Cyklohexán je nasýtený cykloalkán vytvorený zo šesť{0}}členného uhlíkového kruhu nesúceho dvanásť atómov vodíka. Molekulárna štruktúra je stabilná, zlúčenina je nerozpustná vo vode a ľahko sa rozpúšťa vo väčšine organických rozpúšťadiel. Priemyselne sa cyklohexán vyrába hlavne katalytickou hydrogenáciou benzénu, čo z neho robí most medzi benzénovým reťazcom a nylonovým priemyslom. S pokračujúcim rastom technických plastov, syntetických vlákien a sektora náterov si dopyt po cyklohexáne udržiava stabilne stúpajúci trend.
Základné fyzikálne a chemické vlastnosti
Pri normálnej teplote a tlaku je cyklohexán bezfarebná kvapalina s nízkou viskozitou a pomerne silnou prchavosťou. Jeho bod varu je asi 81 C, teplota topenia asi 6,5 C a hustota asi 0,77 g/cm3, je teda ľahší ako voda. Ako -polárne rozpúšťadlo je nemiešateľné s vodou, ale je plne miešateľné vo všetkých pomeroch s organickými rozpúšťadlami, ako je etanol, dietyléter, acetón a benzén.
Chemicky je cyklohexán relatívne stabilný a pri normálnej teplote nepodlieha ľahko adičným reakciám. Za špecifických katalyzátorov a vysokoteplotných podmienok sa však zúčastňuje oxidačných a izomerizačných reakcií a priemysel využíva práve túto oxidačnú chémiu na výrobu cyklohexanolu a cyklohexanónu, z ktorých sa následne syntetizuje kyselina adipová a kaprolaktám.
Hlavná pozícia v reťazci výroby nylonu
Najdôležitejšie priemyselné využitie cyklohexánu je ako východiskový materiál nylonového reťazca. Prostredníctvom katalytickej oxidácie v kvapalnej -fáze sa cyklohexán najskôr premení na zmes cyklohexanolu a cyklohexanónu, ktorá sa v obchode bežne nazýva KA olej. Ďalšou oxidáciou tejto zmesi sa získa kyselina adipová, zatiaľ čo alternatívnou cestou sa cyklohexanón premieňa oximáciou a krokom prešmyku na kaprolaktám.
Kyselina adipová reaguje s hexametyléndiamínom v polykondenzácii za vzniku nylonu 66 a kaprolaktám podlieha polymerizácii s otvorením kruhu za vzniku nylonu 6. Tieto dva nylonové materiály sa vo veľkej miere používajú v textilných vláknach, automobilových súčiastkach, technických plastoch a tovaroch bežnej spotreby, ako sú zipsy a laná. Vďaka tejto ceste stabilný prísun cyklohexánu priamo ovplyvňuje prevádzkový rytmus celého nylonového priemyslu.
Široké použitie ako priemyselné rozpúšťadlo
Cyklohexán má vynikajúci lipofilný charakter a rozpúšťa živice, kaučuk, oleje a vosky, čo z neho robí dôležité priemyselné rozpúšťadlo. Pri výrobe náterov a lakov sa používa ako riedidlo a rozpúšťadlo, ktoré upravuje viskozitu a nivelačné správanie. V priemysle lepidiel rozpúšťa lepiace živice a poskytuje stabilné lepiace produkty. Vo výrobe elektroniky sa cyklohexán bežne používa na odstránenie oleja a kontaminantov z kovových povrchov, takže následné procesy začínajú od čistého substrátu. V sektore chutí a vôní môže pôsobiť ako extrakčné rozpúšťadlo na získavanie zložiek esenciálnych olejov z rastlinného materiálu a používa sa aj ako laboratórne a chromatografické rozpúšťadlo na jemné analytické práce.
