DE SYV BRUKER OG ANVENDELSER AV HOVEDALKANENE - KJEMI - 2026

Noen bruksområder og anvendelser av alkaner er som brennstoff-gass, bensin, diesel-, som løsningsmidler -pentan, heksan, isoheksan og heptan-, som smøremidler eller som voks og parafiner.

Alkaner er forbindelser som bare inneholder karbon og hydrogen, derfor er de hydrokarboner. De er også kjent som parafiner eller mettede hydrokarboner fordi karbon- og hydrogenatomene utelukkende er forbundet med enkeltbindinger.

Alkaner hører til en homolog serie av organiske forbindelser hvor medlemmene avviker med en konstant molekylvekt på 14, som er CH ₂ . Den generelle formelen er CnH _{2n + 2.}

Alkaner inneholder bare enkeltbindinger, noe som betyr at de er mettet med hydrogenatomer. De er de grunnleggende hydrokarboner og utgangspunktene for å forstå kjemien til andre mer komplekse molekyler.

Alkanes får navnet sitt fra alkylgruppen som består av ett karbon og tre hydrogener.

Selvfølgelig inneholder de andre grupper, men de inneholder konsekvent en alkylgruppe. Avslutningen "-ano" lar deg vite at det bare er enkeltbindinger i disse molekylene.

De minste medlemmene av alkanfamilien er gasser, mens de største forbindelsene er flytende og faste forbindelser.

De finnes ofte i drivstoffkilder, som naturgass og olje. Faste forbindelser har vanligvis voksaktig struktur.

Hovedbruk og anvendelser av alkaner

1- Drivstoff

Den viktigste bruken av alkaner er til drivstoff. Dens oksidasjonsreaksjon frigjør energi som kan brukes til å generere strøm, flytte kjøretøy eller til og med lage mat.

Kortkjedede alkaner, for eksempel metan, etan, propan og butan, er i gassform og kan ekstraheres fra naturgassfelt.

Metan brukes som kjøretøydrivstoff mens propan og butan brukes som kokegass.

Alkaner med lengre kjede er i flytende tilstand og kan finnes i bensin eller diesel. Når du snakker om høyoktan, refererer det til oktankonsentrasjonen i drivstoffet.

2- Løsningsmidler

Siden dipolmomentet mellom karbon og oksygen er veldig lavt, har ikke alkanene bindingspolaritet, så de tjener godt som apolare løsningsmidler.

Kjemikere har en maksimal som sier "lignende oppløses lignende", dette betyr at polare løsningsmidler løser opp polare stoffer og ikke-polare eller ikke-polare løsningsmidler løser opp ikke-polare stoffer.

Forbindelser som pentan, heksan, isoheksan og heptan brukes i laboratoriet og i industrien som løsningsmidler for reaksjoner i et ikke-polart medium. Nonane er hovedkomponenten i parafin.

3 - Smøremidler

Alkaner med 17 eller flere karbonmolekyler brukes som smøremidler og antikorrosiver, ettersom deres hydrofobe natur gjør at vann ikke kan nå metalloverflaten. Gitt deres tetthet og viskositet er de perfekte for denne bruken.

Smøreoljer med forskjellige viskositeter kan blandes med hverandre, og det er denne evnen til å blande dem som gjør noen oljer så nyttige.

For eksempel er vanlig motorolje vanligvis en blanding av olje med lav viskositet for å tillate enkel start i kalde temperaturer og en olje med høy viskositet for bedre ytelse ved normale driftstemperaturer.

Siden romertiden har mange væsker, inkludert vann, blitt brukt som smøremidler for å minimere friksjon, varme og slitasje mellom mekaniske deler i kontakt med hverandre.

I dag er smøreolje det mest brukte produktet på grunn av det brede spekteret av mulige bruksområder.

4 - Voks og parafiner

Alkaner er også kjent som parafiner, noe som gjør dette uttrykket veldig forvirrende fordi parafin også refererer til en type voks.

For å tydeliggjøre begrepene er hvilket som helst mettet hydrokarbon (med formelen CnH _{2n + 2} ) en parafin, og en blanding av disse molekylene kan brukes til å lage en voks som kalles parafinvoks.

Generelt har alkanene som brukes i denne voks karbonkjeder som inneholder 20 til 40 karbonatomer. Derfor er parafinvoks en type voks laget av parafiner eller alkaner.

