Гексан химические свойства: практическое применение

Гексан - это насыщенный углеводород с шестью атомами углерода в молекуле. Рассмотрим подробнее его свойства и сферы применения.

Химическое строение

В основе молекулы гексана лежит углеродная цепочка из шести атомов углерода. Каждый атом углерода соединен с двумя или тремя атомами водорода.

Общая формула гексана:

C6H14

Гексан относится к представителям класса алканов. Для алканов характерны следующие особенности строения:

  • Одинарные связи между атомами углерода
  • sp3-гибридизация атомов углерода
  • Тетраэдрическое расположение заместителей вокруг атомов углерода

Углы между связями в молекуле гексана составляют 109,5°.

Вид химического завода, где производят и транспортируют гексан

Изомерия

Существует 5 структурных изомеров гексана:

  1. н-Гексан
  2. 2-Метилпентан
  3. 3-Метилпентан
  4. 2,3-Диметилбутан
  5. 2,2-Диметилбутан

Эти изомеры отличаются расположением заместителей в углеродной цепи, но имеют одинаковый качественный и количественный состав.

Физические свойства

При нормальных условиях гексан представляет собой бесцветную летучую жидкость, хорошо растворим в органических растворителях и практически нерастворим в воде. Основные физические константы:

Температура плавления -95°C
Температура кипения +69°C
Плотность 0,66 г/см3

Гексан - легковоспламеняющаяся жидкость, пары образуют взрывоопасные смеси с воздухом. Необходимо соблюдать меры пожарной безопасности при работе с гексаном.

Бутылка с чистым гексаном на лабораторном столе

Химические свойства

Для гексана характерны химические реакции, типичные для представителей класса алканов:

  1. Реакции замещения (галогенирование)
  2. Реакции разложения
  3. Реакция полного окисления (горение)

Рассмотрим некоторые химические реакции гексана более подробно.

Галогенирование

Гексан может вступать в реакции замещения с галогенами - хлором и бромом. Например:

Гексан + хлор → хлорпроизводные С6Н13Cl + HCl

При этом образуется смесь хлорпроизводных гексана различного строения в зависимости от того, атом водорода у какого атома углерода замещается на хлор.

Термическое разложение

При нагревании в отсутствии кислорода гексан разлагается с образованием más низших алканов, таких как метан, этан, пропан и другие:

С6Н14 → С2Н6 + С3Н8 + СН4 +...

Этот процесс называется пиролизом или термическим крекингом.

Горение

Гексан способен активно окисляться кислородом воздуха с выделением тепла и света:

2С6Н14 + 19О2 → 12СО2 + 14Н2О + Q

Полное сгорание гексана используется для получения тепловой энергии.

Применение

Благодаря своим физико-химическим свойствам, гексан широко применяется:

  • Как растворитель и экстрагент в органическом синтезе
  • В качестве компонента моторных топлив
  • Для извлечения масел из растительного и животного сырья
  • Как рабочая жидкость в термометрах

Также гексан используется в научных исследованиях в качестве эталонного вещества для калибровки хроматографического оборудования.

Производство

Основным источником для получения гексана в промышленности служит фракционная перегонка нефти. Гексан выделяют вместе с другими фракциями (бензиновой, керосиновой, дизельной) в процессе ректификации.

Также гексан можно получить синтетически путем:

  • Термического крекинга тяжелых фракций нефти
  • Каталитической олигомеризации низших алкенов
  • Гидрирования непредельных углеводородов

Способ производства гексана определяется его конечным назначением и требуемой чистотой.

Чистота коммерчески доступного гексана, получаемого при переработке нефти, может варьироваться от 95% до 99,5% в зависимости от наличия примесей, которые удаляются дополнительно методом ректификации.

Токсичность

Несмотря на широкое применение, гексан обладает токсичным действием. Его пары оказывают наркотическое и раздражающее воздействие.

При вдыхании паров гексана в высоких концентрациях может наблюдаться головная боль, головокружение, слабость, тошнота. Также возможно поражение дыхательной и центральной нервной системы.

При попадании жидкого гексана на кожу наблюдается раздражение и сухость. При попадании в глаза - покраснение, боль, слезотечение.

При приеме внутрь гексан оказывает раздражающее действие на слизистую желудочно-кишечного тракта, вызывает боли в области живота.

Меры безопасности

При работе с гексаном необходимо соблюдать следующие меры предосторожности:

  • Использовать вытяжные шкафы при работе с открытыми емкостями
  • Применять средства индивидуальной защиты (перчатки, очки, респиратор)
  • Не курить в рабочей зоне
  • Избегать попадания на кожу и слизистые
  • После работы тщательно вымыть руки

Рабочее помещение должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией. Необходимо исключить контакт гексана с открытым огнем и источниками искр в связи с опасностью воспламенения и взрыва паров.

Хранение

Хранят гексан в герметичных резервуарах из стойких к коррозии материалов при температуре не выше 30°C вдали от источников тепла и огня.

Хранилище должно быть оборудовано вентиляцией и средствами пожаротушения. Контейнеры с гексаном маркируют в соответствии с правилами хранения легковоспламеняющихся жидкостей. Срок годности гексана при соблюдении условий хранения составляет 5 лет.

Транспортировка

Транспортировку гексана осуществляют железнодорожным, автомобильным и водным транспортом в соответствии с правилами перевозки опасных грузов.

Упаковка должна обеспечивать сохранность гексана и исключать утечку. Не допускается совместная транспортировка и хранение гексана с нефтепродуктами.

Маркировка грузов с гексаном включает манипуляционные знаки "Беречь от солнечных лучей", "Верх", "Ограничение температуры" с указанием допустимого температурного режима.

Утилизация

При утечках и разливах гексана необходимо собрать его в отдельную тару для дальнейшей утилизации или регенерации.

Загрязненный гексаном грунт и промасленные материалы также подлежат специальной обработке и захоронению в соответствии с правилами обращения с опасными отходами производства.

Статья закончилась. Вопросы остались?
Комментарии 0
Подписаться
Я хочу получать
Правила публикации
Редактирование комментария возможно в течении пяти минут после его создания, либо до момента появления ответа на данный комментарий.