الهكسان (C6H14): الخصائص الفيزيائية والكيميائية ، التركيب ، الاستخدامات ، السمية - كيمياء - 2026

و الهكسان هو النفط والغاز الذي يتميز كونه مركب عضوي التي يتم تكثيف C الصيغة الكيميائية ₆ H ₁₄. إنه سائل عديم اللون وشفاف ولا يمكن خلطه بالماء. يحتوي على خمسة ايزومرات ، الخطي هو أحد أهم الهيدروكربونات البرافينية في الصناعة والبحث.

يتم الحصول على الهكسان بالتقطير الجزئي للنفط الخام. كما أنه موجود بشكل طبيعي في ثمار الحمضيات وفي الأجزاء المتطايرة من النباتات أو الفواكه المختلفة مثل التفاح والجوافة والبندق المحمص والبطاطا الحلوة والمريمية.

جزيء N- هكسان. المصدر: Benjah-bmm27

إنه سائل متطاير شديد الاشتعال يوجد في البنزين والمواد اللاصقة سريعة الجفاف والأسمنت المطاطي. يستخدم الهكسان كمذيب في عملية استخلاص الزيوت النباتية ، وكذلك الدهون والدهون الموجودة في المياه والتربة الملوثة.

قد يعاني الأشخاص الذين يتعرضون مهنيًا للهكسان من تلف الجهاز العصبي المحيطي ، والذي يتجلى بالوخز والتشنجات في الساقين والذراعين ؛ بالإضافة إلى ضعف عام في العضلات وفي الحالات الشديدة ضمور العضلات الهيكلية.

الخصائص الفيزيائية والكيميائية للهكسانات

مظهر جسماني

سائل عديم اللون وشفاف وشديد التقلب.

الكتلة المولية

86.178 جم / مول

رائحة

على غرار البنزين

عتبة الرائحة

1.5 جزء في المليون

كثافة

0.6606 جم / مل

نقطة الانصهار

-96 إلى -94 درجة مئوية

نقطة الغليان

68.5 إلى 69.1 درجة مئوية

نقطة الاشتعال

-22 درجة مئوية (كوب مغلق).

الذوبان في الماء

9.5 ملجم / لتر (غير قابل للامتزاج عمليا بالماء)

الذوبان في المذيبات

شديد الذوبان في الإيثانول ، قابل للذوبان في الإيثيل الأثير والكلوروفورم. قابل للاختلاط مع الكحول والكلوروفورم والأثير.

كثافة البخار النسبية مع الهواء

2.97 (هواء = 1)

معامل فصل الأوكتانول / الماء

سجل P = 3764

ضغط البخار

17.60 كيلو باسكال عند 20 درجة مئوية

الطول الموجي لكثافة بصرية قصوى

200 نانومتر

معامل الانكسار

1،375

اللزوجة

0.3 ميغا باسكال ثانية

قدرة السعرات الحرارية

265.2 جول ك ^-1 مول ^-1

حرارة الاحتراق

4163.2 كيلوجول · مول ^-1

حرارة التبخير

31.56 كيلو جول مول ^-1

التوتر السطحي

17.89 ميللي نيوتن / متر عند 25 درجة مئوية

إمكانية التأين

10.18 فولت

المزيد

مستقر. غير متوافق مع العوامل المؤكسدة ، الكلور ، الفلور ، بيركلورات المغنيسيوم. يشكل خليط متفجر مع الهواء.

التفاعلية

يمكن للهكسان أن يتفاعل بقوة مع المواد المؤكسدة ، والتي يمكن أن تشمل الكلور السائل ، والأكسجين المركز ، وهيبوكلوريت الصوديوم ، وهيبوكلوريت الكالسيوم. كما أنه غير متوافق مع رباعي أكسيد ثنائي النيتروجين. يمكن للهكسان مهاجمة بعض أشكال البلاستيك والمطاط والطلاء.

هيكل الهكسان

التفاعلات بين الجزيئات

تُظهر الصورة الأولى جزيء n-hexane الذي يمثله نموذج الكرات والقضبان. تتوافق الكرات السوداء مع ذرات الكربون ، التي تشكل الهيكل العظمي الكربوني المتعرج ، بينما الكرات البيضاء هي ذرات الهيدروجين. لذلك فإن n-hexane هو هيدروكربون وخطي وديناميكي للغاية.

نظرًا لأن جميع روابط CH لها قطبية منخفضة ، فإن الجزيء يفتقر إلى عزم ثنائي القطب. عند القيام بذلك ، فإن تفاعلاتها بين الجزيئات ليست من النوع ثنائي القطب ، ولكنها تعتمد حصريًا على الكتلة الجزيئية وقوى تشتت لندن.

كل جزيء n-hexane "يناسب" واحدًا فوق الآخر عند درجات حرارة منخفضة جدًا ، كما هو مفترض في تركيبته البلورية. من ناحية أخرى ، في السائل تنثني هياكلها العظمية وتدور روابطها CH ، مما يتسبب في أن يكون السائل المذكور متطايرًا ويغلي عند 68.7 درجة مئوية.

