Naftenski ugljikovodici su dio nafte. Njihov sastav, svojstva, priprema i primjena bit će obrađeni u ovom članku. Ovdje su primjeri naftenskih spojeva, formule najpoznatijih od njih. Prikazan je pojam desikanata i razmatra se upotreba naftena u obliku desikanata za industriju boja i lakova. Ukratko osvrnuo se na pitanje sigurnosti pri radu s tvarima koje sadrže naftene.
Naftenski ugljikovodici: primjena, svojstva, formula
Ovi spojevi su organske tvari dobivene u velikim količinama iz ulja. Ime su dobili po riječi ulje (grčki nafta).
Naftenski ugljikovodici uključuju spojeve alicikličkog niza zasićenih ugljikovodika, tj. imaju okrugle molekule, zatvorene cikluse. Ime su dobili 1883. godine. U organsku kemiju uveli su ga znanstveniciV. V. Markovnikov i V. N. Ogloblin. Nafteni također uključuju ugljikovodike s nekoliko petero- i šesteročlanih prstenova (uključujući kondenzirane, na primjer, dekalin). Nije sasvim ispravno klasificirati sve cikloalkane (ciklane) kao naftene.
Fizička i kemijska svojstva naftena
Po fizičkim svojstvima naftenski ugljikovodici su tekućine, ponekad vrlo oštrih neugodnih mirisa, po kojima je sirova nafta poznata. Upravo nafteni imaju terapeutski učinak u posebnom naftalanskom blatu, uz pomoć kojeg se liječe mnoge kožne bolesti.
U smislu kemijskih svojstava, naftenski ugljikovodici slični su zasićenim acikličkim ugljikovodicima iz metanskog niza. Iznimka je ciklopropan, koji se u nekim reakcijama ponaša poput nezasićenog ugljikovodika, dodajući atome s prekidom prstena. U većini kemijskih reakcija naftenski ugljikovodici djeluju kao zasićeni ugljikovodici s linearnim lancem ugljikovih atoma. Međutim, korištenje kemijskih reakcija s prekidom ciklusa omogućuje korištenje naftenskih ugljikovodika kao izvrsne sirovine za kemijsku sintezu: dobivanje aromatskih ugljikovodika i drugih vrijednih proizvoda za kemijsku industriju u raznim industrijama kroz katalitičko reformiranje.
Opća formula i najvažniji predstavnici serije
Formula za naftenske ugljikovodike je zajednička 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, omogućuje vam nekoliko opcijaraspored atoma u molekuli.
Primjeri naftenskih ugljikovodika mogu biti takvi kemijski spojevi kao što su ciklopentan (pet ugljikovih atoma u prstenu), cikloheksan (šest ugljikovih atoma u prstenu) i njihovi alkil derivati. Posebnu skupinu čine naftenske kiseline. Pogledajmo pobliže sve te veze.
Ciklopentan za organsku sintezu
Ciklopentan (ili ciklopentilen) je ciklički zasićeni ugljikovodik koji sadrži pet ugljikovih atoma u jednom zatvorenom lancu. Formula ciklopentana je S5N10. To je zasićeni ugljikovodik alicikličkog niza, jedan od najjednostavnijih cikloalkana. To je bezbojna tekućina karakterističnog mirisa, gustoće 0,745 g/cm3, netopiva u vodi, miješa se s benzenom, eterom, acetonom (otapanje po principu "slično u slično"). Glavna količina ciklopentana dobiva se sekundarnom destilacijom ulja. Većina ciklopentana koristi se u organskoj sintezi vrijednih kemikalija kao što su boje.
Cikloheksan - sirovina za proizvodnju poliamida
Cikloheksan (ili cikloheksilen), poput ciklopentana, je zasićeni ugljikovodik koji sadrži šest ugljikovih atoma u zatvorenom ciklusu. Njegova formula je S6N12.
Njegova fizička svojstva su bezbojna tekućina u normalnim uvjetima, gustoća 0,778g/cm3, netopiva u vodi. Poput ciklopentana, otopit ćemo se u benzenu, eterima, acetonu. Sadrži ga gotovo sve vrste ulja, ali u vrlo malim količinama, pa se dobiva katalitičkom hidrogenacijom benzena. Nalazi, poput ciklopentana, vrlo široku primjenu u kemijskoj industriji u proizvodnji cikloheksanola i cikloheksanona, nitrocikloheksana, cikloheksanoksima - međuproizvoda u proizvodnji kaprolaktama i adipinske kiseline, koji se pak koriste za dobivanje poliamida.
