Naftenski ugljovodonici: primena, svojstva, formula

Ova jedinjenja su organske supstance dobijene u velikim količinama iz nafte. Ime su dobili po riječi Ulje (na grčkom nafta).

Naftenski ugljovodonici uključuju jedinjenja aliciklične serije zasićenih ugljovodonika,. tj. imajući zaobljene molekule, zatvorene cikluse. Ime su dobili 1883. godine. U organsku hemiju su ga uveli naučnici V. V. Markovnikov i V. N. Ogloblin. Nafteni dodatno uključuju ugljovodonike sa nekoliko ciklusa od pet i šest članova (uključujući kondenzovane, na primer, dekalin). Nije sasvim tačno odnositi se na naftene sve u nizu cikloalkane (ciklane).

Fizička i hemijska svojstva naftena

Po fizičkim svojstvima naftenski ugljovodonici su tečnosti, ponekad sa veoma oštrim neprijatnim mirisima, po kojima je sirova nafta poznata. Upravo nafteni imaju terapeutski efekat u posebnom naftalanskom blatu, uz pomoć kojeg se leče mnoge kožne bolesti.

Hemijska svojstva naftenskih ugljovodonika slična su zasićenim acikličnim ugljovodonicima iz serije metana. Izuzetak je ciklopropan, koji se u nekim reakcijama ponaša kao nezasićeni ugljovodonik, vezujući atome sa prekidom prstena. U većini hemijskih reakcija naftenski ugljovodonici djeluju kao zasićeni, s linearnim lancem atoma ugljika. Međutim, upotreba hemijskih reakcija sa pauzom u ciklusima omogućava upotrebu naftenskih ugljenika kao odlične sirovine za hemijsku sintezu: proizvodnja aromatičnih ugljovodonika i drugi vrijedni proizvodi za hemijsku industriju različitih industrija katalitičkim reformama.

Opća formula i najvažniji predstavnici niza

Formula naftenskih ugljovodonika zajednička je za sve cikloalkane: CnH₂n, gdje je n broj atoma u molekuli, obično pet ili šest. Planarna formula molekula je krug ili zatvoreni ciklus. Volumetrijska formula je prilično složena, omogućava vam da imate nekoliko opcija za raspored atoma u molekuli.

Primjeri naftenskih ugljovodonika mogu biti hemijska jedinjenja kao što su ciklopentan (pet atoma ugljika u prstenu), cikloheksan (šest atoma ugljika u prstenu) i njihovi alkilni derivati. Posebnu grupu čine naftenske kiseline. Pogledajmo bliže sve ove veze.

Ciklopentan za organsku sintezu

Ciklopentan (ili ciklopentilen) je ciklički zasićeni ugljovodonik koji sadrži pet atoma ugljika u jednom zatvorenom lancu. Formula ciklopentana je C₅N₁₀. To je zasićeni ugljovodonik alicikličke serije, jedan od najjednostavnijih cikloalkana. To je bezbojna tečnost karakterističnog mirisa, gustine 0,745 g /^cm3, nerastvorljiv u vodi, pomešan sa benzenom, etrom, acetonom (rastvaranje po principu "kao u slično"). Glavna količina ciklopentana se dobija sekundarnom destilacijom ulja. Većina ciklopentana koristi se za organsku sintezu vrijednih hemikalija, na primjer, boja.

Cikloheksan je sirovina za proizvodnju poliamida

Cikloheksan (ili cikloheksilen), poput ciklopentana, je zasićeni ugljovodonik koji sadrži šest atoma ugljika u zatvorenom ciklusu. Njegova formula je C₆N₁₂.

Njegova fizička svojstva su bezbojna tečnost u normalnim uslovima, gustina je 0,778 g /^cm3, nerastvorljiv u vodi. Kao i ciklopentan, rastvorljiv je u benzenu, esterima, acetonu. Nalazi se u gotovo svim vrstama ulja, ali u vrlo malim količinama, pa se dobija katalitičkom hidrogenacijom benzena. Pronalazi, poput ciklopentana, vrlo široku primjenu u hemijskoj industriji u proizvodnji cikloheksanola i cikloheksanona, nitrocikloheksana, cikloheksanoksima-međuprodukata u proizvodnji kaprolaktama i adipinske kiseline, koji zauzvrat služe za proizvodnju poliamida.

