تفاوت بین بنزین، کروزین، گازوئیل و سایر مشتقات نفتی چیست؟

نفت خامی که از زمین استخراج می شود، مایع سیاه رنگی است که پترولیوم (petroleum) خوانده می‌شود. این مایع شامل هیدروکربن‌های آلیفاتیک یا به عبارتی هیدروکربن‌هایی است که فقط شامل هیدروژن و کربن هستند. اتم‌های کربن در زنجیره‌هایی با طول‌های مختلف به یکدیگر پیوند خورده‌اند. 

 

امروزه می‌دانیم که مولکولهای هیدروکربن با طولهای مختلف دارای خواص و رفتار متفاوت هستند. برای مثال زنجیره ای با فقط یک اتم کربن (CH₄) سبکترین زنجیره هیدروکربنی به نام متان را می سازد. متان گازی چنان سبک است که مانند هیدروژن شناور می شود. با طویلتر شدن زنجیره، مولکول نیز سنگین تر می شود. 

 

چهار زنجیره نخست - ‍‍CH₄ (متان)، C₂H₆ (اتان)، C₃H₈ (پروپان) و C₄H₁₀ (بوتان) - حالت گازی دارند و نقطه جوش آنها به ترتیب -107، -67، -43 و -18 درجه سانتی گراد است. زنجیره ای بالاتر از C₁₈H₃₂ تماما در دمای اتاق مایع هستند و زنجیره های بالاتر از C₁₉ در دمای اتاق جامدند. 

 

تمام تفاوت میان سوخت‌ها و روغن های هیدروکربنی مختلف از درجه جوش آنها ناشی می‌شود. 

زنجیره های موجود در C₅، C₆ و ‍C₇ بسیار سبک بوده و براحتی تبخیر می شوند. به این هیدروکربنهای مایع  نفتاس گفته می شود. این مایعات به عنوان حلال استفاده می‌شوند. از آنها برای ساختن حلال رنگ و سایر محصولات سریع خشک شونده نیز استفاده می‌شود. 

 

زنجیرهای هیدروکربنی از C₇H₁₆ تا C₁₁H₂₄ با یکدیگر آمیخته می‌شوند و برای تولید بنزین بکار می‌روند. تمام آنها در دمایی پایین تر از نقطه جوش آب بخار می شوند. به همین دلیل است که اگر بنزین را روی زمین بریزید بسرعت تبخیر می شود. 

 

در ردیف بعدی کروزین یا نفت چراغ قرار می گیرد که گستره  C₁₂ تا C₁₅ را پوشش می دهد. بدنبال اینها سوخت دیزل و روغنهای سوختی سنگین تر قرار می‌گیرند. 

 

سپس نوبت به روغن های روانکاری می رسد که در دمای عادی بهیچ وجه تبخیر نمی شوند. برای مثال روغن موتور می تواند تا 250 درجه گرم شود بدون اینکه ذره ای از آن تبخیر شود. 

 

زنجیره های سنگین تر از C₂₀ به شکل جامد هستند، از موم پارافین گرفته تا قیر معدنی که برای ساختن آسفالت جاده ها بکار می رود

 

منبع: 

آب سنگین چیست

آب خالص ماده‌ای است بی‌رنگ، بی‌بو و بدون طعم. فرمول شیمیایی آب H2O است، یعنی هر مولكول آب از اتصال دو اتم هیدروژن به یك اتم اكسیژن ساخته شده است. نكته‌ای كه باید در نظر داشت آن است كه عنصر هیدروژن همانند بسیاری دیگر از عنصرهای طبیعت ایزوتوپ‌هایی دارد كه عبارتند از H ۲ كه با D دوتریم و H ۳كه با T تریتیم نمایش می‌دهند. برای آشنا شدن با تفاوت این ایزوتوپ ها بهتر است یك بار دیگر ساختار اتم را به یادآوریم. ساختار اتم اتم كوچكترین بخش سازنده یك عنصر شیمیایی است كه هنوز هم خواص شیمیایی آن عنصر را دارد. خود اتم ها از سه جزء ساخته شده اند: الكترون، پروتون و نوترون. پروتون و نوترون در درون هسته اتم قرار دارد و الكترون به دور هسته اتم می‌گردد. الكترون بار منفی و جرم بسیار كمی دارد. پروتون بار مثبت و نوترون بدون بار است. جرم پروتون و نوترون برابر و حدود ۱۸۷۰ بار سنگین تر از الكترون است، بنابر این بخش عمده جرم یك اتم درون هسته آن قرار دارد. ایزوتوپ: ایزوتوپ به صورت‌های گوناگون یك عنصر گفته می‌شود كه جرم آنها با هم تفاوت داشته باشد. تفاوت ایزوتوپ‌های مختلف یك عنصر از آنجا ناشی می‌شود كه تعداد نوترون‌های موجود در هسته آنها با هم تفاوت دارد.