Naftenske kiseline: svojstva i upotreba
To su karboksilne kiseline alicikličkog niza, uglavnom jednobazne. Sadrže jedan ili više petero ili šesteročlanih ciklusa ugljika. Naftenske kiseline čine većinu komponenti različitih ulja koje sadrže kiseline. Ekstrahiraju se alkalnom otopinom, takozvanim "soljenjem" naftenata.
U normalnim uvjetima, naftenske kiseline su viskozne, bezbojne tekućine koje postaju žute stajanjem, praktički netopive u vodi. Oni su sami po sebi dobra otapala za smole i gume. Može se miješati s većinom organskih otapala, ima sva kemijska 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 naširoko se koriste kao dezinficijens za impregnaciju pragova, užadi, tkanina, aluminijskih i olovnih soli - kao posebni aditivi, aditivi mazivim uljima i gorivima.
Osim toga, sapun nafta se koristi kao aditivi betonskim smjesama imortove, čine ih vodoodbojnima, što je vrlo važno, jer omogućuju plastičnu smjesu žbuke zahvaljujući podmazivanju uz dobivanje osebujnog efekta posebnih filmova, nazvanih fino orijentirani.
Soli naftenskih kiselina kao sušači
Olovo, kob alt, mangan i cink, koji su zasoljeni hidroksidima iz kiselina (soaphta) sadržanih u ulju, naširoko se koriste kao sredstva za sušenje uljanih boja. Desikant (na kasnom latinskom znači "sušenje") - tvar koja se koristi za ubrzavanje sušenja boja. S kemijskog gledišta, to je katalizator oksidativne polimerizacije otopina biljnih ulja i njihovih derivata.
Milonafte, odnosno naftenati, među desikantima su najjeftiniji, najstabilniji tijekom skladištenja, ali, nažalost, imaju nečistoće i karakterističan neugodan miris, stoga se ne koriste za slikanje ulja.
Zaštita ljudskog tijela pri radu sa sredstvima za sušenje
Naftenski ugljikovodici često imaju miris koji ljudi percipiraju kao oštar i neugodan. Za zaštitu dišnih organa ljudi koji rade s bojama, potrebno je koristiti zaštitu od para otapala i sredstava za sušenje. To se lako rješava običnim vodenim zavjesama i mokrim upijačima: salvete, obloge, itd. Uz male količine rada i povremeni kontakt s bojama, to će biti dovoljno.
Tijekom dugog i stalnog rada s bojama, posebno onima koje sadrže mnogo sredstava za sušenje, potrebna je dublja zaštita - kaodišnih organa, kao i očiju, kože i sluznice. Metali sadržani u sredstvima za sušenje, posebno olovu, imaju tendenciju nakupljanja u jetri i drugim ljudskim organima, uzrokujući ozbiljne bolesti.
Rashladna sredstva
Nemoguće je raditi na strojevima za obradu metala bez upotrebe tekućina za rezanje - rashladne tekućine. Većina rashladnih tekućina su emulzije u kojima se u velikoj mjeri koriste prilično jeftini proizvodi sirove nafte kao što su naftenski ugljikovodici, kao i mineralna ulja pomiješana s vodom.
Kako se emulzija ne bi razdvajala na sastavne dijelove, koriste se emulgatori i stabilizatori. Prisutnost vode u emulziji čini ih nehlapljivim i praktički bezopasnim. Stoga mnogi ljudi koji rade s uljima peru ruke emulzijom koja sadrži naftene. Ovo svojstvo rashladne tekućine vrlo često koriste i bravari i vozači. Emulzija s naftenima ne samo da pomaže u lakom ispiranju osušene prljavštine, 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 grijati novčanicama, s vremenom dobiva sve više značenja. Nafta, plin i ugljen najbolja su sirovina za ogromne količine materijala potrebnih čovjeku danas, ali su njihove rezerve vrlo ograničene i nezamjenjive. Među takvim sirovinama nalaze se i naftenski ugljikovodici, jedan od najvrjednijih sastojaka nafte -crno zlato, koje čovječanstvo još nije u potpunosti cijenilo.
