บางส่วน การใช้งานและการประยุกต์ใช้อัลเคน พวกเขาเป็นเหมือนน้ำมันเชื้อเพลิงแก๊สโซลีนดีเซลเป็นตัวทำละลายเพนเทนเฮกเซนไอโซเฮกเซนและเฮปเทนเป็นน้ำมันหล่อลื่นหรือแว็กซ์และพาราฟิน.

อัลคาเนเป็นสารประกอบที่ประกอบด้วยคาร์บอนและไฮโดรเจนเท่านั้นจึงเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอน พวกมันยังเป็นที่รู้จักกันในนามพาราฟินหรือไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวเพราะอะตอมของคาร์บอนและไฮโดรเจนเชื่อมโยงกันด้วยพันธะอย่างง่าย.

อัลคาเนเป็นของชุดสารประกอบอินทรีย์ที่คล้ายคลึงกันซึ่งสมาชิกแตกต่างกันโดยมวลโมเลกุลคงที่ซึ่ง 14 คือ CH₂. สูตรทั่วไปคือ CnH_{2n+2 (Advameg, Inc. , S.F. ).}

อัลคาเนมีเพียงพันธบัตรง่ายซึ่งหมายความว่าพวกเขาจะอิ่มตัวด้วยอะตอมไฮโดรเจน พวกมันคือไฮโดรคาร์บอนพื้นฐานและเป็นจุดเริ่มต้นในการทำความเข้าใจเกี่ยวกับเคมีของโมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้น.

อัลคาเนสได้รับการตั้งชื่อตามกลุ่มอัลคิลซึ่งประกอบด้วยคาร์บอนหนึ่งตัวและสามไฮโดรเจน.

แน่นอนพวกเขามีกลุ่มอื่น ๆ แต่มีกลุ่มอัลคิลอย่างสม่ำเสมอ จุดสิ้นสุด "-ano" ช่วยให้คุณรู้ว่ามีเพียงการเชื่อมโยงอย่างง่ายในโมเลกุลเหล่านี้.

สมาชิกที่เล็กที่สุดของตระกูลอัลเคนคือก๊าซในขณะที่สารประกอบที่มีขนาดใหญ่กว่าเป็นของเหลวและของแข็ง.

มักพบในแหล่งเชื้อเพลิงเช่นก๊าซธรรมชาติและน้ำมัน สารประกอบที่เป็นของแข็งมักจะเป็นขี้ผึ้งในพื้นผิว (ไม่มีที่สิ้นสุด, 2016).

การใช้งานหลักและการประยุกต์ของอัลเคน

1- เชื้อเพลิง

การใช้อัลเคนที่สำคัญคือเชื้อเพลิง ปฏิกิริยาออกซิเดชั่นของมันจะปลดปล่อยพลังงานที่สามารถใช้ผลิตกระแสไฟฟ้าเคลื่อนย้ายยานพาหนะหรือแม้แต่ปรุงอาหาร.

alkane สายสั้น ๆ เช่นมีเธนอีเทนโพรเพนและบิวเทนอยู่ในสถานะก๊าซและสามารถสกัดได้จากแหล่งก๊าซธรรมชาติ.

มีเทนใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับยานพาหนะในขณะที่โพรเพนและบิวเทนใช้เป็นก๊าซหุงต้ม.

โซ่ alkanes ที่ยาวกว่าอยู่ในสถานะของเหลวและสามารถพบได้ในน้ำมันเบนซินหรือดีเซล เมื่อพูดถึงค่าออกเทนสูงการอ้างอิงจะทำกับความเข้มข้นของค่าออกเทนในน้ำมันเชื้อเพลิง (คุณสมบัติและการใช้ประโยชน์ของ Alkanes, S.F. ).

2- ตัวทำละลาย

เนื่องจากช่วงเวลาไดโพลระหว่างคาร์บอนและออกซิเจนต่ำมากอัลเคนจึงไม่มีขั้วของพันธะดังนั้นพวกมันจึงทำหน้าที่เป็นตัวทำละลาย apolar ได้อย่างสมบูรณ์แบบ.

นักเคมีมีจุดสูงสุดที่บอกว่า "ชอบละลายเหมือน" ซึ่งหมายความว่าตัวทำละลายในขั้วโลกละลายสารขั้วและตัวทำละลายที่ไม่ใช่ขั้วหรือไม่ใช่ขั้วละลายละลายสาร apolar.

สารประกอบเช่นเพนเทนเฮกเซนไอโซเฮกเซนและเฮปเทนถูกใช้ในห้องปฏิบัติการและในอุตสาหกรรมเป็นตัวทำละลายสำหรับปฏิกิริยาในตัวกลางที่ไม่มีขั้ว นาโนเป็นองค์ประกอบหลักของน้ำมันก๊าด (Petroleum.co.uk, 2015).

