Naftenski ugljovodonici su dio nafte. Njihov sastav, svojstva, priprema i primjena bit će razmotreni u ovom članku. Evo primjera naftenskih spojeva, formule najpoznatijih od njih. Prikazan je koncept desikanata i razmotrena je upotreba naftena u obliku desikanata za industriju boja i lakova. Ukratko osvrnuo se na pitanje sigurnosti pri radu sa supstancama koje sadrže naftene.
Naftenski ugljovodonici: primena, svojstva, formula
Ova jedinjenja su organske supstance dobijene u velikim količinama iz ulja. Ime su dobili po riječi ulje (grčki nafta).
Naftenski ugljovodonici uključuju jedinjenja alicikličke serije zasićenih ugljovodonika, tj. imaju okrugle molekule, zatvorene cikluse. Ime su dobili 1883. U organsku hemiju su ga uveli naučniciV. V. Markovnikov i V. N. Ogloblin. Nafteni također uključuju ugljikovodike s nekoliko peto- i šesteročlanih prstenova (uključujući kondenzirane, na primjer, dekalin). Nije sasvim ispravno klasifikovati sve cikloalkane (ciklane) kao naftene.
Fizička i hemijska svojstva naftena
Po fizičkim svojstvima naftenski ugljovodonici su tečnosti, ponekad veoma oštrih neprijatnih mirisa, po kojima je sirova nafta poznata. Upravo nafteni imaju terapeutski učinak u specijalnom naftalanskom blatu, uz pomoć kojeg se liječe mnoge kožne bolesti.
U pogledu hemijskih svojstava, naftenski ugljovodonici su slični zasićenim acikličnim ugljovodonicima iz metanske serije. Izuzetak je ciklopropan, koji se u nekim reakcijama ponaša kao nezasićeni ugljovodonik, dodajući atome s prekidom prstena. U većini kemijskih reakcija naftenski ugljikovodici djeluju kao zasićeni ugljikovodici s linearnim lancem atoma ugljika. Međutim, upotreba hemijskih reakcija sa prekidom ciklusa omogućava upotrebu naftenskih ugljovodonika kao odlične sirovine za hemijsku sintezu: dobijanje aromatičnih ugljovodonika i drugih vrednih proizvoda za hemijsku industriju u raznim industrijama kroz katalitičko reformisanje.
Opća formula i najvažniji predstavnici serije
Formula za naftenske ugljovodonike je zajednička za sve cikloalkane: CnH2n, gdje je n broj atoma u molekulu, obično pet ili šest. Planarna formula molekula je krug ili zatvoreni ciklus. Volumetrijska formula je prilično složena, omogućava vam nekoliko opcijaraspored atoma u molekuli.
Primeri naftenskih ugljovodonika mogu biti hemijska jedinjenja kao što su ciklopentan (pet atoma ugljenika u prstenu), cikloheksan (šest atoma ugljenika u prstenu) i njihovi alkil 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 ugljenika u jednom zatvorenom lancu. Formula ciklopentana je S5N10. To je zasićeni ugljovodonik aliciklične serije, jedan od najjednostavnijih cikloalkana. To je bezbojna tečnost karakterističnog mirisa, gustine 0,745 g/cm3, nerastvorljiva u vodi, meša se sa benzenom, etrom, acetonom (otapanje po principu "slično u slično"). Glavna količina ciklopentana dobiva se sekundarnom destilacijom ulja. Većina ciklopentana se koristi u organskoj sintezi vrijednih hemikalija kao što su boje.
Cikloheksan - sirovina za proizvodnju poliamida
Cikloheksan (ili cikloheksilen), poput ciklopentana, je zasićeni ugljovodonik koji sadrži šest atoma ugljenika u zatvorenom ciklusu. Njegova formula je S6N12.
Njegova fizička svojstva su bezbojna tečnost u normalnim uslovima, gustina 0,778g/cm3, nerastvorljiva u vodi. Kao i ciklopentan, rastvorit ćemo se u benzenu, eterima, acetonu. Sadrži ga skoro sve vrste ulja, ali u vrlo malim količinama, pa se dobija katalitičkom hidrogenacijom benzena. Nalazi, poput ciklopentana, vrlo široku primenu u hemijskoj industriji u proizvodnji cikloheksanola i cikloheksanona, nitrocikloheksana, cikloheksanoksima - međuproizvoda u proizvodnji kaprolaktama i adipinske kiseline, koji se, pak, koriste za dobijanje poliamida.
