Nafteenhoudende koolwaterstoffen maken deel uit van olie. Hun samenstelling, eigenschappen, bereiding en toepassing zullen in dit artikel worden besproken. Hier zijn voorbeelden van nafteenverbindingen, de formules van de meest bekende ervan. Het concept van droogmiddelen wordt gepresenteerd en het gebruik van naftenen in de vorm van droogmiddelen voor de verf- en lakindustrie wordt overwogen. Kort de kwestie van veiligheid besproken bij het werken met stoffen die naftenen bevatten.
Nafteenhoudende koolwaterstoffen: toepassing, eigenschappen, formule
Deze verbindingen zijn organische stoffen die in grote hoeveelheden uit olie worden gewonnen. Ze hebben hun naam gekregen van het woord olie (Griekse nafta).
Nafteenhoudende koolwaterstoffen omvatten verbindingen van de alicyclische reeks van verzadigde koolwaterstoffen, d.w.z. met ronde moleculen, gesloten kringlopen. Ze kregen hun naam in 1883. Het werd door wetenschappers in de organische chemie geïntroduceerdV. V. Markovnikov en V. N. Ogloblin. Naftenen omvatten ook koolwaterstoffen met verschillende vijf- en zesledige ringen (inclusief gecondenseerde, bijvoorbeeld decaline). Het is niet helemaal correct om alle cycloalkanen (cyclanen) als naftenen te classificeren.
Fysische en chemische eigenschappen van naftenen
Door fysieke eigenschappen zijn nafteenhoudende koolwaterstoffen vloeistoffen, soms met zeer scherpe onaangename geuren, waar ruwe olie bekend om staat. Het zijn naftenen die een therapeutisch effect hebben in speciale Naftalaanse modder, met behulp waarvan veel huidziekten worden behandeld.
In termen van chemische eigenschappen zijn nafteenhoudende koolwaterstoffen vergelijkbaar met verzadigde acyclische koolwaterstoffen uit de methaanreeks. De uitzondering is cyclopropaan, dat zich in sommige reacties als een onverzadigde koolwaterstof gedraagt en atomen toevoegt met een ringbreuk. Bij de meeste chemische reacties werken nafteenhoudende koolwaterstoffen als verzadigde koolwaterstoffen met een lineaire keten van koolstofatomen. Het gebruik van chemische reacties met cyclusonderbreking maakt het echter mogelijk om nafteenhoudende koolwaterstoffen te gebruiken als een uitstekende grondstof voor chemische synthese: het verkrijgen van aromatische koolwaterstoffen en andere waardevolle producten voor de chemische industrie in verschillende industrieën door middel van katalytische reforming.
De algemene formule en de belangrijkste vertegenwoordigers van de reeks
De formule voor nafteenhoudende koolwaterstoffen geldt voor alle cycloalkanen: CnH2n, waarbij n het aantal atomen in het molecuul is, gewoonlijk vijf of zes. De vlakke formule van moleculen is een cirkel of een gesloten cyclus. De volumetrische formule is vrij complex, waardoor je verschillende opties hebtrangschikking van atomen in een molecuul.
Voorbeelden van nafteenhoudende koolwaterstoffen zijn chemische verbindingen als cyclopentaan (vijf koolstofatomen in de ring), cyclohexaan (zes koolstofatomen in de ring) en hun alkylderivaten. Een speciale groep zijn nafteenzuren. Laten we al deze verbindingen eens nader bekijken.
Cyclopentaan voor organische synthese
Cyclopentaan (of cyclopentyleen) is een cyclische verzadigde koolwaterstof met vijf koolstofatomen in één gesloten keten. De formule van cyclopentaan is С5Н10. Het is een verzadigde koolwaterstof van de alicyclische reeks, een van de eenvoudigste cycloalkanen. Het is een kleurloze vloeistof met een karakteristieke geur, dichtheid 0,745 g/cm3, onoplosbaar in water, mengbaar met benzeen, ether, aceton (oplossing volgens het "like in like" principe). De belangrijkste hoeveelheid cyclopentaan wordt verkregen door secundaire destillatie van olie. Het meeste cyclopentaan wordt gebruikt bij de organische synthese van waardevolle chemicaliën zoals kleurstoffen.
Cyclohexaan - grondstof voor de productie van polyamide
Cyclohexaan (of cyclohexyleen), net als cyclopentaan, is een verzadigde koolwaterstof met zes koolstofatomen in een gesloten cyclus. De formule is С6Н12.
De fysieke eigenschappen zijn kleurloze vloeistof onder normale omstandigheden, dichtheid 0,778g/cm3, onoplosbaar in water. Net als cyclopentaan zullen we oplossen in benzeen, ethers, aceton. Het zit in bijna alle soorten olie, maar in zeer kleine hoeveelheden, daarom wordt het verkregen door katalytische hydrogenering van benzeen. Het vindt, net als cyclopentaan, een zeer brede toepassing in de chemische industrie bij de productie van cyclohexanol en cyclohexanon, nitrocyclohexaan, cyclohexanoxim - tussenproducten bij de productie van caprolactam en adipinezuur, die op hun beurt worden gebruikt om polyamiden te verkrijgen.
