Що таке бензол?

Бензол - це рідка хімічна речовина, що має характерний для солодкого запаху і не має кольору. Вона природно присутня в сирої нафти, хоча її можна синтезувати з нафтопродуктів. Бензол класифікується як ароматичний вуглеводень через послідовну зв'язок pi між атомами вуглецю, який зазвичай є циклічним. Було виявлено, що бензол є цінним попередником у виробництві багатьох матеріалів, які включають, але не обмежуються ними, лікарські засоби, барвники, мастильні матеріали, каучуки, детергенти, пестициди, вибухові речовини та пластики серед багатьох інших матеріалів.

Історія

Багато вчених зважилися на вивчення бензолу. Деякі з них - Лінус Полінг і Майкл Фарадей. У 1825 році Фарадей оголосив, що він був ізольований від нафтового газу. Він назвав його бікарбуретом водню. У 1833 році, шляхом перегонки бензойної кислоти, Ейлард Мітчерліч зміг виробляти бензол. Через дванадцять років Чарльз Менсфілд виділив бензол з кам'яновугільної смоли. Пізніше він вперше в 1849 році почав виробляти бензол з використанням вугільної смоли в промисловому масштабі. У 1997 році в космічному просторі був виявлений бензол. Емпірична формула бензолу відома вже давно. Воно, однак, виявилося складним завданням для визначення його поліненасиченої структури. Німецький хімік Фрідріх Август Кекуле опублікував статтю, яка передбачала, що структура бензолу має шість атомів вуглецю, які мають чергування подвійних і одинарних зв'язків. Він запропонував, що бензол має кільцеву структуру. Він використовував докази, зібрані за ці роки для захисту запропонованої структури.

Структура

Хімічна формула бензолу являє собою C6H6 і має кільцеву структуру. Вуглецеві (СС) зв'язки мають однакову довжину (140 пм). Ця довжина перевищує довжину подвійного зв'язку (134 пм) і коротше, ніж одинарний зв'язок (147 пм). Електронна делокалізація може пояснити її характеристику посередництва в довжину. Ця делокалізація називається «ароматичністю». Корисні хімічні речовини отримують з бензолу, замінюючи атом (и) водню функціональною групою.

Виробництво

До Другої світової війни бензол був головним побічним продуктом виробництва коксу в металургійній промисловості. З 1950-х років бензол в основному надходить з нафтової промисловості через його величезний попит. Існують чотири основні хімічні процеси, що використовуються для виробництва промислового бензолу, і вони включають гідродеалкілування толуолу, каталітичний риформінг, паровий крекінг і диспропорціонування толуолу. Між 1978 і 1981 роками основним процесом виробництва бензолу в США був каталітичний реформінг, на який припадало близько 44-50% загального виробництва бензолу в країні.

Використовується

Бензол використовувався як лосьйон після гоління між 19 і 20 століттями. Його також використовували як промисловий розчинник. Згодом його токсичний характер був очевидний. Людвіг Розеліус зробив популярним використання бензолу для кави без кофеїну. У результаті було створено «Санку». До 1950-х років бензол використовувався як добавка до бензину. Це зменшило удари двигуна. В даний час бензол використовується у виробництві інших хімічних речовин як проміжного продукту. Похідні бензолу включають (1) стирол, у виробництві пластмас і полімерів; (2) фенол, який використовується для виготовлення клеїв, а також смол; і (3) циклогексан, який застосовують у виробництві нейлону.

Ефекти здоров'я

Як відомо, бензол підвищує ризик розвитку раку. Це викликає недостатність кісткового мозку. Бензол також пов'язаний з апластичною анемією, серцево-судинними захворюваннями та гострим лейкозом. За даними Американського інституту нафти в 1948 році, єдина безпечна концентрація бензолу дорівнює нулю (0).