3- น้ำมันหล่อลื่น

อัลคาเนสที่มีโมเลกุลคาร์บอนตั้งแต่ 17 อะตอมขึ้นไปถูกใช้เป็นสารหล่อลื่นและสารต้านการกัดกร่อนเนื่องจากธรรมชาติที่ไม่ชอบน้ำทำให้น้ำไม่สามารถเข้าถึงพื้นผิวโลหะได้ ด้วยความหนาแน่นและความหนืดที่สมบูรณ์แบบสำหรับการใช้งานนี้.

น้ำมันหล่อลื่นที่มีความหนืดต่างกันสามารถผสมเข้าด้วยกันและเป็นความสามารถนี้ในการผสมน้ำมันที่มีประโยชน์บางอย่าง.

ตัวอย่างเช่นน้ำมันเครื่องทั่วไปเป็นส่วนผสมของน้ำมันความหนืดต่ำเพื่อให้ง่ายต่อการเริ่มต้นที่อุณหภูมิเย็นและน้ำมันความหนืดสูงสำหรับประสิทธิภาพที่ดีขึ้นที่อุณหภูมิการทำงานปกติ (Haydon Armstrong, S.F. ).

ตั้งแต่สมัยโรมันของเหลวจำนวนมากรวมถึงน้ำถูกใช้เป็นสารหล่อลื่นเพื่อลดแรงเสียดทานความร้อนและการสึกหรอระหว่างชิ้นส่วนเครื่องจักรที่สัมผัสกัน.

ปัจจุบันน้ำมันหล่อลื่นเป็นผลิตภัณฑ์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากมีการใช้งานที่หลากหลาย (Advameg, Inc. , S.F. ).

4- ขี้ผึ้งและพาราฟิน

อัลคาเนสยังเป็นที่รู้จักกันในนามพาราฟินซึ่งทำให้คำนี้สับสนมากเพราะพาราฟินยังหมายถึงขี้ผึ้งชนิดหนึ่ง.

ชี้แจงแนวคิดของไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวใด ๆ (ด้วยสูตร CnH_{2n +2}) เป็นพาราฟินและมีส่วนผสมของโมเลกุลเหล่านี้สามารถใช้ทำขี้ผึ้งที่เรียกว่าขี้ผึ้งพาราฟิน.

โดยทั่วไปแล้วอัลเคนที่ใช้ในขี้ผึ้งนี้จะมีโซ่คาร์บอนที่มีคาร์บอน 20 ถึง 40 คาร์บอน ดังนั้นขี้ผึ้งพาราฟินจึงเป็นขี้ผึ้งชนิดหนึ่งที่ทำจากพาราฟินหรืออัลเคน.

ขี้ผึ้งพาราฟินมีจุดหลอมเหลวต่ำโครงสร้างที่ยืดหยุ่นและการเผาไหม้ง่าย มันมักจะใช้ในเทียนและดินสอสี.

5- Asphalting

แอสฟัลต์มีอยู่ในน้ำมันดิบและประกอบด้วยส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอนโดยเฉพาะอย่างยิ่งโซ่อัลแคนที่มี 35 คาร์บอนหรือมากกว่า แอสฟัลต์มีความเหนียวข้นและกึ่งแข็ง.

การใช้งานหลักคือการก่อสร้างถนนเนื่องจากมีการเติมทรายหรือกรวดลงในแอสฟัลต์ทำให้เกิดส่วนผสมที่เป็นของแข็งเหมาะสำหรับการใช้งานประเภทนี้.

เมื่อความหนาแน่นต่ำกว่านั้นก็รู้จักกันในชื่อ pitch และสามารถใช้เป็นวัสดุกันซึม (Uses of Alkane, 2011).

6- ปฏิกิริยาเคมี

ในการเปรียบเทียบกับอัลคีนและอัลคิเนสอัลเคนนั้นค่อนข้างไม่มีปฏิกิริยาเนื่องจากไม่มีพันธะที่อ่อนแอกว่าในโครงร่างคาร์บอน อย่างไรก็ตามมีปฏิกิริยาบางชนิดที่มักเกิดขึ้นกับแอลเคน.

ปฏิกิริยาที่สำคัญที่สุดที่อัลเคนสัมผัสคือการเผาไหม้ แอลเคนเชิงเส้นที่มีขนาดเล็กกว่าจะออกซิไดซ์ได้ง่ายกว่าโมเลกุลที่ใหญ่กว่าและแตกแขนงมากกว่า.

อัลคาเนสสามารถเผาไหม้ในที่ที่มีออกซิเจนเพื่อผลิตคาร์บอนไดออกไซด์น้ำและพลังงาน.

ในสถานการณ์ที่มีออกซิเจน จำกัด ผลิตภัณฑ์คือคาร์บอนมอนอกไซด์น้ำและพลังงาน ด้วยเหตุนี้อัลเคนมักถูกใช้เป็นแหล่งเชื้อเพลิง.

