ХЕКСАН (C6H14): ФИЗИЧНИ И ХИМИЧНИ СВОЙСТВА, СТРУКТУРА, ПРИЛОЖЕНИЯ, ТОКСИЧНОСТ - ХИМИЯ - 2025

В хексан е въглеводород, който се характеризира с е органично съединение, чиято химична формула се кондензира C ₆ H ₁₄. Това е безцветна прозрачна течност, която не може да се смесва с вода. Той има пет изомера, линейният е един от най-важните парафинови въглеводороди в промишлеността и научните изследвания.

Хексанът се получава чрез фракционна дестилация на суров нефт. По същия начин, той естествено присъства в цитрусовите плодове и в летливите фракции на различни растения или плодове като ябълка, гуава, печени лешници, сладък картоф и градински чай.

N-хексанова молекула. Източник: Benjah-bmm27

Това е леснозапалима летлива течност, намираща се в бензин, бързосъхнещи лепила и каучуков цимент. Хексанът се използва като разтворител в процеса на екстракция на растителни масла, както и липиди и мазнини, присъстващи в замърсена вода и почви.

Хората, които са професионално изложени на хексан, могат да получат увреждане на периферната нервна система, което се проявява с изтръпване и крампи в краката и ръцете; в допълнение към генерализирана мускулна слабост и в тежки случаи - атрофия на скелетните мускули.

Физични и химични свойства на хексани

Външен вид

Безцветна, прозрачна и силно летлива течност.

Моларна маса

86.178 g / mol

миризма

Подобно на бензина

Праг на мирис

1,5 ppm

плътност

0,6606 g / mL

Точка на топене

От -96 до -94 ºC

Точка на кипене

68,5 до 69,1 ° C

точка на запалване

-22 ºC (затворена чаша).

Разтворимост във вода

9,5 mg / L (практически несмесваема с вода)

Разтворимост в разтворители

Много разтворим в етанол, разтворим в етилов етер и хлороформ. Смесва се с алкохол, хлороформ и етер.

Относителна плътност на парата с въздух

2,97 (въздух = 1)

Коефициент на разпределение на октанол / вода

Log P = 3,764

Парно налягане

17.60 kPa при 20 ° C

Дължина на вълната с максимална оптична плътност

200 nm

Рефракционен индекс

1375

вискозитет

0,3 mPa s

Калоричен капацитет

265,2 J K ^-1 mol ^-1

Топлина на горене

4,163,2 kJ mol ^-1

Топлина от изпаряване

31,56 kJ mol ^-1

Повърхностно напрежение

17,89 mN / m при 25 ° C

Йонизационен потенциал

10.18 eV

стабилност

Стабилен. Несъвместим с окислители, хлор, флуор, магнезиев перхлорат. Образува експлозивна смес с въздух.

реактивност

Хексанът може да реагира енергично с окислителни материали, които могат да включват течен хлор, концентриран кислород, натриев хипохлорит и калциев хипохлорит. Освен това е несъвместим с динитрогенов тетроксид. Хексанът може да атакува някои форми на пластмаса, каучук и покрития.

Структура на хексан

Междумолекулни взаимодействия

Първото изображение показва n-хексановата молекула, представена от модел на сфери и пръти. Черните сфери съответстват на въглеродните атоми, образуващи зигзагообразния въглероден скелет, докато белите сфери са водородните атоми. Следователно н-хексанът е въглеводород, линеен и силно динамичен.

Тъй като всичките му СН връзки са с ниска полярност, молекулата няма диполен момент. По този начин техните междумолекулни взаимодействия не са от типа дипол-дипол, а зависят изключително от молекулярната маса и дисперсивните сили в Лондон.

Всяка n-хексанова молекула "приляга" една върху друга при много ниски температури, както би се предположило в нейната кристална структура. От друга страна, в течността скелетите им се огъват и въртят своите СН връзки, което води до това, че течността е непостоянна и кипи при 68,7 ° C.

изомери

Петте изомера на хексан. Източник: Steffen 962

Въглеводородният хексан всъщност се състои от пет изомера, като п-хексанът е най-малко разклонен, (1). Останалите четири изомера са във все по-голям ред:

2-метилпропан (2)

3-метилпропан (3)

2,2-диметилбутан (4)

2,3-диметилбутан (5)

Също така имайте предвид, че структурите стават по-разклонени от (1) до (5). Бидейки по-разклонени, дисперсивните сили намаляват, тъй като вече няма линейни части, които клинират ефективно. Това води до намаляване и промяна в точките на кипене на изомерите; въпреки че се наблюдават някои приемливи несъответствия.

И 2-метилпропан (bp = 60,3 ° C) и 3-метилпропан (bp = 63,3 ° C) са еднакво разклонени, но техните точки на кипене са различни. След това е последвано от 2,3-диметилбутан (bp = 58 ºC), за да се намери накрая 2,2-диметилбутан като най-летлива течност (bp = 49,7 ° C).

Приложения

Хексанът се смесва с подобни химикали за получаване на разтворители. Сред имената, дадени на тези разтворители, са търговски хексан, смесени хексани и др. Те се използват като почистващи препарати в текстилната, мебелната и гравиращата печатна индустрия.

Хексанът е съставка в лепилата, използвани за водоустойчиви покриви, обувки и кожа. Използва се и за подвързване на книги, за формоване на хапчета и таблетки, за консервиране, за изработване на гуми и бейзболи.

Хексанът се използва при определяне на коефициента на пречупване на минералите и пълнене на течност за термометри вместо живак; обикновено с червен или син оттенък. Използва се и при извличане на мазнини и масло от вода за анализ на замърсителите.

Хексанът се използва като разтворител при извличането на масло от растителни семена, като соя, рапица или къпина. В допълнение се използва за обезмасляване на части от различен произход. Използва се при денатурация на алкохол, в метода на HPLC анализ и в спектрофотометрията.

токсичност

Вдишване и контакт

Острата токсичност на хексан е сравнително ниска, въпреки че е лека упойка. Острото излагане на високи концентрации на хексан може да доведе до вдишване, лека депресия на централната нервна система (ЦНС), проявена със замаяност, световъртеж, леко гадене и главоболие.

Освен това може да причини дерматит и дразнене на очите и гърлото. Хроничното вдишване на хексан, свързано с работната активност, може да причини увреждане на периферната нервна система (сензомоторна полиневропатия).

Първоначалните симптоми са изтръпване и спазми в краката и ръцете, последвани от мускулна слабост. В тежки случаи може да възникне атрофия на скелетните мускули, заедно със загуба на координация и проблеми със зрението.

Токсичността на хексан е свързана с образуването на метаболит хексан-2,5-дион. Това реагира с аминокиселината лизин на протеиновата странична верига, причинявайки загуба на протеиновата функция.

Безопасна доза

Агенцията за защита на околната среда (EPA) изчисли референтната концентрация (RfC) за хексан от 0,2 mg / m ³ и референтната доза (RfD) 0,06 mg / kg телесно тегло / ден.

През 60-те и 70-те години на миналия век група работници в обущарската индустрия в Япония са имали наличие на нервни разстройства. Причината беше, че дишаха в атмосфера от 500 - 2500 ppm хексан в продължение на 8-14 часа на ден.

Работниците изложиха известните симптоми на хронично вдишване на хексан, откривайки лекарите, че нервите, които контролират мускулите на ръцете и краката, са повредени.

Препратки

1. Даниел Рийд. (2019). Хексан: структура, формула и свойства. Изследване. Възстановено от: study.com
2. Национален център за информация за биотехнологиите. (2019). Хексан. PubChem база данни. CID = 8058. Възстановени от: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
3. Wikipedia. (2019). Хексан. Възстановено от: en.wikipedia.org
4. Светът на молекулите. (SF). Хексанова молекула. Възстановени от: worldofmolecules.com
5. Химическа книга. (2017). Хексан. Възстановено от: chemicalbook.com
6. Общността на Австралия. (SF). n-хексан: източници на емисии. Възстановено от: npi.gov.au
7. СИП. (2000 г.). Хексан., Възстановени от: epa.gov
8. Агенция за регистър на токсичните вещества и заболявания. (1999 г.). Декларация за обществено здраве за n-хексан. Възстановени от: atsdr.cdc.gov