Parafinvoks er preget av et lavt smeltepunkt, fleksibel struktur og lett forbrenning. Det brukes vanligvis i stearinlys og fargestifter.

5 - Asfalt

Asfalt er til stede i råolje og består av en blanding av hydrokarboner, spesielt kjedealkaner på 35 karbon eller mer. Asfalt har en halvfast, tyktflytende konsistens.

Den viktigste bruken er bygging av veier fordi tilsetning av sand eller grus til asfalten gir en solid blanding ideell for denne typen bruk.

Når densiteten er lavere, er den også kjent som tonehøyde og kan brukes som vanntettingsmiddel.

6- Kjemiske reaksjoner

Sammenlignet med alkener og alkyner er alkaner relativt ureaktive på grunn av fravær av en svakere pi-binding i karbonskjelettene. Imidlertid er det noen reaksjoner som ofte utføres med alkaner.

Den viktigste reaksjonen som alkanene gjennomgår er forbrenning. Mindre lineære alkaner blir lettere oksidert enn større, mer forgrenede molekyler.

Alkaner kan brenne i nærvær av oksygen for å produsere karbondioksid, vann og energi.

I oksygenbegrensede situasjoner er produktene karbonmonoksid, vann og energi. Av denne grunn blir alkaner ofte brukt som drivstoffkilder.

C ₃ H ₈ + 5O ₂ »3CO ₂ + 4H ₂ O + energi

En jevn reaksjon, i tillegg til forbrenning, at alkaner gjennomgår er halogenering av frie radikaler.

I denne prosessen erstattes hydrogenene i alkylgrupper med halogener (molekyler som klor og brom på periodiske tabeller). En typisk reaksjon er demonstrert ved bruk av propan.

2C ₃ H ₈ + Cl ₂ »2C ₃ H ₈ Cl

Komplekse alkaner med høye molekylvekter funnet i råolje blir ofte delt inn i mindre og mer nyttige alkaner ved termisk sprekker; Alkener og hydrogengass produseres også ved bruk av denne metoden.

Termisk krakking utføres typisk ved høye temperaturer, og ofte i nærvær av en katalysator. En blanding av produkter oppnås, og disse alkanene og alkenene kan separeres ved fraksjonert destillasjon.

7- Andre anvendelser av alkaner

Alkanes har andre bruksområder bortsett fra de som allerede er nevnt. Forbindelser som etan brukes til fremstilling av etylen, som brukes til å produsere etylenglykol (hovedkomponenten i frostvæske) og polyetylen, som er den mest brukte plasten over hele verden.

Propan kan brukes som kjølemedium når det ikke er strøm tilgjengelig. Når gassen ekspanderer, tar den opp varme.

Faktisk kan det føre til frostskader. Det blir også sett på som en erstatning for andre kjølemedier, men har den største ulempen med å være eksplosiv.

Butan er en euforisk, så den blir ofte misbrukt som inhalator. Dessverre forårsaker det kvelning, hjertearytmi og spasmer i musklene i luftveiene i lungene.

Denne siste egenskapen er årsaken til "plutselig død av en narkoman", og er dødsårsaken i 55% av tilfellene knyttet til innånding av løsningsmidler.

Pentan finnes i bensinblandinger, men dens primære bruk i industrielle omgivelser er som en "blåser" når det gjelder å lage plastskum.

I likhet med propan kan den brukes som kjølemiddel. Isomer, isopentan, brukes ofte i tannkrem.

Heksan og isoheksan er de foretrukne løsningsmidler i matprosessering, spesielt isoheksan, siden de er ikke-giftige og har en nøytral pH.

referanser

1. Advameg, Inc. (SF). Smøreolje. Gjenopprettet fra madehow.com.
2. Advameg, Inc. (SF). Organisk kjemi - Virkelige applikasjoner. Gjenopprettet fra scienceclarified.com.
3. (2016, 20. september). Alkaner. Gjenopprettet fra boundless.com.
4. (2016, 26. mai). Reaksjoner av Alkanes. Gjenopprettet fra boundless.com.
5. Haydon Armstrong, JH (SF). Smøreolje. Gjenopprettet fra energyeducation.ca.
6. co.uk. (2015). Alkane typer og strukturer. Gjenopprettet fra petroleum.co.uk.
7. Egenskaper og bruk av Alkanes. (SF). Gjenopprettet fra ausetute.com.
8. Bruk av Alkane. (2011). Gjenopprettet fra hzorganichemistry.wordpress.com.