A naftén szénhidrogének az olaj részét képezik. Ezek összetételét, tulajdonságait, elkészítését és alkalmazását ebben a cikkben tárgyaljuk. Íme példák a nafténvegyületekre, a leghíresebb képletekkel. Bemutatják a szárítószerek fogalmát, és megvizsgálják a naftének szárítószerek formájában történő felhasználását a festék- és lakkiparban. Röviden áttekintette a biztonság kérdését a naftént tartalmazó anyagokkal végzett munka során.
Nafténes szénhidrogének: alkalmazás, tulajdonságok, képlet
Ezek a vegyületek olajból nagy mennyiségben nyert szerves anyagok. Nevüket az olaj (görög nafta) szóból kapták.
A nafténes szénhidrogének közé tartoznak a telített szénhidrogének aliciklusos sorozatának vegyületei, azaz kerek molekuláik, zárt ciklusúak. 1883-ban kapták nevüket. Tudósok vezették be a szerves kémiábaV. V. Markovnikov és V. N. Ogloblin. A naftének közé tartoznak a több öt- és hattagú gyűrűvel rendelkező szénhidrogének is (beleértve a kondenzált gyűrűket is, például a dekalint). Nem teljesen helyes minden cikloalkánt (ciklánt) nafténnek minősíteni.
A naftének fizikai és kémiai tulajdonságai
Fizikai tulajdonságaik alapján a nafténes szénhidrogének folyadékok, néha nagyon éles kellemetlen szagúak, amelyekről a kőolaj híres. A speciális Naftalan iszapban a naftének fejtik ki terápiás hatásukat, amelyek segítségével számos bőrbetegséget kezelnek.
A nafténes szénhidrogének kémiai tulajdonságait tekintve hasonlóak a metánsorozat telített aciklusos szénhidrogéneihez. Ez alól kivétel a ciklopropán, amely egyes reakciókban telítetlen szénhidrogénként viselkedik, és gyűrűtöréssel ad hozzá atomokat. A legtöbb kémiai reakcióban a nafténes szénhidrogének lineáris szénatomláncú telített szénhidrogénként működnek. A körfolyamat megszakításával járó kémiai reakciók alkalmazása azonban lehetővé teszi a nafténes szénhidrogének kiváló nyersanyagként történő felhasználását a kémiai szintézishez: aromás szénhidrogének és egyéb értékes termékek kinyerése a vegyipar számára különböző iparágakban katalitikus reformálás útján.
Az általános képlet és a sorozat legfontosabb képviselői
A nafténes szénhidrogének képlete minden cikloalkánra közös: CnH2n, ahol n a molekulában lévő atomok száma, általában öt vagy hat. A molekulák síkképlete egy kör vagy egy zárt ciklus. A térfogati képlet meglehetősen összetett, több lehetőséget is lehetővé teszaz atomok elrendezése egy molekulában.
A nafténes szénhidrogénekre példák lehetnek olyan kémiai vegyületek, mint a ciklopentán (öt szénatom a gyűrűben), ciklohexán (hat szénatom a gyűrűben) és ezek alkilszármazékai. Egy speciális csoport a nafténsavak. Nézzük meg közelebbről ezeket az összefüggéseket.
Ciklopentán szerves szintézishez
A ciklopentán (vagy ciklopentilén) egy gyűrűs telített szénhidrogén, amely egy zárt láncban öt szénatomot tartalmaz. A ciklopentán képlete С5Н10. Ez az aliciklusos sorozat telített szénhidrogénje, az egyik legegyszerűbb cikloalkán. Színtelen, jellegzetes szagú folyadék, sűrűsége 0,745 g/cm3, vízben nem oldódik, benzollal, éterrel, acetonnal elegyedik (oldás a "hasonló" elv szerint). A ciklopentán fő mennyiségét az olaj másodlagos desztillációjával nyerik. A legtöbb ciklopentánt értékes vegyi anyagok, például színezékek szerves szintézisében használják fel.
Ciklohexán – alapanyag a poliamidgyártáshoz
A ciklohexán (vagy ciklohexilén), akárcsak a ciklopentán, egy telített szénhidrogén, amely hat szénatomot tartalmaz zárt ciklusban. Képlete: С6Н12.
Fizikai tulajdonságai normál körülmények között színtelen folyadék, sűrűsége 0,778g/cm3, vízben oldhatatlan. A ciklopentánhoz hasonlóan mi is feloldunk benzolban, éterekben, acetonban. Szinte minden típusú olajban megtalálható, de nagyon kis mennyiségben, ezért benzol katalitikus hidrogénezésével nyerik. A ciklopentánhoz hasonlóan igen széles körben alkalmazzák a vegyiparban a ciklohexanol és ciklohexanon, nitrociklohexán, ciklohexanoxim – a kaprolaktám és az adipinsav gyártás közbenső termékei – előállításában, amelyeket viszont poliamidok előállítására használnak.
