متنوع

ما هو البنزين ولماذا هو مفيد جدا؟

ما هو البنزين ولماذا هو مفيد جدا؟

تم عزل البنزين لأول مرة بواسطة مايكل فاراداي أثناء دراسته للغازات المضيئة ، وهو أحد أهم المواد الكيميائية للعديد من الصناعات حول العالم. لكن لماذا؟

هنا نستكشف التركيب الكيميائي وخصائص هذه "المادة الكيميائية العجيبة" ونكشف عن بعض الحقائق المثيرة للاهتمام حولها.

ذات صلة: ماذا سيحدث إذا نفد العالم من النفط الخام؟

ما هو البنزين؟

البنزين ، جزيء له التركيب الكيميائي لـ C6ح6, كتلة مولارية تزيد قليلاً78 جرام / مول. في درجة حرارة الغرفة ، يميل البنزين إلى الوجود في حالة سائلة. إنه عديم اللون ورائحته شبيهة بالبنزين.

البنزين قابل للذوبان في الماء وله نقطة انصهار تبلغ 5.33 درجة مئوية. كما أن لديها نقطة غليان 80.1 درجة مئوية.

كما أن البنزين شديد الاشتعال. هذه المادة الكيميائية مسرطنة وتميل إلى استخدامها كمادة مضافة للبنزين والبلاستيك والمطاط الصناعي والأصباغ والمذيبات الصناعية.

وهو أيضًا المركب الرئيسي للعديد من المركبات العطرية الأخرى.

لكن الميزة الأكثر إثارة للاهتمام هي هيكلها السداسي الشبيه بالحلقة المكون من ست ذرات كربون مع روابط هيدروجينية مرتبطة بها على فترات منتظمة. تساعد هذه البنية على جعل الجزيء مستقرًا بشكل لا يصدق.

كما يطلق عليه تقنيًا مركب عطري ، وهو عبارة عن حلقات مسطحة (مستوية) من الذرات مرتبطة بروابط تساهمية.

يحتوي البنزين على سحب غير محددة من الإلكترون بدلاً من الروابط الفردية والمزدوجة المتناوبة. تحتل الإلكترونات الستة منطقة أعلى وأسفل مستوى الحلقة. يتم مشاركة كل إلكترون بواسطة جميع الكربونات الستة ، مما يزيد من قوة الجذب بين النوى (الموجبة) والإلكترونات (السالبة).

الروابط المزدوجة (C = C) أقصر بشكل عام من روابط الكربون الفردية إلى الكربون. ومع ذلك ، فإن جميع روابط الكربون والكربون الستة لها نفس الطول في البنزين ، وهو متوسط ​​بين رابطة واحدة ورابطة مزدوجة.

في جزيء دوري بثلاث روابط مزدوجة متناوبة ، سيكون طول الرابطة للرابطة المفردة 154 بيكومتر ، وسيكون ذلك من الرابطة المزدوجة 134 بيكومتر. أظهر حيود الأشعة السينية للبنزين أن هذا ليس هو الحال. في الواقع ، كل رابطة لها طول تقريبًا 140 بيكومتر (0.14 نانومتر) - وهو متوسط ​​بين أطوال الرابطة C و C = C.

وفقًا لموقع benzeneproject.weebly.com ، فإن "البنزين نفسه له شكل جزيئي من المستوي الثلاثي ، مما يعني أن الجزيء موجود في شكل مثلث عبر مستوى واحد في الفضاء".

كيف تم اكتشاف بنية البنزين؟

تم عزل البنزين ، في حد ذاته ، لأول مرة من قبل العالم البريطاني مايكل فاراداي في عام 1825 عند التحقيق في الغازات المضيئة. تم إنشاؤه لأول مرة بشكل مصطنع من قبل العالم الألماني إيلهاردت ميتشرليش في عام 1833.

