Формула декана: химические свойства, получение, применение

Декан представляет собой предельный углеводород ряда алканов с 10 атомами углерода в молекуле. Это бесцветная легковоспламеняющаяся жидкость, нерастворимая в воде, хорошо растворимая в неполярных растворителях и этаноле.

Химические свойства

Формула декана - C₁₀H₂₂. Структурная формула декана выглядит следующим образом:

CH3-(CH2)8-CH3

Молекулярная масса декана равна 142,28 г/моль. Плотность при 20°C составляет 0,73 г/см3. Температуры плавления -29,7°C и кипения 174°C.

Декан обладает 75 структурными изомерами и 136 стереоизомерами, которые практически идентичны по своим свойствам с н-деканом.

Химически декан довольно инертен, как и другие представители ряда алканов. При нагревании до высоких температур может подвергаться термическому разложению с образованием простейших углеводородов.

Получение

В промышленности декан получают различными способами:

• Ректификацией нефти и нефтепродуктов
• Каталитическим гидрированием дециленов
• Синтезом из синтез-газа (смеси CO и H2)

Также декан содержится в легких фракциях керосина для реактивных двигателей. Наиболее ценны его разветвленные изомеры, обладающие высоким цетановым числом.

Применение

Благодаря хорошей растворимости в неполярных средах, декан широко используется в качестве растворителя лаков, красок, полимеров, присадок к маслам.

Также находит применение:

• Как компонент моторных топлив
• В производстве пластификаторов
• Для синтеза высших карбоновых кислот

Из таблицы видно, что декан обладает рядом ценных качеств, при этом имеет и некоторые недостатки, требующие мер предосторожности при использовании.

В последние годы ведутся исследования по замене токсичных растворителей на основе декана на более безопасные альтернативы из возобновляемого сырья.

Токсичность и воздействие на организм

Декан относится к 4 классу опасности. Его пары в высоких концентрациях могут оказывать наркотическое и раздражающее действие. При попадании на кожу вызывает сухость, при проглатывании - раздражение слизистых.

Считается, что декан обладает умеренной токсичностью для водных организмов и по степени загрязнения водоемов относится ко 2 классу опасности.

Установленные нормативы ПДК декана:

• В воздухе рабочей зоны - 300 мг/м3
• В атмосферном воздухе - 0,1 мг/м3
• В воде водных объектов - 0,5 мг/л

Таким образом, несмотря на широкое применение, декан требует аккуратного обращения и защитных мер для снижения вредного воздействия.

формула декана

C10H22

Меры предосторожности

Поскольку декан обладает известной токсичностью, при работе с ним необходимо соблюдать ряд мер предосторожности:

• Использовать средства защиты органов дыхания от паров декана
• Применять перчатки и спецодежду, предотвращающие контакт с кожей
• Проводить все операции с деканом только в вытяжном шкафу
• Избегать разливов и попадания вещества в сточные/поверхностные воды
• Соблюдать правила личной гигиены, мыть руки после работы с деканом

При разливе декана необходимо собрать инертным материалом, а загрязненный участок продезинфицировать. Утилизация отходов декана проводится методом сжигания при высоких температурах в специальных установках.

Хранение

Хранение декана осуществляют в герметичных емкостях из стекла, нержавеющей или углеродистой стали. Не допускается использование алюминиевой тары. Хранят вдали от источников тепла и открытого огня.

Оптимальные условия хранения:

• Температура не выше 25°С
• Влажность воздуха не более 60%
• Хорошая вентиляция
• Наличие предупреждающей маркировки на таре

Срок годности декана составляет не менее 12 месяцев. По истечении срока происходит постепенное окисление с образованием перекисных соединений, что ведет к потере качества.

Пожаровзрывобезопасность

Декан легковоспламеняющееся вещество с низкой температурой вспышки. Его пары образуют взрывоопасные смеси с воздухом. Необходимо исключать контакт декана с открытым огнем и другими источниками зажигания.

Возможные причины возгорания и взрыва:

• Нагрев свыше температуры вспышки - от искр, электроразрядов, горячих поверхностей
• Статическое электричество
• Самовозгорание пропитанного деканом обтирочного материала

Для тушения возгорания декана применяют водомасляную эмульсию, песок, огнетушители порошкового или углекислотного типа. Небольшие очаги горения заливают водой.

Альтернативные растворители

В связи с пожаро- и взрывоопасностью, а также токсичностью декана, перспективно его замещение на экологически безопасные растворители.

В качестве альтернатив рассматриваются:

1. Метиллактат получаемый из возобновляемых источников
2. Диметиловый и этилметиловый эфиры уксусной кислоты
3. Биоразлагаемые эфиры жирных кислот, например этиллактат

По мере совершенствования технологий "зеленой химии" набор безопасных заменителей декана будет только расширяться.