Nafteenzuren: eigenschappen en toepassingen
Dit zijn carbonzuren van de alicyclische reeks, meestal monobasisch. Ze bevatten een of meer vijf- of zesledige koolstofcycli. Het zijn nafteenzuren die de meeste zuurbevattende componenten van verschillende oliën vormen. Ze worden geëxtraheerd met een alkalische oplossing, het zogenaamde "uitzouten" van naftenaten.
Onder normale omstandigheden zijn nafteenzuren stroperige, kleurloze vloeistoffen die bij staan geel worden en praktisch onoplosbaar zijn in water. Ze zijn zelf goede oplosmiddelen voor harsen en gommen. Mengbaar met de meeste organische oplosmiddelen, heeft alle chemische eigenschappen van carbonzuren.
Zouten van nafteenzuren worden het meest gebruikt. Alkalimetaalzouten (zeepnaften of naftenaten) worden gebruikt als emulgatoren en ontsmettingsmiddelen, evenals wolwasmiddelen. Koperzouten worden veel gebruikt als ontsmettingsmiddel voor het impregneren van dwarsliggers, touwen, stoffen, aluminium- en loodzouten - als speciale additieven, additieven voor smeeroliën en brandstoffen.
Bovendien worden zeepnafta's gebruikt als toevoegingen aan betonmengsels enmortels, maak ze waterafstotend, wat erg belangrijk is, omdat ze het mogelijk maken om mortelmengsels plastisch te maken door smering met een eigenaardig effect van speciale films, fijn georiënteerd genoemd.
Zouten van nafteenzuren als drogers
Lood, kob alt, mangaan en zink, die worden uitgezouten door hydroxiden uit de zuren (soafta) in olie, worden veel gebruikt als droogmiddelen voor olieverf. Droogmiddel (in het laat-Latijn betekent "drogen") - een stof die wordt gebruikt om het drogen van verf te versnellen. Vanuit chemisch oogpunt is het een katalysator voor de oxidatieve polymerisatie van oplossingen van plantaardige oliën en hun derivaten.
Mylonaften, of naftenaten, van de droogmiddelen zijn de goedkoopste, meest stabiel tijdens opslag, maar helaas hebben ze onzuiverheden en een karakteristieke onaangename geur, daarom worden ze niet gebruikt voor olieverf.
Bescherming van het menselijk lichaam bij het werken met droogmiddelen
Nafteenhoudende koolwaterstoffen hebben vaak een geur die door mensen als scherp en onaangenaam wordt ervaren. Om de ademhalingsorganen van mensen die met verf werken te beschermen, is het noodzakelijk om bescherming te gebruiken tegen dampen van oplosmiddelen en droogmiddelen. Dit kan gemakkelijk worden afgehandeld door gewone watergordijnen en vochtabsorbers: servetten, verband, enz. Met kleine hoeveelheden werk en intermitterend contact met verf is dit voldoende.
Tijdens langdurig en constant werken met verven, vooral die met veel droogmiddelen, is een diepere bescherming nodig - zoalsademhalingsorganen, evenals ogen, huid en slijmvliezen. Metalen in droogmiddelen, vooral lood, hebben de neiging zich op te hopen in de lever en andere menselijke organen, waardoor ernstige ziekten ontstaan.
Koelvloeistoffen
Het is onmogelijk om metaalbewerkingsmachines te bewerken zonder het gebruik van snijvloeistoffen - koelvloeistof. De meeste koelvloeistoffen zijn emulsies die uitgebreid gebruik maken van vrij goedkope ruwe olieproducten zoals nafteenhoudende koolwaterstoffen, evenals minerale oliën gemengd met water.
Om ervoor te zorgen dat de emulsie niet in zijn samenstellende delen uiteenv alt, worden emulgatoren en stabilisatoren gebruikt. De aanwezigheid van water in de emulsie maakt ze niet vluchtig en praktisch onschadelijk. Daarom wassen veel mensen die met olie werken hun handen met een emulsie die naftenen bevat. Deze eigenschap van de koelvloeistof wordt heel vaak gebruikt door zowel slotenmakers als chauffeurs. De emulsie met naftenen helpt niet alleen om opgedroogd vuil gemakkelijk af te wassen, maar desinfecteert ook de huid van de handen, verzacht en elimineert de noodzaak om vaseline-olie als huidverzachter te gebruiken.
Olie kan niet als brandstof worden gebruikt
Dmitry Mendelejev's beroemde uitspraak dat olie geen brandstof is, maar het is mogelijk om met bankbiljetten te verwarmen, krijgt in de loop van de tijd steeds meer betekenis. Olie, gas en kolen zijn de beste grondstoffen voor de enorme hoeveelheid materialen die de mens tegenwoordig nodig heeft, maar hun reserves zijn zeer beperkt en onvervangbaar. Onder dergelijke grondstoffen bevinden zich ook nafteenhoudende koolwaterstoffen, een van de meest waardevolle componenten van olie -zwart goud, nog niet volledig gewaardeerd door de mensheid.
