Einige Anwendungen und Anwendungen von Alkanen Sie sind wie Brennstoff - Gas, Benzin, Diesel -, als Lösungsmittel - Pentan, Hexan, Isohexan und Heptan -, als Schmiermittel oder als Wachse und Paraffine.

Alkane sind Verbindungen, die nur Kohlenstoff und Wasserstoff enthalten, daher sind sie Kohlenwasserstoffe. Sie werden auch als Paraffine oder gesättigte Kohlenwasserstoffe bezeichnet, da die Kohlenstoff- und Wasserstoffatome ausschließlich durch einfache Bindungen verknüpft sind.

Alkane gehören zu einer homologen Reihe von organischen Verbindungen, in der sich die Mitglieder durch eine konstante Molekülmasse von 14 unterscheiden, die CH ist₂. Die allgemeine Formel ist CnH_{2n + 2 (Advameg, Inc., S.F.).}

Alkane enthalten nur einfache Bindungen, dh sie sind mit Wasserstoffatomen gesättigt. Sie sind die grundlegenden Kohlenwasserstoffe und die Ausgangspunkte, um die Chemie anderer komplexerer Moleküle zu verstehen.

Alkane sind nach der Alkylgruppe benannt, die aus einem Kohlenstoffatom und drei Wasserstoffatomen besteht.

Natürlich enthalten sie andere Gruppen, enthalten aber durchweg eine Alkylgruppe. Die Endung "-ano" lässt Sie wissen, dass es nur einfache Links in diesen Molekülen gibt.

Die kleinsten Mitglieder der Alkanfamilie sind Gase, während die größeren Verbindungen flüssige und feste Verbindungen sind.

Sie werden häufig in Kraftstoffquellen wie Erdgas und Öl gefunden. Feste Verbindungen haben typischerweise eine wachsartige Textur (Boundless, 2016).

Hauptverwendungen und Anwendungen von Alkanen

1- Kraftstoff

Die Hauptverwendung von Alkanen ist die von Brennstoff. Seine Oxidationsreaktion setzt Energie frei, die genutzt werden kann, um Elektrizität zu erzeugen, Fahrzeuge zu bewegen oder gar zu kochen.

Kurzkettige Alkane wie Methan, Ethan, Propan und Butan befinden sich im gasförmigen Zustand und können aus Erdgasfeldern gewonnen werden.

Methan wird als Kraftstoff für Fahrzeuge verwendet, während Propan und Butan als Kochgas verwendet werden.

Längerkettige Alkane sind in flüssigem Zustand und können in Benzin oder Diesel gefunden werden. Wenn von hoher Oktanzahl gesprochen wird, wird Bezug genommen auf die Oktankonzentration in dem Brennstoff (Eigenschaften und Verwendungen von Alkanen, S.F.).

2-Lösungsmittel

Da das Dipolmoment zwischen Kohlenstoff und Sauerstoff sehr gering ist, haben Alkane keine Polarität, so dass sie perfekt als unpolare Lösungsmittel dienen.

Chemiker haben eine Maxime, die sagt "wie löst sich auf", dh polare Lösungsmittel lösen polare Substanzen auf und unpolares oder apolares Lösungsmittel löst apolare Substanzen auf.

Verbindungen wie Pentan, Hexan, Isohexan und Heptan werden im Labor und in der Industrie als Lösungsmittel für Reaktionen in einem unpolaren Medium verwendet. Das Nonan ist der Hauptbestandteil von Kerosin (Petroleum.co.uk, 2015).

3- Schmierstoffe

Alkane mit 17 oder mehr Kohlenstoffmolekülen werden als Schmiermittel und Korrosionsschutzmittel verwendet, da ihre hydrophobe Natur bedeutet, dass Wasser die Metalloberfläche nicht erreichen kann. Aufgrund ihrer Dichte und Viskosität sind sie perfekt für diesen Einsatz geeignet.

Schmieröle mit verschiedenen Viskositäten können miteinander vermischt werden, und diese Fähigkeit, sie zu mischen, macht einige Öle so nützlich.

Zum Beispiel ist gewöhnliches Motoröl im Allgemeinen eine Mischung aus Öl mit niedriger Viskosität, um ein leichtes Starten bei kalten Temperaturen zu ermöglichen, und einem Öl mit hoher Viskosität für bessere Leistung bei normalen Betriebstemperaturen (Haydon Armstrong, S.F.).

Seit der Römerzeit wurden viele Flüssigkeiten, einschließlich Wasser, als Schmiermittel verwendet, um Reibung, Wärme und Verschleiß zwischen den mechanischen Teilen, die miteinander in Kontakt stehen, zu minimieren.

Heute ist Schmieröl das am weitesten verbreitete Produkt aufgrund seiner breiten Palette möglicher Anwendungen (Advameg, Inc., S.F.).

4- Wachse und Paraffine

Alkane sind auch als Paraffine bekannt, was diesen Begriff sehr verwirrend macht, weil sich Paraffin auch auf eine Art von Wachs bezieht.

Klärung der Konzepte, jeder gesättigte Kohlenwasserstoff (mit der Formel CnH_{2n + 2}) ist ein Paraffin und eine Mischung dieser Moleküle kann verwendet werden, um ein Wachs namens Paraffinwachs herzustellen.

Im Allgemeinen haben die in diesem Wachs verwendeten Alkane Kohlenstoffketten, die 20 bis 40 Kohlenstoffatome enthalten. Daher ist Paraffinwachs eine Art von Wachs, das aus Paraffinen oder Alkanen hergestellt ist.