واکنش هک

در بخش اول جایزه نوبل شیمی 2010 به تحقیقاتی که منجر به دریافت  این جایزه شد اشاره ای کردم در این بخش به توضیح واکنش هک می پردازم

واکنش هک که واکنش میزوری -هک (Mizoroki-Heck reaction) هم گفته می شود یک واکنش شیمیایی بین یک هالو  هیدروکربن اشباع نشده و یک الکین در حضور باز و کاتالیزور آلی فلزی پالادیوم است که منجر به تشکیل یک الکین استخلافی می شود .

اهمیت این واکنش در این است که واکنش استخلافی در یک مرکز مسطح انجام می شودواین اساس واکنشی بود که جایزه نوبل شیمی 2010 را از آن ریچارد هک و دو شیمیدان ژاپنی کرد .

The halide (Br, Cl)

triflate is an aryl, benzyl, or vinyl compound

the alkene contains at least one proton and is often electron-deficient such as acrylate ester or an acrylonitrile

.The catalyst can be tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0), palladium chloride or palladium(II) acetate

The ligand is triphenylphosphine or BINAP.

 

توماس میزوریکی در سال 1971واکنش کوپلینگ بین ایودو بنزن و استایرن را برای تهیه استیل بن در حلال متانول در دمای 120 سانتیگراد در اتوکلاو با حضور باز پتاسیم استات و کاتالیزور پالادیوم کلراید انجام داد.

درسال 1972ریچارد هک واکنش فوق را در این شرایط انجام داد :کاتالیزور پالادیوم استات و باز تری نرمال بوتیل آمین (یک آمین با گروه های حجیم) و بدون هیچ حلالی

 

در این واکنش پالادیوم با الکین وارد واکنش شده و نقش کاتالیزوری خود را ایفا می کند.و در سال 1974 واکنش را با لیگاندهای فسفین توسعه داد.

مکانیزم واکنش

سیکل  کاتالیزوری برای واکنش های هک  شامل یک سری تغییر شکل هایی است که اطراف  پالادیوم رخ داده و ترکیب پالادیوم (0) مرتب در طی یک سیکل از ترکیب پالادیوم (2+)در داخل محیط واکنش تولید می شودو باعث سرع بخشیدن به واکنش می شود.

 

مراحل انجام واکنش

ابتدادر مرحله 1 پالادیوم استات با تری فنیل فسفین ترکیب دی (تری فنیل فسفین) پالادیوم (0)را تولید می کند..

 در مرحلهA  ترکیب پالادیوم خود را بین برم و گروه آریل جایگزین می کند .

در مرحله 2 پالادیوم یک کمپلکس پی دهدπ complex با الکین تشکیل می دهد.

 در مرحلهB الکین خود را بین پیوند کربن -پالادیوم جایگزین می کند که افزایش به صورت سین است.

سپس به علت فشار پیچشی torsional strain  چرخش رخ داده وایزومر ترانس بوجود می آید 

در مرحله Cیک حذف هیدروژن بتا رخ می دهد .

در مرحله 5 هیدروژن با پالادیوم   کمپلکس پی تشکیل می دهد .

در مراحل بعد این ترکیب تخریب شده و ترکیب پالادیوم (0) در حضور کلسیم  کربنات  پالادیوم (2)را بوجود می آورد.

البته این سیکل به ترکیبات وینیل محدود نمی شود .