己烷
介绍
己烷的分子式为CH3 (CH2)4 CH3。“己”字前缀指的是其6个碳原子,“烷”字结尾表示碳原子之间通过单键连接。它们是**汽油**的重要组成部分。虽然己烷异构体看起来相对非极性,但它们可以广泛用作化学反应中的惰性溶剂。它们通常是汽油或甚至鞋子、皮革制品和屋顶生产过程中使用的胶水的基本成分。它可以用作溶剂来提取食用油,甚至用作鞋类、家具和纺织行业的清洁剂。
什么是己烷?
己烷是一种由六个碳原子和十四个氢原子组成的**直链烃**,通过单键结合在一起。己烷也称为**己醇、戊基甲醇、1-羟基己烷**和**1-己醇**。
己烷包括由不同碳原子位置产生的异构体,例如2-甲基戊烷、2,2-二甲基丁烷等等。
己烷的结构
己烷的结构式为C6 H14,包括六个碳原子和十四个氢原子。己烷的碳原子均为sp3杂化,使化合物具有**四面体结构**。键角约为109.50度。
己烷的性质
物理性质
性质 | 数值 |
---|---|
气味 | 类似汽油的气味 |
物质状态 | 液体 |
溶解度 | 不溶于水 |
熔点 | $\mathrm{-96^\circ C\: 至\: -94^\circ C}$ |
颜色 | 无色 |
沸点 | $\mathrm{69^\circ C}$ |
挥发性 | 高 |
化学性质
己烷的摩尔燃烧热为4163.2 kJ/mol,并进行燃烧过程生成二氧化碳和水。
$\mathrm{2C_6 H_14+19O_2 → 12CO_2+14H_2 O}$
己烷在石油工业中得到利用,因为热裂解将较高的烃分解成许多较简单的烃:
$\mathrm{C_6 H_14 \rightarrow C_4 H_10+C_2 H_4}$
己烷分解产生烟雾和辛辣烟雾,因为其在25°C时的**汽化潜热**为31.56 kJ/mol。
己烷的生产
己烷的生产是通过原油的精炼获得的。馏分的具体比例取决于油的来源(原油和重整)以及精炼条件。沸点为65-70°C的组分是商业产品(通常约占直链异构体的50%重量)。
己烷的用途
己烷主要用作溶剂,从种子和蔬菜作物(如花生、大豆或玉米)中提取食用油。
它也可用作胶水、油漆和油墨中的溶剂。
主要在印刷行业中,它也用作清洁剂。
使用**低温温度计**时,它可用作液体。
己烷安全
工作场所经常可能发生己烷污染。处理这种化学物质时,建议您使用安全手套、安全眼镜、防护服和呼吸器。接触己烷后,不要吃东西、喝东西和吸烟。
己烷的分子间作用力
由于两个因素,己烷是一种非极性化合物。主要键是C―H键,由于H和C原子的电负性相似,它是非极性的。
此外,由于己烷是**对称的**,分子内的极性被抵消了。因此,在己烷中,存在的主要分子间相互作用是**范德华力**和诱导的**偶极-偶极力**。
这些是由己烷中的电子与附近己烷分子中的电子相互作用产生的,导致形成微小的正偶极和电荷,随后与母体分子中的电子密集区域发生反应。
己烷的正确储存和处置
己烷应存放在通风良好的地方的**耐火容器**中,远离强氧化剂,并存放在密封的瓶子中。由于其预期用途,任何剩余物质都必须回收利用并送回来源。己烷不应丢弃在垃圾填埋场。
己烷在气相色谱中的应用
己烷被认为是一种可用于**气相色谱**的增溶溶剂,因为它能产生低浓度半挥发物的显著回收率,并且通常能得到更清洁的产率。
己烷对环境的影响
根据环境危害和观察到的正己烷排放,据信这种物质不会以一定的量和浓度影响生态系统,甚至不会对自然/生物多样性产生直接或长期的负面影响。
因接触己烷而报告的事故
除其他外,日本的凉鞋生产商、意大利制鞋商和台湾的压印工作人员在工作场所接触过己烷。研究表明,台湾工人可能会接触到包括正己烷在内的毒素。
在2010年至2011年期间从事iPhone生产的**中国人**中发现了己烷中毒。同样,1981年2月13日摧毁了肯塔基州路易斯维尔约13英里排水管线和道路的**路易斯维尔污水管爆裂**的原因被发现是己烷。
关于己烷鲜为人知的事实
低温温度计通常使用己烷制成,并注入**红色或蓝色染料**。40多年来,它已被认为会导致腿部、手部和手臂的长期或不可逆的神经损伤。它很容易通过皮肤吸入和吸收。
结论
己烷是一种烃,或含有6个碳原子的烷烃。它们通常用作非极性溶剂,因为它们价格低廉、相对安全、基本上不反应且蒸发迅速。己烷用于制造鞋类、皮革制品和屋顶的胶水。己烷通常用于从种子中提取食用油,用于纺织工业以及消毒或清洁各种产品。
常见问题
1. 己烷和正己烷有什么区别?
己烷和正己烷的主要区别在于,己烷包含五种分子异构体,可以是支链的或非支链的,而正己烷是非支链结构。
2. 己烷和水混合会发生什么?
由于水和己烷具有不同的性质和分子间相互作用,己烷会漂浮在水的顶部而不混合。
3. 己烷的保质期是多久?
JT Baker 农药级己烷的保质期为16个月,而 HPLC 等级系统的保质期在公司的 COA 上显示为数年。
4. 为什么己烷不溶于水?
己烷和水不能形成氢键。水分子彼此之间的吸引力远大于己烷分子之间的吸引力。由于水分子和己烷分子不会轻易相互作用,因此己烷不溶于水。
5. 可以用环己烷代替己烷吗?
由于其溶剂化特性几乎相同,因此没有区别。虽然己烷的沸点较低,但在 N_2 下干燥会很快。由于己烷/环己烷通常用于从盐中去除化学物质,因此可以使用其中一种。