden.

Methaan wordt gebruikt als brandstof voor voertuigen terwijl propaan en butaan worden gebruikt als kookgas.

Alkenen met een langere keten zijn in vloeibare toestand en kunnen worden gevonden in benzine of diesel. Wanneer er sprake is van hoog octaangehalte, wordt er verwezen naar de octaanconcentratie in de brandstof (Properties and Uses of Alkanes, S.F.).

2- Oplosmiddelen

Omdat het dipoolmoment tussen koolstof en zuurstof erg laag is, hebben alkanen geen polariteit van binding, dus ze dienen perfect als apolaire oplosmiddelen..

Chemici hebben een stelregel die zegt: "gelijk dissolves like", dit betekent dat polaire oplosmiddelen polaire substanties oplossen en niet-polaire of niet-polaire oplosmiddelen apolaire substanties oplossen.

Verbindingen zoals pentaan, hexaan, isohexaan en heptaan worden in het laboratorium en in de industrie gebruikt als oplosmiddel voor reacties in een niet-polair milieu. Nano is het hoofdbestanddeel van kerosine (Petroleum.co.uk, 2015).

3- Smeermiddelen

Alkanen met 17 of meer koolstofmoleculen worden gebruikt als smeermiddelen en anticorrosieve middelen, omdat hun hydrofobe aard betekent dat water het metaaloppervlak niet kan bereiken. Gezien zijn dichtheid en zijn viscositeit zijn perfect voor dit gebruik.

Smeeroliën met verschillende viscositeiten kunnen met elkaar worden gemengd en het is deze mogelijkheid om ze te mengen waardoor sommige oliën zo nuttig zijn.

Gemeenschappelijke motorolie is bijvoorbeeld in het algemeen een mengsel van olie met lage viscositeit om gemakkelijk starten mogelijk te maken bij lage temperaturen en een olie met hoge viscositeit voor betere prestaties bij normale bedrijfstemperaturen (Haydon Armstrong, S.F.).

Sinds de Romeinse tijd zijn veel vloeistoffen, waaronder water, gebruikt als smeermiddelen om wrijving, hitte en slijtage tussen de mechanische delen die met elkaar in contact komen te minimaliseren.

Tegenwoordig is smeerolie het meest gebruikte product vanwege het brede scala aan mogelijke toepassingen (Advameg, Inc., S.F.).

4- Wassen en paraffines

Alkanen zijn ook bekend als paraffines, wat deze term erg verwarrend maakt omdat paraffine ook verwijst naar een soort was.

Verduidelijking van de concepten, eventuele verzadigde koolwaterstoffen (met de formule CnH_{2n +2}) is een paraffine en een mengsel van deze moleculen kan worden gebruikt om een ​​was te maken die paraffinewas wordt genoemd.

In het algemeen hebben de alkanen die in deze was worden gebruikt koolstofketens die 20 tot 40 koolstofatomen bevatten. Daarom is paraffinewas een soort was gemaakt van paraffines of alkanen.

Paraffinewas wordt gekenmerkt door een laag smeltpunt, flexibele structuur en gemakkelijke verbranding. Het wordt meestal gebruikt in kaarsen en kleurpotloden.

5- asfalteren

Asfalt is aanwezig in ruwe olie en bestaat uit een mengsel van koolwaterstoffen, met name ketenalkanen van 35 koolstofatomen of meer. Het asfalt heeft een viskeuze en halfvaste consistentie.

Het belangrijkste gebruik is de aanleg van wegen vanwege het feit dat het toevoegen van zand of grind aan het asfalt een stevig mengsel oplevert dat ideaal is voor dit type gebruik..

Wanneer de dichtheid lager is, is het ook bekend als pitch en kan het worden gebruikt als waterafdichting (Uses of Alkane, 2011).

6- Chemische reacties

In vergelijking met alkenen en alkynen zijn alkanen relatief niet-reactief vanwege de afwezigheid van een zwakkere pi-binding in hun koolstofskelet. Er zijn echter enkele soorten reacties die gewoonlijk worden uitgevoerd met alkanen.