Naftenske kiseline: svojstva i upotreba
Ovo su karboksilne kiseline aliciklične serije, uglavnom jednobazne. Sadrže jedan ili više peto- ili šestočlanih ciklusa ugljika. Naftenske kiseline čine većinu komponenti različitih ulja koje sadrže kiseline. Ekstrahiraju se alkalnom otopinom, takozvanim "soljenjem" naftenata.
U normalnim uslovima, naftenske kiseline su viskozne, bezbojne tečnosti koje postaju žute tokom stajanja, praktično nerastvorljive u vodi. Sami su dobri rastvarači za smole i gume. Može se mešati sa većinom organskih rastvarača, ima sva hemijska svojstva karboksilnih kiselina.
Najviše se koriste soli naftenskih kiselina. Soli alkalnih metala (sapun nafta ili naftenati) koriste se kao emulgatori i dezinficijensi, kao i sredstva za pranje vune. Bakrene soli se široko koriste kao dezinfekciono sredstvo za impregnaciju pragova, užadi, tkanina, soli aluminijuma i olova - kao specijalni aditivi, aditivi za ulja za podmazivanje i goriva.
Pored toga, sapun nafta se koristi kao aditivi betonskim mješavinama im altere, čine ih vodoodbojnima, što je veoma važno, jer omogućavaju plastifikaciju m alternih mešavina podmazivanjem uz dobijanje posebnog efekta specijalnih filmova, koji se nazivaju fino orijentisani.
Soli naftenskih kiselina kao sušači
Olovo, kob alt, mangan i cink, koji su soljeni hidroksidima iz kiselina (soaphta) sadržanih u ulju, široko se koriste kao sredstva za sušenje uljanih boja. Desikant (na kasnom latinskom znači "sušenje") - supstanca koja se koristi za ubrzavanje sušenja boja. Sa hemijske tačke gledišta, to je katalizator oksidativne polimerizacije rastvora biljnih ulja i njihovih derivata.
Milonafte, ili naftenati, među desikantima su najjeftiniji, najstabilniji tokom skladištenja, ali, nažalost, imaju nečistoće i karakterističan neprijatan miris, pa se ne koriste za slikanje ulja.
Zaštita ljudskog tijela pri radu sa sredstvima za sušenje
Naftenski ugljovodonici često imaju miris koji ljudi percipiraju kao oštar i neprijatan. Za zaštitu dišnih organa ljudi koji rade sa bojama potrebno je koristiti zaštitu od para rastvarača i sredstava za sušenje. Ovo se lako može riješiti običnim vodenim zavjesama i mokrim upijačima: salvete, obloge, itd. Uz male količine rada i povremeni kontakt sa bojama, ovo će biti dovoljno.
Prilikom dugotrajnog i stalnog rada sa bojama, posebno onima koje sadrže mnogo sredstava za sušenje, potrebna je dublja zaštita - kaorespiratornih organa, kao i očiju, kože i sluzokože. Metali sadržani u sredstvima za sušenje, posebno olovu, imaju tendenciju da se akumuliraju u jetri i drugim ljudskim organima, uzrokujući ozbiljne bolesti.
Rashladna sredstva
Nemoguće je raditi na mašinama za obradu metala bez upotrebe tečnosti za sečenje - rashladne tečnosti. Većina rashladnih tečnosti su emulzije koje u velikoj meri koriste prilično jeftine proizvode sirove nafte kao što su naftenski ugljovodonici, kao i mineralna ulja pomešana sa vodom.
Da se emulzija ne bi razdvajala na sastavne dijelove koriste se emulgatori i stabilizatori. Prisustvo vode u emulziji čini ih neisparljivim i praktično bezopasnim. Stoga mnogi ljudi koji rade s uljima peru ruke emulzijom koja sadrži naftene. Ovo svojstvo rashladnog sredstva vrlo često koriste i bravari i vozači. Emulzija sa naftenima ne samo da pomaže da se lako ispere osušena prljavština, već i dezinficira kožu ruku, omekšava i eliminira potrebu za korištenjem vazelinskog ulja kao omekšivača kože.
Ulje se ne može koristiti kao gorivo
Čuvena izjava Dmitrija Mendeljejeva da nafta nije gorivo, već da se može zagrijati novčanicama, vremenom dobija sve više značenja. Nafta, plin i ugalj su najbolje sirovine za ogromne količine materijala potrebnih čovjeku danas, ali su njihove rezerve vrlo ograničene i nezamjenjive. Među takvim sirovinama su i naftenski ugljovodonici, jedna od najvrednijih komponenti nafte -crno zlato, koje čovječanstvo još nije u potpunosti cijenilo.