Naftenske kiseline: svojstva i primjena

naftenski ugljovodonici uključuju jedinjenje

To su karboksilne kiseline aliciklične serije, uglavnom monobazne. Sadrže jedan ili više petočlanih ili šestočlanih ciklusa ugljika. Naftenske kiseline čine većinu komponenti različitih ulja koje sadrže kiseline. Ekstrahuju se alkalnim rastvorom, takozvanim "soljenjem" naftenata.

U normalnim uslovima, naftenske kiseline su viskozne, bezbojne, žuteće tečnosti kada stoje, praktično nerastvorljive u vodi. Sami su dobri rastvarači smola i desni. Pomešani su sa većinom organskih rastvarača, imaju sva hemijska svojstva karboksilnih kiselina.

Naftenske kiseline soli imaju najveću upotrebu. Soli alkalnih metala (sapuni naftenati ili naftenati) koriste se kao emulgatori i dezinfekciona sredstva, kao i sredstvo za pranje vune. Bakarne soli se široko koriste kao dezinfekciono sredstvo za impregnaciju pragova, užadi, tkanina, aluminijumskih i olovnih soli – kao posebni aditivi, aditivi za maziva ulja i gorivo.

Pored toga, sapunice se koriste kao aditivi za betonske smeše i rastvore, čine ih vodoodbojnim, što je veoma važno, jer omogućavaju izradu malterskih smeša plastike zbog podmazivanja kako bi se dobio poseban efekat specijalnih filmova koji se nazivaju tanko orijentisani.

Soli naftenske kiseline kao sikativi

Olovo, kobalt, mangan i cink soljeni sa hidroksidima iz kiselina sadržanih u ulju (mylonaphtha) široko se koriste kao siccativi za uljne boje. Sikativ (na kasnom latinskom znači "sušenje") je supstanca koja se koristi za ubrzavanje sušenja boja. Sa hemijske tačke gledišta, to je katalizator oksidativne polimerizacije rastvora biljnih ulja i njihovih derivata.

Sapunski naftenati, ili naftenati, najjeftiniji su među sikativima, najstabilniji tokom skladištenja, ali, nažalost, imaju nečistoće i karakterističan neprijatan miris, pa se ne koriste za farbanje ulja.

Zaštita ljudskog tijela pri radu sa sikativima

Naftenski ugljovodonici često imaju miris koji osoba percipira kao oštar i neprijatan. Za zaštitu respiratornih organa ljudi koji rade sa bojama, potrebno je primijeniti zaštitu od pare otapala i sikativa. Obične zavjese za vodu i vlažne apsorbere mogu se lako nositi sa ovim: salvete, zavoji itd. Uz male količine posla i isprekidan kontakt sa bojama, ovo će biti sasvim dovoljno.

Dugotrajnim i stalnim radom sa bojama, posebno onima koje sadrže mnogo sikativa, potrebna je dublja zaštita-i respiratorni organi i oči, koža i sluzokože. Metali sadržani u sikativima, posebno olovo, imaju tendenciju da se akumuliraju u jetri i drugim ljudskim organima, uzrokujući teške bolesti.

Lubrikanti i rashladne tečnosti

Nemoguće je raditi mašine za obradu metala bez upotrebe maziva-rashladne tečnosti. U većini emulzija rashladne tečnosti, u kojima se široko koriste prilično jeftini proizvodi sirove nafte, kao što su naftenski ugljovodonici, kao i mineralna ulja pomešana sa vodom.

Da se emulzija ne bi podijelila na sastavne dijelove, koriste se emulgatori i stabilizatori. Prisutnost vode u emulziji čini ih nehlapljivim i praktički bezopasnim. Stoga mnogi ljudi koji rade sa uljima ispiru tešku prljavštinu sa ruku emulzijom koja sadrži naftene. Ovo svojstvo rashladne tečnosti vrlo često koriste i bravari i vozači. Emulzija sa naftenima ne samo da pomaže u lakom ispiranju osušene prljavštine, već i dezinfikuje kožu ruku, omekšava, eliminiše potrebu za upotrebom ulja vazelina kao omekšivača kože.

Ulje se ne može koristiti kao gorivo

Čuvena izjava Dmitrija Mendeljejeva da nafta nije gorivo i da je moguće zagrejati novčanicama, vremenom dobija sve više značenja. Nafta, plin i ugalj su najbolje sirovine za ogromnu količinu materijala potrebnih čovjeku danas, ali su njihove rezerve vrlo ograničene i nezamjenjive. Među takvim sirovinama nalaze se naftenski ugljovodonici, jedna od najvrednijih komponenti nafte-crno zlato, koje čovečanstvo još uvek nije u potpunosti cenilo.