Aplikácie v palivách a spracovaní{0}}spotrebných produktov
V oblasti palív malé prídavky cyklohexánu zvyšujú oktánové číslo a účinnosť spaľovania benzínu a zlepšujú celkový výkon paliva. Keďže sa však environmentálne predpisy sprísnili, podiel cyklohexánu primiešaného do benzínu postupne klesá. Pri spracovaní materiálov je cyklohexán miešacou zložkou mazacích základných olejov a pôsobí ako zmäkčovadlo pri kaučukovej zmesi, ktoré zlepšuje pružnosť gumených výrobkov.
Cyklohexán sa do spotrebiteľského-chemického a potravinárskeho priemyslu dostáva najmä nepriamo. Pri výrobe potravinárskych prídavných látok slúži ako extrakčné a rafinačné rozpúšťadlo pre niektoré prírodné farbivá a arómy a v kozmetike sa používa na prípravu olejových produktov, ako sú pleťové oleje a vlasové vosky, rozpustením zložiek rozpustných v oleji-. Cyklohexán sa nikdy nepridáva priamo do hotových potravín alebo kozmetických výrobkov a hotové výrobky sa uvoľňujú až po prísnom testovaní zvyškov rozpúšťadiel-.
Opatrenia na bezpečné používanie a skladovanie
Cyklohexán je horľavá kvapalina. Jeho výpary zmiešané so vzduchom môžu pri styku s otvoreným plameňom alebo statickým výbojom horieť alebo explodovať, takže výroba, skladovanie a preprava musia dodržiavať prísne bezpečnostné opatrenia. Pracovné priestory by mali byť vybavené elektrickým zariadením odolným proti výbuchu{2}} a dobre vetrané a operátori by mali nosiť antistatický pracovný odev a zodpovedajúce ochranné prostriedky.
Cyklohexán je do istej miery toxický pre vodné organizmy a priemyselné odpadové vody musia byť pred vypustením čistené na požadovanú úroveň. Na uskladnenie by sa mal cyklohexán uchovávať v chladnom,-dobre vetranom sklade, ktorý je mimo dosahu zdrojov vznietenia a oxidačných činidiel; nádoby by mali zostať utesnené a mali by byť zavedené uzemňovacie a antistatické opatrenia. Pravidelná kontrola skladovacieho zariadenia je dôležitou poistkou proti netesnostiam.
Často kladené otázky
Aké je číslo CAS cyklohexánu?Cyklohexán má číslo CAS 110-82-7 a molekulový vzorec C6H12. Je to nasýtený cykloalkán zložený zo šesťčlenného uhlíkového kruhu.
Je cyklohexán rozpustný vo vode?Nie. Cyklohexán je nepolárne -rozpúšťadlo a je nemiešateľné s vodou, ale je plne miešateľné s väčšinou organických rozpúšťadiel, ako je etanol, dietyléter, acetón a benzén.
Na čo sa používa hlavne cyklohexán?Cyklohexán sa oxiduje hlavne na kyselinu adipovú a kaprolaktám, dve základné monomérne suroviny pre nylon 66 a nylon 6.
Je cyklohexán nebezpečná chemikália?áno. Cyklohexán je horľavá kvapalina, ktorej pary môžu tvoriť so vzduchom výbušné zmesi, preto sa musí skladovať a prepravovať v súlade s predpismi o nebezpečných-chemikáliách s riadením ventilácie, uzemnenia a zapaľovania.
Používa sa cyklohexán priamo v spotrebiteľských výrobkoch?Nie. Cyklohexán sa nepridáva priamo ako prísada do hotovej kozmetiky alebo potravín; používa sa iba ako rozpúšťadlo na spracovanie a extrakciu počas výroby a hotové výrobky musia pred uvoľnením prejsť testovaním zvyškov rozpúšťadla-.
Aký je rozdiel medzi cyklohexánom a cyklohexénom?Cyklohexán je nasýtený cykloalkán bez dvojitej väzby v kruhu a je chemicky stabilný. Cyklohexén obsahuje jednu uhlíkovú-uhlíkovú dvojitú väzbu, je to nenasýtený uhľovodík a je výrazne reaktívnejší.