De belangrijkste reactie die alkanen ervaren is verbranding. Kleinere lineaire alkanen oxideren gemakkelijker dan grotere, meer vertakte moleculen.

Alkanen kunnen in de aanwezigheid van zuurstof verbranden om koolstofdioxide, water en energie te produceren.

In situaties met beperkte zuurstof zijn de producten koolmonoxide, water en energie. Om deze reden worden alkanen vaak gebruikt als brandstofbronnen.

C₃H₈ + 5O₂ "3CO₂ + 4H₂O + energie

Een consistente reactie, naast verbranding, die alkanenervaring is de halogenering van vrije radicalen.

Bij dit proces worden de waterstofatomen in alkylgroepen vervangen door halogenen (moleculen zoals chloor en broom in het periodiek systeem). Een typische reactie wordt aangetoond met behulp van propaan.

2C₃H₈ + cl₂ "2C₃H₈cl

Complexe alkanen met hoge molecuulgewichten gevonden in ruwe olie worden vaak verdeeld in kleinere en meer bruikbare alkanen door thermisch kraken; Alkenen en waterstofgas worden ook geproduceerd met behulp van deze methode.

Thermisch kraken wordt typisch uitgevoerd bij hoge temperaturen en vaak in de aanwezigheid van een katalysator. Een mengsel van producten wordt verkregen en deze alkanen en alkenen kunnen worden gescheiden door gefractioneerde destillatie (grenzeloos, 2016).

7- Andere toepassingen van alkanen

Alkanen hebben andere toepassingen dan de al genoemde. Verbindingen zoals ethaan worden gebruikt voor de productie van ethyleen, dat wordt gebruikt voor de productie van ethyleenglycol (het belangrijkste bestanddeel van antivries) en polyethyleen, het meest gebruikte plastic ter wereld..

Propaan kan worden gebruikt als koelmiddel als er geen elektriciteit beschikbaar is. Naarmate het gas uitzet, neemt het de warmte op.

In feite kan het bevriezing veroorzaken. Het wordt ook beschouwd als een vervanging voor andere koelmiddelen, maar heeft het grootste nadeel dat het explosief is.

Butaan is euforisch, dus wordt het vaak misbruikt als inhalator. Helaas veroorzaakt het verstikking, hartritmestoornissen en spasmen in de spieren van de luchtwegen in de longen.

Deze laatste eigenschap is de oorzaak van de "plotselinge dood van een drugsverslaafde" en is de doodsoorzaak in 55% van de gevallen die verband houden met het inademen van oplosmiddelen..

Pentaan is te vinden in benzinemengsels, maar het belangrijkste gebruik in de industriële omgeving is als een "blower" bij het maken van plastic schuimen.

Ook kan het, net als propaan, als koelmiddel worden gebruikt. Het isomeer, isopentaan, wordt vaak gebruikt in tandpasta's.

Hexaan en isohexaan zijn de geprefereerde oplosmiddelen in voedselverwerking, in het bijzonder isohexaan, omdat ze niet-toxisch zijn en een neutrale pH hebben.

Referenties

1. Advameg, Inc. (S.F.). Smeerolie. Hersteld van madehow.com.
2. Advameg, Inc. (S.F.). Organische chemie - Real-life toepassingen. Opgehaald van scienceclarified.com.
3. (2016, 20 september). alkanen. Hersteld van boundless.com.
4. (2016, 26 mei). Reacties van Alkanen. Hersteld van boundless.com.
5. Haydon Armstrong, J.H. (S.F.). Smeerolie. Opgehaald uit energyeducation.ca.
6. co.uk. (2015). Alkaanse soorten en structuren. Opgehaald van petroleum.co.uk.
7. Eigenschappen en toepassingen van Alkanes. (S.F.). Hersteld van ausetute.com.
8. Gebruik van Alkane. (2011). Opgehaald van hzorganichemistry.wordpress.com.