Alkány

Alkány

Alkány s počtom uhlíkov 1 až 4 sú plyny,

5 až 16 sú kvapaliny, 17 a viac sú tuhé látky.

Vlastnosti a použitie:

Alkány sú bezfarebné látky, bez zápachu, zápalné (plynné sú v zmesi so vzduchom výbušné), čím majú dlhší reťazec, tým viac pri horení dymia, svietia a vytvárajú viac sadzí.

Najjednoduchšie alkány:

metán

• bezfarebná plynná látka,
• tvorí hlavnú zložku zemného plynu (až 95 %) – je výhrevný, používa sa ako palivo a na varenie,
• vzniká pri hnití organických látok bez prístupu vzduchu (v močiaroch, na skládkach odpadov, vo veľmi znečistenej vode) – nazývame ho tiež bahenný plyn,
• nachádza sa tiež vo výfukových plynoch áut, v črevách zvierat, ktoré sa živia rastlinami (najviac ho produkuje hovädzí dobytok),
• z organického odpadu ho pôsobením baktérií aj zámerne vyrábame – bioplyn,
• so vzduchom tvorí výbušnú zmes (stačí 5 % metánu vo vzduchu) – je príčinou mnohých banských nešťastí, výbuchov v domácnostiach...
• keď je 80 % metánu vo vzduchu, začíname sa dusiť,
• je ľahší ako vzduch, ľahko sa dá vyvetrať,

etán

• podobný metánu, v malom množstve sa nachádza tiež v zemnom plyne,

propán a bután

• nachádzajú sa tiež v malom množstve v zemnom plyne,
• bezfarebné plyny, horľavé,
• využívajú sa spolu ako propán-butánová zmes,
• zmes sa používa ako palivo: na varenie, kde nie je zavedený zemný plyn (propán-butánové tlakové oceľové fľaše), v laboratóriách, pri turistike, ako autogas – v automobiloch, bután sa používa v zapaľovačoch
• zmes je ťažšia ako vzduch, keď uniká v uzavretom priestore, rýchlo sa hromadí,
• ťažko sa vetrá otvorenými oknami (treba otvoriť aj dvere),
• POZOR, po 10 minútach vdychovania je človek ospalý, omámený, nedokáže si sám pomôcť, nedokáže zabrániť výbuchu!!!

Alkány

Alkány s počtom uhlíkov 5 až 10 získavame z ropy: Spracovanie ropy

Ropa je zmes mnohých látok, ktoré majú odlišnú teplotu varu, preto ich možno oddeliť destiláciou.

Rozdeľovanie týchto látok sa robí v dvoch krokoch:

1. Frakčná destilácia

Ropa sa v rúrkovej peci zohreje na 360 – 400 ºC. Časť ropy sa pri takejto teplote premení na plyny. Táto zmes kvapalných a plynných látok prechádza do destilačnej veže (veža je vysoká až 50 m). Tu sa rozdelí na tieto zložky:

• plyny – „večný plameň“ – kontrola bezpečnosti prevádzky veže, časť sa využije na spaľovanie v rúrkovej peci,
• benzíny,
• petrolej,
• nafta (plynové oleje),
• mazut (zmes mazacích olejov).

2. Vákuová destilácia

Mazut – teda zmes mazacích olejov – sa musí rozdeliť vákuovou destiláciou, čiže destiláciou pri nižšom tlaku. Pri nižšom tlaku sa totiž znižuje teplota varu látok.

Teplota varu mazacích olejov je zvyčajne vyššia ako 360 ºC, lenže keď ich zahrejeme na takú teplotu, mnohé sa rozkladajú a znehodnocujú. Preto pri destilácii znížime tlak a oleje potom stačí zahriať na nižšiu teplotu (teplotu varu). Takto ich rozdelíme na tieto zložky:

• ľahké mazacie oleje (na šijacie stroje, ..)
• stredne ťažké mazacie oleje (motorové oleje)
• ťažké mazacie oleje (veľké ozubené ..)

Z mazacích olejov ešte môžeme získať parafín (sviečky, vosky na parkety, lyže, vlasy...).

Benzín

je zmes asi 150 rôznych uhľovodíkov,

je kvapalný s charakteristickým zápachom, je horľavý,

POZOR, jeho pary so vzduchom sú výbušné!!!

Používa sa predovšetkým ako pohonná látka, ale aj ako rozpúšťadlo...

Získavame ho destiláciou ropy. Bolo by ho však málo, preto sa ešte získava krakovaním (štiepením) mazacích olejov.

Hodnotenie kvality benzínu

je zložité, lebo benzín sa skladá asi zo 150 látok, zloženie je premenlivé, nikdy nie je rovnaké.

Preto sa kvalita benzínu hodnotí pomocou oktánového čísla.

Oktánové číslo = 0...................heptán (pre motory nevyhovujúca látka)

Oktánové číslo = 100.............. izooktán (2,2,4-trimetylpentán) (pre motory výborná látka) Napr.: Benzín s oktánovým číslom 95 – je benzín, ktorý sa správa tak, akoby obsahoval 95 % izooktánu a 5 % heptánu...

Zvyšovanie kvality benzínu

• kvalita benzínu sa zvyšovala pridávaním zlúčenín olova, tie sú však jedovaté a poškodzujú životné prostredie, preto by sa už nemali používať, olovnaté benzíny poškodzujú tiež katalyzátory v autách,

Čistenie výfukových plynov

Vo výfukových plynoch, ktoré vznikajú pri spaľovaní benzínu, sa nachádzajú: oxid uhoľnatý, oxidy dusíka a nespálené zvyšky uhľovodíkov.

Preto sa do výfukov montujú katalyzátory.

Katalyzátor – je keramická mriežka, ktorá má na povrchu nanesenú vrstvičku ušľachtilých kovov (platinu, paládium, ródium). Dokáže odstrániť až 90 % škodlivých látok z výfukových plynov. Mení: