Alkanlarning olinishi va ishlatilishi

Alkanlarning olinishi

Alkanlarning (shuningdek, boshqa uglevodorodlar kabi) asosiy manbai neft va tabiiy gaz bo'lib, ular odatda birga uchraydi.

Galogenli alkanlarni qaytarish:

Palladiy ishtirokida katalitik gidrogenlash jarayonida galloalkanlar alkanlarga aylanadi:

RCH₂ CI+ H₂ → RCH₃ + HCl

Spirtli ichimliklarni qaytarish:

Spirtlarning qaytarilishi bir xil miqdordagi uglerod atomlarini o'z ichiga olgan uglevodorodlarning hosil bo'lishiga olib keladi.Masalan, butanolning qaytarilish reaktsiyasi  (C₄H ₉OH) LiAlH ₄ ishtirokida sodir bo'ladi . Bunda suv chiqariladi.

Karbonil birikmalarini qaytarish:

Kijner-Volf reaktsiyasi:

Reaksiya gidrazindan ortiq miqdorda yuqori temperturada qaynaydigan erituvchi KOH  ishtirokida olib boriladi.

Klemmensen reaktsiyasi :

To'yinmagan uglevodorodlarni gidrogenlash

Alkenlardan :

C_nH_2n + H₂ → C_nH_2n+2

Alkinlardan:

C_nH_2n-2 + 2H₂ → C_nH_2n+2

Reaksiya nikel, platina yoki palladiy birikmalari bilan katalizlanadi.

Qattiq yoqilg'ini gazlashtirish (Berthelot, Schreeder, Bergius jarayonlari)

Reaksiya yuqori harorat va bosimda olib boriladi. Katalizator - Ni (Berthelot uchun), Mo (Shryoder uchun) yoki katalizatorsiz (Bergius uchun):

2H₂ + C → CH₄

Vyurs reaktsiyasi

2R-Br+ 2Na → R-R+2NaBr

Reaksiya THFda -80 °C haroratda sodir bo'ladi. R va Rning o'zaro ta'siri natijasida mahsulotlar aralashmasini hosil qilishi mumkin (R-R, R-R, R-R).

Fisher-Tropsh sintezi

nCO + (2n+1)H₂ → C_nH_2n+2+nH₂O

Dumas reaktsiyasi

Karbon kislotalarning tuzlarini (odatda NaOH yoki KOH) gidroksidi bilan dekarboksillanish orqali alkanlarni olish mumkin:

CH₃COONa+ NaOH → Na₂CO₃ + CH₄

Alyuminiy karbidning gidrolizi

Al₄C₃+12H₂O → 3CH₄ ↑ +4AI(OH)₃↓

Alkanlarning ishlatilishi

Alkanlar oddiy va nisbatan arzon yoqilg'i bo'lib qolmay, balki, yirik sanoat ishlab chiqarish jarayonlari uchun xomashyo hisoblanadi. Masalan, metandan xlormetanlar, nitrometan, rezina sanoati uchun qurum, sintez gazi, uglerod sulfid, formaldegid, sianid kislotasi va boshqa mahsulotlar olinadi.

Neftdan olinadigan alkanlar va boshqa uglevodorodlarning aralashmasi ichki yonuv dvigatellari va reaktiv dvigatellar uchun motor yoqilg'isi hisoblanadi.

Neftning yuqori fraksiyalari yuqori sifatli benzin olish uchun kreking qilinadi. Bunda alkanlardan tashqari kimyo sanoati uchun muhim bo'lgan alkenlar etilen. propilen, butenlar ham hosil bo'ladi.

Alkanlar koʻplab organizmlar uchun tabiiy modda almashinuv mahsulotlari (metabolitlar) hisoblanadi. Masalan, dengiz organizmlari fotosintez natijasida koʻp miqdorda alkanlar hosil boʻladi va atrof- muhitga tarqaladi.
Tabiatda bakteriyalar faoliyati natijasida kletchatka metanli bijgʻishga uchraydi va to'xtovsiz metan hosil boʻlib turadi. Metan kavsh qaytaruvchi hayvonlar chiqargan nafas havosida, botqoq gazi tarkibida boʻlib, suv havzalari tubida to'planadi.
Ayrim mikroorganizmlar alkanlarni oʻzlashtirib uglerod va energiya manbayi sifatida foydalanadi.

Alkanlarning tabiiy hosil boʻlishi va ularni inson aralashuvisiz suv havzalariga kelib tushishi uzoq vaqt tabiiy ehtiyojlar asosida sodir boʻlgan. Insoniyatni xoʻjalik faoliyati natijasida atrof- muhitning alkanlar bilan ifloslanishi keskin ortib ketdi. Bunga kimyoviy korxonalarning atrof-muhitga chiqaradigan chiqindilari, neft va gaz qazib olish va ularni tashish jarayonidagi yoʻqotishlarni misol qilish mumkin.

Alkanlar odam organizmiga kuchli narkotik ta'sir ko'rsatadi. Alkanlar suvda kam eruvchan boʻlganligi sababli zaharlovchi ta'sir ko'rsatishi uchun havodagi miqdori yuqori bo'lishi kerak. Quyi alkanlarning fiziologik ta'siri odatdagi sharoitlarda juda kam. Beshta va oltita uglerod atomi tutuvchi alkanlar nafas yo'llariga qo'zg'atuvchi ta'sir ko'rsatadi. Yuqori alkanlar teriga tekkanda nisbatan xavfli. Quyi alkanlar odam va hayvonlar hayot faoliyatining mahsulotlari boʻlib, organizmda biologik oʻzgarishga uchramaydi va organizmdan oʻzgarishsiz chiqariladi.

Tarmoqlanmagan alkanlarning tarmoqlanganlariga qaraganda teri orqali so'rilishi osonroq. Tarmoqlangan alkanlar organizmda tutib qolinmaydi, tarmoqlanmaganlari esa tegishli kislotalar hosil boʻlishi bilan terminal oksidlanishga uchraydi. Odam va hayvonlarning toʻqimalaridagi modda almashinuvi jarayonlarida geksan, geptan, oktan va boshqa alkanlar oʻzgarishga uchrashi mumkin. Jigar toʻqimalarida alkanlar oksidlanib karbon kislotalarga aylanadi. Karbon kislotalar esa konyugatlar (birikmalar) koʻrinishida tashqariga chiqariladi va tashqarida suv va karbonat angidridgacha oksidlanadi. Oksidlash jarayonlarida sitoxrom c-reduktazalar, sitoxrom B₅, P-450 va boshqa fermentlar ishtirok etadi.

Atmosfera havosidagi geksanning maksimal bir martalik kon- sentratsiyasi 60 mg/m³, pentanning konsentratsiyasi 100 mg/m³, butanning konsentratsiyasi - 200 mg/m³ ga teng.