Nafteniniai angliavandeniliai yra naftos dalis. Jų sudėtis, savybės, paruošimas ir pritaikymas bus aptariami šiame straipsnyje. Štai nafteninių junginių pavyzdžiai, žinomiausių jų formulės. Pateikiama sausiklių koncepcija ir svarstomas naftenų naudojimas sausiklių pavidalu dažų ir lakų pramonėje. Trumpai apžvelgtas saugos klausimas dirbant su medžiagomis, kurių sudėtyje yra naftenų.
Nafteniniai angliavandeniliai: taikymas, savybės, formulė
Šie junginiai yra organinės medžiagos, gaunamos dideliais kiekiais iš naftos. Jie gavo savo pavadinimą iš žodžio aliejus (graikiškai nafta).
Nafteniniai angliavandeniliai apima aliciklinės sočiųjų angliavandenilių serijos junginius, t. y. turinčius apvalias molekules, uždarus ciklus. Jie gavo savo vardą 1883 m. Mokslininkai jį įtraukė į organinę chemijąV. V. Markovnikovas ir V. N. Ogloblinas. Naftenams taip pat priskiriami angliavandeniliai su keliais penkių ir šešių narių žiedais (įskaitant kondensuotus, pavyzdžiui, dekaliną). Ne visiškai teisinga visus cikloalkanus (ciklanus) priskirti naftenams.
Fizikinės ir cheminės naftenų savybės
Pagal fizines savybes nafteniniai angliavandeniliai yra skysčiai, kartais turintys labai aštrų nemalonų kvapą, kuriais garsėja žalia nafta. Būtent naftenai turi gydomąjį poveikį specialiame Naftalano purve, kurio pagalba gydomos daugelis odos ligų.
Cheminėmis savybėmis nafteniniai angliavandeniliai yra panašūs į sočiuosius aciklinius metano serijos angliavandenilius. Išimtis yra ciklopropanas, kuris kai kuriose reakcijose elgiasi kaip nesotieji angliavandeniliai, pridedant atomų su žiedo pertrauka. Daugumoje cheminių reakcijų nafteniniai angliavandeniliai veikia kaip sotieji angliavandeniliai su linijine anglies atomų grandine. Tačiau naudojant chemines reakcijas su ciklo nutraukimu nafteninius angliavandenilius galima naudoti kaip puikią žaliavą cheminei sintezei: naudojant katalizinį riformingą įvairių pramonės šakų chemijos pramonei gauti aromatinių angliavandenilių ir kitų vertingų produktų.
Bendra formulė ir svarbiausi serijos atstovai
Nafteninių angliavandenilių formulė yra bendra visiems cikloalkanams: CnH2n, kur n yra atomų skaičius molekulėje, paprastai penki arba šeši. Plokščioji molekulių formulė yra apskritimas arba uždaras ciklas. Tūrinė formulė yra gana sudėtinga, todėl galite turėti keletą variantųatomų išdėstymas molekulėje.
Nafteninių angliavandenilių pavyzdžiai gali būti tokie cheminiai junginiai kaip ciklopentanas (penki anglies atomai žiede), cikloheksanas (šeši anglies atomai žiede) ir jų alkilo dariniai. Ypatinga grupė yra nafteno rūgštys. Pažvelkime į visus šiuos ryšius atidžiau.
Ciklopentanas organinei sintezei
Ciklopentanas (arba ciklopentilenas) yra ciklinis prisotintas angliavandenilis, kurio vienoje uždaroje grandinėje yra penki anglies atomai. Ciklopentano formulė yra С5Н10. Tai yra aliciklinės serijos sotusis angliavandenilis, vienas paprasčiausių cikloalkanų. Tai bespalvis skystis, turintis būdingą kvapą, tankis 0,745 g/cm3, netirpsta vandenyje, maišosi su benzenu, eteriu, acetonu (tirpimas pagal principą „panašiai“). Pagrindinis ciklopentano kiekis gaunamas antrinio aliejaus distiliavimo būdu. Dauguma ciklopentano yra naudojami organinei vertingų cheminių medžiagų, pvz., dažiklių, sintezei.
Cikloheksanas – žaliava poliamido gamybai
Cikloheksanas (arba cikloheksilenas), kaip ir ciklopentanas, yra prisotintas angliavandenilis, kurio uždarame cikle yra šeši anglies atomai. Jo formulė yra С6Н12.
Jo fizinės savybės yra bespalvis skystis normaliomis sąlygomis, tankis 0,778g/cm3, netirpus vandenyje. Kaip ir ciklopentanas, mes ištirpsime benzene, eteriuose, acetone. Jo yra beveik visų rūšių aliejuose, tačiau labai mažais kiekiais, todėl jis gaunamas kataliziškai hidrinant benzeną. Jis, kaip ir ciklopentanas, labai plačiai pritaikomas chemijos pramonėje gaminant cikloheksanolį ir cikloheksanoną, nitrocikloheksaną, cikloheksanoksimą – tarpinius produktus gaminant kaprolaktamą ir adipo rūgštį, kurie, savo ruožtu, naudojami poliamidams gauti.