Paraffinwachs zeichnet sich durch einen niedrigen Schmelzpunkt, eine flexible Struktur und eine leichte Verbrennung aus. Es wird normalerweise in Kerzen und Buntstiften verwendet.

5- Asphaltierung

Asphalt ist in Rohöl vorhanden und besteht aus einer Mischung von Kohlenwasserstoffen, insbesondere Kettenalkanen mit 35 Kohlenstoffatomen oder mehr. Der Asphalt hat eine viskose und halbfeste Konsistenz.

Sein Haupteinsatzgebiet ist der Straßenbau, da durch die Zugabe von Sand oder Kies auf dem Asphalt eine für diese Art von Anwendungen ideale Mischung entsteht.

Wenn seine Dichte niedriger ist, wird es auch als Pech bezeichnet und kann als Abdichtung verwendet werden (Uses of Alkane, 2011).

6- Chemische Reaktionen

Im Vergleich zu Alkenen und Alkinen sind Alkane aufgrund des Fehlens einer schwächeren Pi-Bindung in ihren Kohlenstoffgerüsten relativ unreaktiv. Es gibt jedoch einige Arten von Reaktionen, die üblicherweise mit Alkanen durchgeführt werden.

Die wichtigste Reaktion, die Alkane erfahren, ist die Verbrennung. Kleinere lineare Alkane oxidieren leichter als größere, verzweigtere Moleküle.

Alkane können in Gegenwart von Sauerstoff verbrennen, um Kohlendioxid, Wasser und Energie zu produzieren.

In Situationen mit begrenztem Sauerstoff sind die Produkte Kohlenmonoxid, Wasser und Energie. Aus diesem Grund werden Alkane häufig als Brennstoffquellen verwendet.

C₃H₈ + 5O₂ "3 CO₂ + 4H₂O + Energie

Eine konsistente Reaktion ist neben der Verbrennung, die Alkane erfahren, die Halogenierung von freien Radikalen.

Bei diesem Prozess werden die Wasserstoffatome in den Alkylgruppen durch Halogene (Moleküle wie Chlor und Brom im Periodensystem) ersetzt. Eine typische Reaktion wird unter Verwendung von Propan demonstriert.

2C₃H₈ + Cl₂ "2C₃H₈Cl

Komplexe Alkane mit hohen Molekulargewichten, die in Rohöl gefunden werden, werden häufig durch thermisches Cracken in kleinere und nützlichere Alkane aufgeteilt; Alkene und Wasserstoffgas werden ebenfalls unter Verwendung dieses Verfahrens hergestellt.

Thermisches Cracken wird typischerweise bei hohen Temperaturen und oft in Gegenwart eines Katalysators durchgeführt. Es wird eine Mischung von Produkten erhalten, und diese Alkane und Alkene können durch fraktionierte Destillation getrennt werden (Boundless, 2016).

7- Andere Verwendungen von Alkanen

Alkane haben andere Verwendungen als die bereits erwähnten. Verbindungen wie Ethan werden für die Herstellung von Ethylen verwendet, das zur Herstellung von Ethylenglykol (der Hauptbestandteil von Frostschutzmitteln) und Polyethylen, dem weltweit am häufigsten verwendeten Kunststoff, verwendet wird.

Propan kann als Kältemittel verwendet werden, wenn kein Strom verfügbar ist. Wenn das Gas expandiert, nimmt es Wärme auf.

In der Tat kann es Erfrierungen verursachen. Es wird auch als Ersatz für andere Kältemittel angesehen, hat aber den Hauptnachteil, explosiv zu sein.

Butan ist euphorisch, daher wird es oft als Inhalationsmittel missbraucht. Leider verursacht es Asphyxie, Herzrhythmusstörungen und Krämpfe in den Muskeln der Atemwege in den Lungen.

Diese letzte Eigenschaft ist die Ursache für den "plötzlichen Tod eines Drogenabhängigen" und ist in 55% der Fälle, die mit dem Einatmen von Lösungsmitteln in Zusammenhang stehen, die Todesursache.

Pentan kann in Benzinmischungen gefunden werden, aber seine hauptsächliche Verwendung in der industriellen Umgebung ist als ein "Gebläse" bei der Herstellung von Kunststoffschäumen.

Ebenso wie Propan kann es als Kältemittel verwendet werden. Sein Isomer, Isopentan, wird üblicherweise in Zahnpasten verwendet.

Hexan und Isohexan sind die bevorzugten Lösungsmittel in der Lebensmittelverarbeitung, insbesondere Isohexan, da sie nicht toxisch sind und einen neutralen pH-Wert aufweisen.

Referenzen

1. Advameg, Inc. (S.F.). Schmieröl. Von madehow.com wiederhergestellt.
2. Advameg, Inc. (S.F.). Organische Chemie - Real-Life-Anwendungen. Von scienceclarified.com abgerufen.
3. (2016, 20. September). Alkane. Wiederhergestellt von grenzenlos.com.
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5. Haydon Armstrong, J. H. (S. F.). Schmieröl. Von energyeducation.de abgerufen.
6. co.uk. (2015). Alkane Typen und Strukturen. Von petroleum.co.uk bezogen
7. Eigenschaften und Verwendung von Alkanen. (S.F.) Von ausetute.com wiederhergestellt.
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