Mikä on bentseeni?
Bentseeni on nestemäinen kemikaali, jolla on makeaa hajua ja jolla ei ole väriä. Se on luonnostaan raakaöljyssä, vaikka se voidaan syntetisoida öljytuotteista. Bentseeni luokitellaan aromaattiseksi hiilivedyksi, koska hiiliatomien välillä on tavallisesti syklinen pi-sidos. Bentseenin on havaittu olevan arvokas prekursori monien materiaalien valmistuksessa, jotka sisältävät, mutta eivät rajoitu näihin, lääkkeitä, väriaineita, voiteluaineita, kumia, pesuaineita, torjunta-aineita, räjähteitä ja muoveja monien muiden materiaalien joukossa.
Historia
Monet tiedemiehet ovat uskaltautuneet benseenin tutkimukseen. Jotkut heistä ovat Linus Pauling ja Michael Faraday. Vuonna 1825 Faraday ilmoitti, että se on eristetty öljykaasusta. Hän kutsui sitä vetykaasuksi. Vuonna 1833 tislaamalla bentsoehappoa Eilhard Mitscherlich pystyi tuottamaan bentseeniä. Kahdentoista vuoden kuluttua Charles Mansfield eristyi kivihiilitervasta. Myöhemmin hän alkoi tuottaa bentseeniä käyttäen kivihiiliterva-menetelmää teollisessa mittakaavassa ensimmäistä kertaa vuonna 1849. Vuonna 1997 avaruudessa löydettiin bentseeniä. Bentseenin empiirinen kaava oli tunnettu jo pitkään. Se oli kuitenkin osoittautunut pelottavaksi tehtäväksi määrittää sen monityydyttymätön rakenne. Saksalainen apteekki Friedrich August Kekule julkaisi paperin, jossa todettiin, että bentseenin rakenteessa oli kuusi hiiliatomia, joilla oli vuorottelevat kaksois- ja yksittäiset sidokset. Hän ehdotti, että bentseenillä on rengasrakenne. Hän käytti vuosien varrella kerättyjä todisteita ehdotetun rakenteensa puolustamiseksi.
Rakenne
Bentseenin kemiallinen kaava on C6H6 ja siinä on rengasrakenne. Hiili- (CC) sidokset ovat samanpituisia (140 pm). Tämä pituus on pidempi kuin kaksoissidoksen pituus (134 pm) ja lyhyempi kuin yksittäinen sidos (147 pm). Elektronin delokalisointi voi selittää sen ominaisuuden olla välittäjäpituus. Tätä muutosta kutsutaan "aromaattiseksi". Hyödyllisiä kemikaaleja on johdettu bentseenistä korvaamalla vetyatomi (t) funktionaaliseen ryhmään.
tuotanto
Ennen toisen maailmansodan ajan bentseeni oli pääasiassa terästeollisuuden koksin tuotannon sivutuote. 1950-luvulta lähtien bentseeni on ollut pääasiassa öljyteollisuudelta valtavan kysynnän vuoksi. Teollisen bentseenin valmistuksessa käytetään neljää ensisijaista kemiallista prosessia, joihin kuuluvat tolueenihydrodealylointi, katalyyttinen reformointi, höyrykrakkaus ja tolueenin disproporaatio. Vuosina 1978–1981 Yhdysvaltojen ensisijainen bentseenituotantoprosessi oli katalyyttinen uudistaminen, joka muodosti noin 44–50% maan bentseenituotannosta.
käyttötarkoitukset
Bentseeniä käytettiin jälkiveden kosteusemulsioina 19- ja 20-luvuilla. Sitä käytettiin myös teollisena liuottimena. Ajan myötä sen myrkyllisyys oli ilmeinen. Ludwig Roselius on suosinut benseenin käyttöä kahvin kofeiininpoistoon. Tämän seurauksena tuotettiin Sanka. Ennen 1950-luvulla benseeniä käytettiin bensiinilisäaineena. Se pienensi moottorin iskua. Nykyään bentseeniä käytetään muiden kemikaalien valmistuksessa välituotteena. Bentseenijohdannaisia ovat (1) styreeni, muovien ja polymeerin valmistuksessa; (2) fenoli, jota käytetään sekä liimojen että hartsien valmistukseen; ja (3) sykloheksaania, jota käytetään nailonin valmistuksessa.
Terveysvaikutukset
Bentseenin tiedetään lisäävän syövän riskiä. Se aiheuttaa luuytimen epäonnistumisen. Bentseeni on myös liittynyt aplastiseen anemiaan, sydän- ja verisuonitauteihin ja akuuttiin leukemiaan. American Petroleum Institutein mukaan vuonna 1948 ainoa turvallinen bentseenipitoisuus on nolla (0).