Nafténsavak: tulajdonságok és felhasználások
Ezek az aliciklusos sorozatba tartozó karbonsavak, többnyire egybázisúak. Egy vagy több öt- vagy hattagú szénciklust tartalmaznak. A nafténsavak alkotják a különféle olajok savtartalmú komponenseinek többségét. Lúgos oldattal extrahálják, a naftenátok úgynevezett "kisózásával".
Normál körülmények között a nafténsav viszkózus, színtelen folyadék, amely állás közben megsárgul, gyakorlatilag vízben oldhatatlan. Maguk is jó oldószerek gyantákhoz és mézgákhoz. A legtöbb szerves oldószerrel elegyedik, a karbonsavak összes kémiai tulajdonságával rendelkezik.
A nafténsavak sóit használják a legszélesebb körben. Az alkálifém-sókat (szappannaftokat vagy naftenátokat) emulgeáló- és fertőtlenítőszerként, valamint gyapjúmosószerként használják. A rézsókat széles körben használják fertőtlenítőszerként talpfák, kötelek, szövetek, alumínium- és ólomsók impregnálására – speciális adalékokként, kenőolajok és üzemanyagok adalékaiként.
Ezen túlmenően a szappannaftákat betonkeverékek adalékanyagaként ésa habarcsokat vízlepergetővé kell tenni, ami nagyon fontos, mivel lehetővé teszik a habarcskeverékek képlékenysé tételét a kenés miatt, és speciális, úgynevezett finom orientált filmek hatását érik el.
Nafténsavak sói szárítóként
Az ólmot, kob altot, mangánt és cinket, amelyeket az olajban lévő savakból (szappanból) hidroxidok sóznak ki, széles körben használják olajfestékek szárítóanyagaként. Nedvszívó (késő latinul "száradást" jelent) - a festékek száradásának felgyorsítására használt anyag. Kémiai szempontból növényi olajok és származékaik oldatainak oxidatív polimerizációjának katalizátora.
A milonaftok vagy naftenátok a szárítószerek közül a legolcsóbbak, a legstabilabbak a tárolás során, de sajnos vannak szennyeződéseik és jellegzetes kellemetlen szagúak, ezért olajfestésre nem használják.
Az emberi test védelme szárítószerekkel végzett munka során
A naftén szénhidrogéneknek gyakran van olyan szaga, amelyet az emberek szúrósnak és kellemetlennek érzékelnek. A festékkel dolgozók légzőszerveinek védelme érdekében az oldószerek és a szárítószerek gőzei ellen védelmet kell alkalmazni. Ez könnyen kezelhető közönséges vízfüggönyökkel és nedvességelnyelőkkel: szalvéták, kötszerek stb. Kis mennyiségű munkával és a festékekkel való időszakos érintkezéssel ez elég lesz.
Hosszú és állandó munkavégzés során a festékekkel, különösen azokkal, amelyek sok szárítószert tartalmaznak, mélyebb védelemre van szükség - pl.légzőszervek, valamint a szem, a bőr és a nyálkahártyák. A szárítószerekben található fémek, különösen az ólom, hajlamosak felhalmozódni a májban és más emberi szervekben, súlyos betegségeket okozva.
Hűtőfolyadékok
Lehetetlen a fémmegmunkáló gépek megmunkálása vágófolyadék – hűtőfolyadék – nélkül. A legtöbb hűtőfolyadék olyan emulzió, amely széles körben használ meglehetősen olcsó nyersolajtermékeket, például nafténes szénhidrogéneket, valamint vízzel kevert ásványolajokat.
Annak érdekében, hogy az emulzió ne váljon szét alkatrészeire, emulgeálószereket és stabilizátorokat használnak. A víz jelenléte az emulzióban nem illékony és gyakorlatilag ártalmatlanná teszi őket. Ezért sok olajjal dolgozó ember naftént tartalmazó emulzióval mos kezet. A hűtőfolyadéknak ezt a tulajdonságát nagyon gyakran használják mind a lakatosok, mind a járművezetők. A nafténes emulzió nemcsak a megszáradt szennyeződések könnyű lemosását segíti elő, hanem fertőtleníti a kézbőrt, puhítja, és szükségtelenné teszi a vazelinolaj használatát bőrpuhítóként.
Az olaj nem használható üzemanyagként
Dmitrij Mengyelejev híres kijelentése, miszerint az olaj nem üzemanyag, de lehet bankjegyekkel melegíteni, idővel egyre több értelmet nyer. Az olaj, a gáz és a szén a legjobb nyersanyag a mai ember számára szükséges hatalmas mennyiségű anyaghoz, de ezek készletei nagyon korlátozottak és pótolhatatlanok. Az ilyen nyersanyagok között megtalálhatók a nafténes szénhidrogének is, amelyek az olaj egyik legértékesebb összetevője -fekete arany, amelyet az emberiség még nem értékelt teljesen.