نظائر

الايزومرات الخمسة للهكسان. المصدر: Steffen 962

يتكون الهكسان الهيدروكربوني في الواقع من خمسة أيزومرات ، مع n-hexane هو الأقل تشعبًا ، (1). الأيزومرات الأربعة الأخرى ، بترتيب تصاعدي:

2-ميثيل بروبان (2)

3-ميثيل بروبان (3)

2،2-ثنائي ميثيل بوتان (4)

2،3-ثنائي ميثيل بوتان (5)

لاحظ أيضًا أن الهياكل تصبح أكثر تشعبًا من (1) إلى (5). كونها أكثر تشعبًا ، تقل قوى التشتت ، حيث لم تعد هناك أجزاء خطية تتدحرج بكفاءة. هذا يؤدي إلى انخفاض وتباين في نقاط غليان الايزومرات ؛ على الرغم من ملاحظة بعض التناقضات المقبولة.

كل من 2-ميثيل بروبان (bp = 60.3 درجة مئوية) و 3-ميثيل بروبان (bp = 63.3 درجة مئوية) متفرعان بشكل متساوٍ ، لكن نقاط غليانهما مختلفة. ثم يتبعه 2،3-ثنائي ميثيل بوتان (peb = 58 درجة مئوية) ، لتحديد موقع 2،2-ثنائي ميثيل بوتان باعتباره أكثر السوائل تطايرًا (peb = 49.7 درجة مئوية).

التطبيقات

يتم خلط الهكسان بمواد كيميائية مماثلة لإنتاج المذيبات. من بين الأسماء المعطاة لهذه المذيبات الهكسان التجاري ، الهكسانات المختلطة ، إلخ. يتم استخدامها كعوامل تنظيف في صناعات النسيج والأثاث وطباعة الحفر.

الهكسان هو أحد مكونات المواد اللاصقة المستخدمة في مقاومة الأسطح والأحذية والجلود. كما أنها تستخدم في تجليد الكتب ، ولقولبة الحبوب والأقراص ، والتعليب ، وصنع الإطارات وكرات القاعدة.

يستخدم الهكسان في تحديد معامل انكسار المعادن وملء السائل لمقاييس الحرارة بدلاً من الزئبق ؛ عادة مع صبغة حمراء أو زرقاء. كما تستخدم في استخلاص الدهون والزيوت من الماء لتحليل ملوثاتها.

يستخدم الهكسان كمذيب في استخلاص الزيت من بذور الخضروات ، مثل فول الصويا أو الكانولا أو العليق. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدامه لتقليل أجزاء من أصول مختلفة. يتم استخدامه في تمسخ الكحول ، وفي طريقة تحليل HPLC وفي القياس الطيفي.

تسمم

الاستنشاق والاتصال

السمية الحادة للهكسان منخفضة نسبيًا ، على الرغم من أنها مخدر خفيف. يمكن أن ينتج عن التعرض الحاد لتركيزات عالية من الهكسان ، عن طريق الاستنشاق ، اكتئاب خفيف في الجهاز العصبي المركزي (CNS) ، يتجلى في الدوخة والدوار والغثيان الخفيف والصداع.

يمكن أن يسبب أيضًا التهاب الجلد وتهيج العين والحلق. يمكن أن يتسبب استنشاق الهكسان المزمن المرتبط بنشاط العمل في تلف الجهاز العصبي المحيطي (اعتلال الأعصاب الحسي الحركي).

الأعراض الأولية هي وخز وتشنجات في الساقين والذراعين ، يليها ضعف العضلات. في الحالات الشديدة ، قد يحدث ضمور في العضلات الهيكلية ، إلى جانب فقدان التنسيق ومشاكل في الرؤية.

ترتبط سمية الهكسان بتوليد مستقلب الهكسان 2،5-ديون. يتفاعل هذا مع ليسين الأحماض الأمينية لسلسلة جانبية من البروتين ، مما يتسبب في فقدان وظيفة البروتين.

جرعة آمنة

حسبت وكالة حماية البيئة (EPA) تركيزًا مرجعيًا (RfC) للهكسان بمقدار 0.2 مجم / م ³ ، والجرعة المرجعية (RfD) تبلغ 0.06 مجم / كجم من وزن الجسم / يوم.

في الستينيات والسبعينيات من القرن الماضي ، كان لدى مجموعة من العاملين في صناعة الأحذية في اليابان اضطرابات عصبية. والسبب هو أنهم تنفسوا جوًا من الهكسان يتراوح من 500 إلى 2500 جزء في المليون لمدة 8-14 ساعة يوميًا.

أظهر العمال الأعراض المعروفة للاستنشاق المزمن للهكسان ، واكتشف الأطباء أن الأعصاب التي تتحكم في عضلات الذراعين والساقين قد تضررت.

المراجع

1. دانييل ريد. (2019). الهكسان: الهيكل والصيغة والخصائص. دراسة. تم الاسترجاع من: study.com
2. المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية. (2019). الهكسان. قاعدة بيانات PubChem. الرقم التعريفي للعميل = 8058. تم الاسترجاع من: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
3. ويكيبيديا. (2019). الهكسان. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.org
4. عالم الجزيئات. (سادس). جزيء الهكسان. تم الاسترجاع من: worldofmolecules.com
5. كتاب كيميائي. (2017). الهكسان. تم الاسترجاع من: chemicalbook.com
6. كومنولث أستراليا. (سادس). n- الهكسان: مصادر الانبعاثات. تم الاسترجاع من: npi.gov.au
7. وكالة حماية البيئة. (2000). الهكسان.. تم الاسترجاع من: epa.gov
8. وكالة تسجيل المواد السامة والأمراض. (1999). بيان الصحة العامة لـ n-Hexane. تم الاسترجاع من: atsdr.cdc.gov