ما هي استخدامات الهيدروكربونات؟
تعرف الهيدروكربونات بأنها مجموعة من المركبات العضوية التي تتكون من عنصرين فقط، وهما؛ الهيدروجين والكربون، حيث تحتوي جزيئات الهيدروكربونات على ذرة كربون مركزية واحدة أو أكثر في بنية متفرعة أو متسلسلة محاطة بذرات الهيدروجين، وتنقسم الهيدروكربونات إلى أربعة أنواع رئيسية حسب تكوين الجزيئات، وهي؛ الألكانات، والألكينات، والألكاينات، والهيدروكربونات العطرية، وفيما يأتي استخدامات الهيدروكربونات:
استخدامات الألكانات
يمكن إيجاد الألكانات في عدد من الكائنات الحية المختلفة كالنمل والصراصير التي لديها ألكان يسمى نانديكان، إذ يساعد هذا الألكان الصراصير على التجمع، كما تساعد الألكانات على انتشار حمض الفورميك في جسم الضحية عندما يلدغها النمل.
يتواجد ألكان يدعى بريستان في زيت كبد سمك القرش وحوت العنبر وجراد البحر والعوالق البحرية، ويدخل استخدام الألكانات في مجموعة من التطبيقات المختلفة في حياة الإنسان؛ مثل:
- يتكون الغاز الطبيعي من ألكانات خفيفة؛ كالإيثان والبروبان والبيوتان، والتي ينتج عنها ملوثات أقل من تلك الناتجة عن البترول.
- تستخدم الألكانات في مكيفات الهواء والأفران وخلايا الوقود.
- تدخل في صناعة المواد البلاستيكية عن طريق تحطيم الإيثان والبروبان.
- تستخدم في صناعة المواقد والأضواء الخارجية والأقمشة.
- يدخل في إنتاج الأمونيا اللازم لصناعة السماد.
- تستخدم في مضادات التجمد ووقود المحركات.
- يعد الميثان أحد المكونات الأساسية للغاز الحيوي الذي يستخدم في بعض المنازل الريفية بدلًا عن النفط.
- تستخدم الألكانات المكونة من 9-18 ذرة كربون في صناعة الديزل المتجدد.
استخدامات الألكينات
تتميز الألكينات باحتواء مركباتها على رابطة ثنائية واحدة على الأقل، وتتواجد هذه المجموعة من المركبات في النفط الخام ، وتعد الألكينات وخصوصًا الإيثين مهم جدًا في الصناعات الكيميائية، وتعد الروابط الثنائية في هذه المركبات الأساس للفرق الكبير في كيفية تفاعلها كيميائيًا،وتستخدم الألكينات في مجموعة متنوعة من التطبيقات في الحياة، ومنها ما يأتي:
- تصنيع المواد البلاستيكية؛ مثل البوليثين لصنع الأوعية والأكياس وغيرها.
- صناعة البوليسترين الذي يدخل في صناعة علب بطاريات السيارات وبعض أجزاء الثلاجات.
- صنع الكحول مثل الكحول إيثانول الثنائي المستخدم في مضادات التجمد في المشع أو الراديتر السيارة.
- تصنيع الألياف الصناعية مثل تيريلين.
- تصنيع البولي بروبين المستخدم في الصناعات البلاستيكية لصنع الحبال ومواد التعبئة والتغليف.
- صنع مادة البروبانول التي تدخل في تصنيع الأسيتون.
- صناعة ألياف الأكريليك.
- صنع مضادات الاصطدام لمحركات السيارة.
استخدامات الألكاينات
تحتوي الألكاينات على رابطة ثلاثية بين ذرتي كربون، وتدخل هذه الألكاينات في مجموعة متنوعة من الاستخدامات، وهي كالآتي:
- وقود للصواريخ، إذ يستخدم الألكاين السائد في الأسيتيلين كوقود.
- صناعة المركبات العضوية كحمض الإيثانويك وحمض الأكريليك والإيثانول.
- صناعة المذيبات العضوية من الإيثاين.
- صناعة البوليمرات والإضاءات النقالة والمصابيح المضيئة.
- إنضاج الثمار صناعيًا.
- عمليات اللحام والقطع، بحيث يستخدم الأسيتيلين للحام وقطع المواد التي تحتاج درجات حرارة عالية تزيد عن 3500 درجة مئوية.
- صناعة بلاستيك البولي إيثيلين، إذ يستخدم الأسيتيلين في إنتاج الإيثيلين الذي يحول لاحقًا لبولي إيثيلين.
- الإنتاج الكيميائي لعدد من المركبات غير العضوية؛ مثل فيتامين أ وفيتامين هـ.
- عوامل مضادة للسرطانات؛ مثل الإينيداين والكاليكاميسين.
- إنتاج اللهب الساخن من خلال خلط الأكسجين بالأوكسي إيثاين.
- صناعة ألياف البولي بروبين نيتريل.
- صناعة مطاط النيوبرين الذي لا يحترق ولا يتأثر بالزيوت.
- صناعة الأدوية مثل مضادات الفيروسات القهقرية ومضادات الفطريات.
استخدامات الهيدروكربونات العطرية
تعرف الهيدروكربونات العطرية بأنها هيدروكربونات غير مشبعة ترتبط فيما بينها بروابط سيجما وباي، بحيث تكون إلكترونات الرابطة باي حرة وتتنقل بين ذرات الكربون مكونة حلقة، وتحتوي العديد من الهيدروكربونات العطرية على حلقة البنزين، وفيما يأتي عدد من الاستخدمات للهيدروكربونات العطرية:
- تتكون الصبغة الخضراء المعروفة باسم الكلوروفيل في النباتات من هيدروكربونات عطرية، وهي ضرورية في عملية تصنيع النبات للغذاء.
- تحتوي الأحماض النووية والأمينية في جسم الإنسان على الهيدروكربونات العطرية.
- يستخدم الهيدروكربون العطري المعروف باسم الميثيل بنزين في إذابة المواد اللاصقة.
- تدخل الهيدروكربونات العطرية في صناعة كرات النفتالين.
- يستخدم الهيدروكربون العطري فينأنثرين في صناعة الأصباغ والأدوية والمتفجرات.
- تستخدم الهيدروكربونات العطرية على نحو واسع في الصناعات البلاستيكية والبتروكيماوية.
- تستخدم بعض أنواعها كمذيب في التفاعلات الكيميائية.
- يدخل البنزين ثنائي الكحول في مجال التصوير الفوتوغرافي.
- تستخدم الهيدروكربونات العطرية كمذيبات غير قطبية يمكن إضافتها للبنزين والدهانات واللكر.
- يستخدم مركب البنزين العطري في إنتاج الوقود عالي الأوكتان.
- يستخدم البنزين في صناعة المبيدات الحشرية والمنظفات والأصباغ.