C₃H₈ + 5o₂ "3CO₂ + 4H₂พลังงาน O +

ปฏิกิริยาที่สอดคล้องกันนอกเหนือจากการเผาไหม้แล้วประสบการณ์ของอัลเคนคือการสร้างฮาโลเจนของอนุมูลอิสระ.

ในกระบวนการนี้ไฮโดรเจนในกลุ่มอัลคิลจะถูกแทนที่ด้วยฮาโลเจน (โมเลกุลเช่นคลอรีนและโบรมีนในตารางธาตุ) ปฏิกิริยาทั่วไปนั้นแสดงให้เห็นโดยใช้โพรเพน.

2C₃H₈ + Cl₂ "2C₃H₈Cl

แอลเคนเชิงซ้อนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงที่พบในน้ำมันดิบมักถูกแบ่งออกเป็นแอลเคนขนาดเล็กและมีประโยชน์มากกว่าโดยการแตกร้าวด้วยความร้อน นอกจากนี้ยังมีการผลิตอัลเคนและก๊าซไฮโดรเจนด้วยวิธีนี้.

แคร็กความร้อนมักจะดำเนินการที่อุณหภูมิสูงและมักจะอยู่ในที่ที่มีตัวเร่งปฏิกิริยา ได้รับส่วนผสมของผลิตภัณฑ์และแอลเคนและอัลคีนเหล่านี้สามารถแยกออกได้โดยการกลั่นแบบแยกส่วน (ไร้ขีด จำกัด , 2016).

7- การใช้อัลเคนอื่น ๆ

Alkanes มีประโยชน์อื่น ๆ นอกเหนือจากที่กล่าวมาแล้ว สารประกอบเช่นอีเทนใช้สำหรับการผลิตเอทิลีนซึ่งใช้ในการผลิตเอทิลีนไกลคอล (ส่วนประกอบหลักของสารป้องกันการแข็งตัว) และโพลีเอทิลีนซึ่งเป็นพลาสติกที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในโลก.

โพรเพนสามารถใช้เป็นสารทำความเย็นได้เมื่อไม่มีไฟฟ้า เมื่อก๊าซขยายตัวจะดูดซับความร้อน.

ในความเป็นจริงมันสามารถทำให้เกิดอาการบวมเป็นน้ำเหลือง มันยังถูกพิจารณาว่าเป็นสิ่งทดแทนสารทำความเย็นชนิดอื่น แต่มีข้อเสียเปรียบหลักในการระเบิด.

บิวเทนเป็นที่ร่าเริงดังนั้นจึงมักถูกทำร้ายในฐานะที่เป็นคนสูดดม แต่น่าเสียดายที่มันทำให้เกิดการสำลักหัวใจเต้นผิดจังหวะและชักในกล้ามเนื้อของทางเดินหายใจในปอด.

คุณสมบัติสุดท้ายนี้เป็นสาเหตุของ "การเสียชีวิตอย่างกะทันหันของผู้ติดยาเสพติด" และเป็นสาเหตุของการเสียชีวิตใน 55% ของกรณีที่เกี่ยวข้องกับการสูดดมตัวทำละลาย.

Pentane สามารถพบได้ในน้ำมันเบนซินผสม แต่การใช้หลักในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมเป็น "เป่าลม" ในการสร้างโฟมพลาสติก.

เช่นเดียวกับโพรเพนมันสามารถใช้เป็นสารทำความเย็นได้ ไอโซเมอร์ isopentane เป็นที่นิยมใช้ในยาสีฟัน.

เฮกเซนและไอโซเฮกเซนเป็นตัวทำละลายที่นิยมใช้ในการแปรรูปอาหารโดยเฉพาะไอโซเฮกเซนเนื่องจากไม่เป็นพิษและมีค่า pH เป็นกลาง.

อ้างอิง

1. Advameg, Inc. (S.F. ). น้ำมันหล่อลื่น. กู้คืนจาก madehow.com.
2. Advameg, Inc. (S.F. ). เคมีอินทรีย์ - การใช้งานในชีวิตจริง. สืบค้นจาก scienceclarified.com.
3. (2016, 20 กันยายน). แอลเคน. กู้คืนจาก boundless.com.
4. (2016, 26 พฤษภาคม). ปฏิกิริยาของอัลคาเน. กู้คืนจาก boundless.com.
5. Haydon Armstrong, J. H. (S.F. ). น้ำมันหล่อลื่น. ดึงมาจาก energyeducation.ca.
6. co.uk. (2015). ประเภทและโครงสร้างของอัลเคน. ดึงจาก PTTEP.co.uk.
7. คุณสมบัติและการใช้ประโยชน์ของอัลคาเน. ( S.F. ) กู้คืนจาก ausetute.com.
8. การใช้อัลเคน. (2011) สืบค้นจาก hzorganichemistry.wordpress.com.