Nafteno rūgštys: savybės ir naudojimas
Tai yra aliciklinės serijos karboksirūgštys, dažniausiai vienbazinės. Juose yra vienas ar daugiau penkių ar šešių narių anglies ciklų. Būtent nafteno rūgštys sudaro daugumą rūgščių turinčių įvairių aliejų komponentų. Jie ekstrahuojami šarminiu tirpalu, vadinamuoju naftenatų „išsūdymu“.
Įprastomis sąlygomis nafteno rūgštys yra klampūs, bespalviai skysčiai, kurie stovint pagelsta, praktiškai netirpsta vandenyje. Jie patys yra geri dervų ir dervų tirpikliai. Maišomas su dauguma organinių tirpiklių, turi visas karboksirūgšties chemines savybes.
Nafteno rūgščių druskos yra plačiausiai naudojamos. Šarminių metalų druskos (muilo naftai arba naftenatai) naudojamos kaip emulsikliai ir dezinfekantai, taip pat vilnos plovimo priemonės. Vario druskos plačiai naudojamos kaip dezinfekcinė priemonė pabėgiams, lynams, audiniams, aliuminio ir švino druskoms impregnuoti – kaip specialūs priedai, tepalinių alyvų ir degalų priedai.
Be to, muilo benzinas naudojamas kaip betono mišinių priedai irskiedinius, padaryti juos atsparius vandeniui, o tai labai svarbu, nes dėl tepimo skiedinio mišiniai tampa plastiški ir gaunamas ypatingas specialių plėvelių, vadinamų smulkiai orientuotais, efektas.
Nafteno rūgščių druskos kaip džiovyklės
Švinas, kob altas, manganas ir cinkas, kuriuos hidroksidai išsūdo iš aliejuje esančių rūgščių (soafta), plačiai naudojami kaip aliejinių dažų sausikliai. Desikantas (vėlyvoje lotynų kalboje reiškia „džiūvimas“) – medžiaga, naudojama dažų džiūvimui pagreitinti. Cheminiu požiūriu tai yra augalinių aliejų ir jų darinių tirpalų oksidacinės polimerizacijos katalizatorius.
Milonaftai, arba naftenatai, tarp sausiklių yra pigiausi, stabiliausi laikant, bet, deja, turi nešvarumų ir būdingo nemalonaus kvapo, todėl aliejinei tapybai nenaudojami.
Žmogaus kūno apsauga dirbant su sausikliais
Nafteniniai angliavandeniliai dažnai turi kvapą, kurį žmonės suvokia kaip aštrų ir nemalonų. Norint apsaugoti su dažais dirbančių žmonių kvėpavimo organus, būtina naudoti apsaugą nuo tirpiklių ir sausiklių garų. Tai nesunku sutvarkyti naudojant įprastas vandens užuolaidas ir drėgmės sugėriklius: servetėles, tvarsčius ir t. t. Dirbant mažai ir su pertrūkiais kontaktuojant su dažais, to pakaks.
Ilgą ir nuolatinį darbą su dažais, ypač turinčiais daug sausiklių, reikalinga gilesnė apsauga – kaipkvėpavimo organus, taip pat akis, odą ir gleivines. Metalai, esantys sausikliuose, ypač švinas, linkę kauptis kepenyse ir kituose žmogaus organuose, sukeldami sunkias ligas.
Aušinimo skysčiai
Neįmanoma dirbti su metalo apdirbimo staklėmis nenaudojant pjovimo skysčių – aušinimo skysčio. Dauguma aušinimo skysčių yra emulsijos, kuriose plačiai naudojami gana pigūs žalios naftos produktai, tokie kaip nafteniniai angliavandeniliai, taip pat mineralinės alyvos, sumaišytos su vandeniu.
Kad emulsija neišskirtų į sudedamąsias dalis, naudojami emulsikliai ir stabilizatoriai. Dėl vandens buvimo emulsijoje jie nėra lakūs ir praktiškai nekenksmingi. Todėl daugelis žmonių, kurie dirba su aliejais, plauna rankas emulsija, kurioje yra naftenų. Šia aušinimo skysčio savybe labai dažnai naudojasi tiek š altkalviai, tiek vairuotojai. Emulsija su naftenais ne tik padeda lengvai nuplauti išdžiūvusius nešvarumus, bet ir dezinfekuoja rankų odą, minkština, nebereikia naudoti vazelino aliejaus kaip odos minkštiklio.
Alyva negali būti naudojama kaip kuras
Žymusis Dmitrijaus Mendelejevo teiginys, kad nafta – ne kuras, o galima šildyti banknotais, laikui bėgant įgauna vis daugiau prasmės. Nafta, dujos ir anglis yra geriausios žaliavos didžiuliam kiekiui medžiagų, kurių šiandien reikia žmogui, tačiau jų atsargos labai ribotos ir nepakeičiamos. Tarp tokių žaliavų taip pat yra nafteniniai angliavandeniliai, vienas vertingiausių naftos komponentų -juodasis auksas, žmonijos dar nevisiškai įvertintas.
