7 KEGUNAAN DAN APLIKASI ALKANA UTAMA - KIMIA - 2025

Beberapa kegunaan dan penggunaan alkana adalah sebagai bahan bakar-gas, petrol, diesel-, sebagai pelarut -pentana, heksana, isoheksana dan heptana-, sebagai pelincir atau sebagai lilin dan parafin.

Alkana adalah sebatian yang hanya mengandungi karbon dan hidrogen, oleh itu ia adalah hidrokarbon. Mereka juga dikenali sebagai parafin atau hidrokarbon tepu kerana atom karbon dan hidrogen dihubungkan secara eksklusif oleh ikatan tunggal.

Alkana tergolong dalam sebatian sebatian organik yang homolog di mana anggotanya berbeza dengan jisim molekul malar 14 iaitu CH ₂ . Formula umum ialah CnH _{2n + 2.}

Alkana hanya mengandungi ikatan tunggal, yang bermaksud ia tepu dengan atom hidrogen. Mereka adalah hidrokarbon asas dan titik permulaan untuk memahami kimia molekul lain yang lebih kompleks.

Alkana mendapat namanya dari kumpulan alkil yang terdiri daripada satu karbon dan tiga hidrogen.

Sudah tentu, mereka mengandungi kumpulan lain, tetapi mereka secara konsisten mengandungi kumpulan alkil. Akhiran "-ano" membolehkan anda mengetahui bahawa hanya terdapat satu ikatan dalam molekul ini.

Anggota terkecil dari keluarga alkana adalah gas, sementara sebatian terbesar adalah sebatian cecair dan pepejal.

Mereka biasanya ditemukan di sumber bahan bakar, seperti gas asli dan minyak. Sebatian pepejal biasanya berbentuk tekstur lilin.

Kegunaan dan aplikasi utama alkana

1- Bahan api

Penggunaan alkana utama adalah untuk bahan bakar. Reaksi pengoksidaannya membebaskan tenaga yang dapat digunakan untuk menjana elektrik, menggerakkan kenderaan atau bahkan memasak.

Alkana rantai pendek, seperti metana, etana, propana dan butana berada dalam keadaan gas dan dapat diekstrak dari ladang gas asli.

Metana digunakan sebagai bahan bakar kenderaan sementara propana dan butana digunakan sebagai gas memasak.

Rantai alkana yang lebih panjang berada dalam keadaan cair dan boleh didapati dalam petrol atau diesel. Apabila bercakap mengenai oktana tinggi, ini merujuk kepada kepekatan oktana dalam bahan bakar.

2- Pelarut

Oleh kerana momen dipol antara karbon dan oksigen sangat rendah, alkana tidak mempunyai polaritas ikatan sehingga berfungsi sebagai pelarut apolar.

Ahli kimia mempunyai pepatah yang mengatakan "larut serupa serupa", ini bermaksud pelarut polar melarutkan zat polar dan pelarut bukan polar atau bukan polar melarutkan bahan bukan polar.

Sebatian seperti pentana, heksana, isoheksana dan heptana digunakan di makmal dan di industri sebagai pelarut untuk tindak balas dalam medium bukan kutub. Nonane adalah komponen utama minyak tanah.

3- Pelincir

Alkana dengan 17 atau lebih molekul karbon digunakan sebagai pelincir dan antikorosif, kerana sifat hidrofobiknya bermaksud bahawa air tidak dapat mencapai permukaan logam. Memandangkan ketumpatan dan kelikatannya, mereka sangat sesuai untuk penggunaan ini.

Minyak pelincir dengan kelikatan yang berbeza dapat bercampur antara satu sama lain, dan kemampuan mencampurkannya menjadikan beberapa minyak sangat berguna.

Sebagai contoh, minyak motor biasa pada amnya adalah campuran minyak kelikatan rendah untuk membolehkan permulaan mudah pada suhu sejuk dan minyak kelikatan tinggi untuk prestasi yang lebih baik pada suhu operasi normal.

Sejak zaman Rom, banyak cecair, termasuk air, telah digunakan sebagai pelincir untuk mengurangkan geseran, haba, dan keausan antara bahagian mekanikal yang saling bersentuhan.

Hari ini, minyak pelincir adalah produk yang paling banyak digunakan kerana pelbagai kemungkinan aplikasi.

4- Lilin dan parafin

Alkana juga dikenal sebagai parafin, yang menjadikan istilah ini sangat membingungkan kerana parafin juga merujuk pada sejenis lilin.

Untuk menjelaskan konsep, hidrokarbon tepu (dengan formula CnH _{2n + 2} ) adalah parafin dan campuran molekul ini dapat digunakan untuk membuat lilin yang disebut lilin parafin.

Secara amnya, alkana yang digunakan dalam lilin ini mempunyai rantai karbon yang mengandungi 20 hingga 40 karbon. Oleh itu, lilin parafin adalah sejenis lilin yang terbuat dari parafin atau alkana.

Lilin parafin dicirikan oleh titik lebur rendah, struktur fleksibel, dan pembakaran mudah. Ia biasanya digunakan dalam lilin dan krayon.

5- Asfalt

Asfalt terdapat dalam minyak mentah dan terdiri daripada campuran hidrokarbon, terutamanya rantai alkana sebanyak 35 karbon atau lebih. Asfalt mempunyai konsistensi separa pepejal dan likat.

Kegunaan utamanya adalah pembinaan jalan kerana menambahkan pasir atau kerikil ke aspal menghasilkan campuran pepejal yang sesuai untuk jenis penggunaan ini.

Apabila ketumpatannya lebih rendah, ia juga dikenali sebagai nada dan boleh digunakan sebagai agen kalis air.

6- Tindak balas kimia

Berbanding dengan alkena dan alkena, alkana relatif tidak bertindak balas kerana ketiadaan ikatan pi yang lebih lemah dalam rangka karbon mereka. Walau bagaimanapun, terdapat beberapa kelas reaksi yang biasanya dilakukan dengan alkana.

Tindak balas terpenting yang dialami alkana adalah pembakaran. Alkana linear yang lebih kecil lebih mudah dioksidasi daripada molekul yang lebih besar dan lebih bercabang.

Alkana dapat membakar dengan adanya oksigen untuk menghasilkan karbon dioksida, air, dan tenaga.

Dalam situasi terhad oksigen, produknya adalah karbon monoksida, air, dan tenaga. Atas sebab ini, alkana sering digunakan sebagai sumber bahan bakar.

C ₃ H ₈ + 5O ₂ »3CO ₂ + 4H ₂ O + tenaga

Reaksi yang konsisten, selain pembakaran, yang dialami alkana adalah penghalogenan radikal bebas.

Dalam proses ini, hidrogen dalam kumpulan alkil digantikan oleh halogen (molekul seperti klorin dan bromin pada jadual berkala). Reaksi khas ditunjukkan dengan menggunakan propana.

2C ₃ H ₈ + Cl ₂ »2C ₃ H ₈ Cl

Alkana kompleks dengan berat molekul tinggi yang terdapat dalam minyak mentah sering dibahagikan kepada alkana yang lebih kecil dan lebih berguna dengan keretakan haba; Gas alkena dan hidrogen juga dihasilkan menggunakan kaedah ini.

Keretakan termal biasanya dilakukan pada suhu tinggi, dan sering kali terdapat pemangkin. Campuran produk diperoleh, dan alkana dan alkena ini dapat dipisahkan dengan penyulingan pecahan.

7- Penggunaan alkana lain

Alkana mempunyai kegunaan lain selain dari yang telah disebutkan. Sebatian seperti etana digunakan untuk pengeluaran etilena, yang digunakan untuk menghasilkan etilena glikol (komponen utama antibeku) dan polietilena, yang merupakan plastik yang paling banyak digunakan di seluruh dunia.

Propana boleh digunakan sebagai bahan pendingin apabila elektrik tidak tersedia. Semasa gas mengembang, ia menyerap haba.

Sebenarnya, ia boleh menyebabkan radang dingin. Ia juga dianggap sebagai pengganti pendingin lain, tetapi mempunyai kelemahan utama untuk meletup.

Butane adalah euforia, jadi sering disalahgunakan sebagai penyedut. Malangnya, ia menyebabkan sesak nafas, aritmia jantung, dan kekejangan otot saluran udara di paru-paru.

Harta terakhir ini adalah penyebab "kematian mendadak seorang penagih dadah", dan penyebab kematian dalam 55% kes yang berkaitan dengan penyedutan pelarut.

Pentane dapat ditemukan dalam campuran petrol, tetapi penggunaan utamanya dalam pengaturan industri adalah sebagai "blower" dalam membuat busa plastik.

Juga, seperti propana, ia boleh digunakan sebagai bahan pendingin. Isomernya, isopentana, biasanya digunakan pada ubat gigi.

Hexane dan isohexane adalah pelarut yang disukai dalam pemprosesan makanan, terutamanya isohexane, kerana tidak beracun dan mempunyai pH neutral.

Rujukan

1. Advameg, Inc. (SF). Minyak pelincir. Dipulihkan dari madehow.com.
2. Advameg, Inc. (SF). Kimia Organik - Aplikasi kehidupan sebenar. Dipulihkan dari scienceclarified.com.
3. (2016, 20 September). Alkana. Dipulihkan dari bindless.com.
4. (2016, 26 Mei). Reaksi Alkana. Dipulihkan dari bindless.com.
5. Haydon Armstrong, JH (SF). Minyak pelincir. Dipulihkan dari energyeducation.ca.
6. co.uk. (2015). Jenis dan Struktur Alkana. Dipulihkan dari petroleum.co.uk.
7. Sifat dan Kegunaan Alkana. (SF). Dipulihkan dari ausetute.com.
8. Kegunaan Alkane. (2011). Dipulihkan dari hzorganichemistry.wordpress.com.