لقد فعل ذلك عن طريق تسخين حمض البنزويك بالجير. تم عزل البنزين لأول مرة من قطران الفحم بواسطة عالم ألماني آخر ، A W. von Hoffman ، في عام 1845.

سيستغرق فك هيكلها الفعلي وقتًا أطول قليلاً.

اقترح الكيميائيان الألمان جوزيف لوشميت (في عام 1861) وأوغست كيكول فون سترادونيتز (في عام 1866) بشكل مستقل ترتيبًا دوريًا يتكون من ستة ذرات كربون مع روابط مفردة ومزدوجة متبادلة. الهياكل المكافئة في التوازن السريع.

في عام 1931 ، اقترح الكيميائي الأمريكي لينوس بولينج أن للبنزين بنية واحدة ، والتي كانت مزيجًا رنينيًا من بنيتي كيكول ، "حسب موسوعة بريتانيكا.

كيف يتكون البنزين؟

تم إنشاء البنزين الذي يستخدمه الناس أو يتلامسون معه بشكل مصطنع. تضمنت الطرق التقليدية تقطير الزيت الخفيف الناتج عن تصنيع فحم الكوك.

اليوم ، يتكون معظم البنزين من الإصلاح الحفزي للنفتا ، أو التكسير البخاري للبترول السائل والألكلة الهيدروجينية (HDA) للتولوين ، وعدم تناسق التولوين (TDP).

"في أوروبا ، يتم الحصول على البنزين بشكل أساسي من البنزين الناتج عن الانحلال الحراري المشترك في التكسير البخاري للنافثا أو زيت الغاز أو المكثفات لإنتاج الأوليفينات. ويمكن زيادة [عدد] المواد العطرية المنتجة عن طريق استخدام مواد وسيطة أثقل (مواد خام غير صالحة للأكل).

في الولايات المتحدة ، يعد الإصلاح الحفزي مصدرًا رئيسيًا للبنزين. يتم خلط النافثا مع الهيدروجين وإدخاله في مفاعل يحتوي على عامل مساعد ويعمل عند 425-530اج و7-35 بار. يتم فصل الجزء الغني بالعطور عن المعاد تكوينه "، وفقًا لموقع icis.com.

في كلتا الحالتين ، يجب استعادة أي بنزين يتشكل من المنتجات العطرية الناتجة. "تتضمن الطرق الاستخلاص بالمذيبات ، والتقطير الاستخراجي أو الأزيوتروبي ، وامتصاص المواد الصلبة باستخدام المناخل الجزيئية ، والتبلور ،" يلاحظ icis.com.

"المصدر المتزايد للبنزين هو عدم التناسب الانتقائي للتولوين حيث يتم إنتاج البنزين بشكل مشترك في تصنيع تيار الزايلين الغني بالباراكسيلين. كما أن حوض البنزين هو مصدر متزايد لأن لوائح البنزين الأكثر صرامة تحد من محتوى البنزين / العطريات للبنزين ،" تنص على icis.com.

طريقة أخرى لتكوين البنزين هي ألكلة التولوين المائي المذكورة سابقًا. يستخدم هذا إما العمليات الحفازة أو الحرارية.

عادة ما تستخدم محطات HDA من هذا النوع للحفاظ على توازن إمدادات البنزين عندما تكون المصادر الأخرى في السعة.

كما تم تطوير عملية جديدة تسمى Cyclar. تقوم هذه العملية بتحويل البيوتان والبروبان إلى مواد عطرية وتم تطويرها بواسطة BP و UOP. حتى الآن ، تم بناء مصنع واحد فقط في المملكة العربية السعودية باستخدام التكنولوجيا الجديدة.

يمكن أن يتشكل البنزين بشكل طبيعي ويمكن أن يكون نتيجة ثانوية لعمليات مثل الحرائق والانفجارات البركانية. كما أنه عنصر شائع في دخان السجائر.

يمكن التخلص من كميات صغيرة من البنزين بعدة طرق ، ولكن هذا عادة ما ينطوي على خلطه بالرمل أو الأوساخ من أجل التخلص منه بشكل آمن ونظيف. تشمل الطرق الأخرى الاحتراق.

للتخلص من الكميات الكبيرة ، يميل البنزين إلى التفتيت في غرفة احتراق كبيرة. الانحلال هو عملية تحويل الجزيئات الأكبر إلى الأجزاء الذرية المكونة لها. هذا يجعل التخلص أسهل وأكثر أمانًا.

بعض الحقائق الأكثر إثارة للاهتمام حول البنزين

لقد قمنا بالفعل بتغطية بعض الحقائق المثيرة للاهتمام حول البنزين أعلاه ، ولكن إليك بعض الحقائق الأخرى:

1. في عام 1903 ، استخدم تاجر البن الألماني ، لودفيج روزيليوس ، البنزين لنزع الكافيين من القهوة. نظرًا لأننا علمنا أن البنزين مادة مسرطنة ، فإن هذا الاستخدام للبنزين لم يعد كذلك لحسن الحظ.

2. في أواخر القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين ، كان البنزين يستخدم في الواقع كمكون لما بعد الحلاقة بسبب رائحته. ومع ذلك ، مثل الكثير من القهوة منزوعة الكافيين ، لم يعد يستخدم لهذا الغرض.

3. للبنزين استخدامات عديدة في شكله النقي ، ولكن أكثر من ذلك 80% من البنزين المنتج يستخدم لصنع مواد كيميائية أخرى. ومن بين هؤلاء ، تشتمل الغالبية العظمى على إيثيل بنزين ، وكيون ، وسيكلوهكسان ، ونتروبنزين ، وألكيل بنزين.

4. البنزين هو واحد من أكثر المواد الكيميائية استخداما في العالم. في الولايات المتحدة ، تصنف ضمن أفضل 20 مادة كيميائية منتجة من حيث الحجم.

5. بما أن البنزين يكون نتيجة ثانوية لدورات الاحتراق المختلفة ، فإنك تتعرض لكمية صغيرة منه في كل مرة تخرج فيها. تشمل المصادر دخان السجائر ومحطات الوقود وعوادم السيارات والانبعاثات الصناعية الأخرى.

6. تحتوي العديد من المنتجات داخل منزلك أيضًا على البنزين إلى حد ما. تحتوي الأصماغ والدهانات وشمع الأثاث والمنظفات بانتظام على البنزين كعنصر.

7. التعرض الشديد للبنزين يمكن أن يمنع الخلايا من العمل بشكل صحيح. يمكن أن يتسبب ، على سبيل المثال ، في توقف نخاع العظام عن إنتاج ما يكفي من خلايا الدم الحمراء.

8. البنزين يتبخر بسهولة في درجة حرارة الغرفة. كما أن شكله البخاري أثقل من الهواء ، ولذلك فهو يميل إلى التجمع في المناطق المنخفضة.

9. بينما البنزين قابل للذوبان في الماء ، فهو أقل كثافة وبالتالي يميل إلى تكوين طبقة فوق الماء.

10. تم الكشف عن مستويات منخفضة للغاية من البنزين في المواد الغذائية مثل الفاكهة والخضروات والمكسرات ومنتجات الألبان والبيض والأسماك. ومع ذلك ، يميل هذا إلى أن يكون آمنًا جدًا. تم العثور على مستويات أعلى إلى حد ما في بعض الأطعمة المصنعة.

11. يمكن أن يؤدي التعرض الطويل الأمد للبنزين إلى الإصابة بسرطانات الدم مثل اللوكيميا. يمكن أن يدخل الجسم إما عن طريق الامتصاص المباشر عن طريق الجلد أو عن طريق الاستنشاق أو الاستهلاك.


شاهد الفيديو: أيهما أستخدم. بنزين 95 أو 91 (شهر اكتوبر 2021).