Применение углеводородов

Углеводороды имеют огромное практическое значение. Важнейшие их свойства и применение вы уже изучили. Тем, кто интересуется химией, полезно более подробно познакомиться с некоторыми свойствами алканов, алкенов, алкинов и их применением.

Горючее — это в основном алканы. Благодаря тому что алканы горят с выделением большого количества теплоты, их используют в качестве топлива.

Смесь жидких и твердых алканов с числом атомов углерода до 25 называется вазелином. Он применяется в качестве основы для приготовления мазей.

Смесь твердых алканов называется парафином. Из него изготавливают свечи, водоотталкивающие покрытия; используется также в медицине (парафинотерапия).

Особое внимание следует обратить на то, что один из алканов — метан входит в состав воздуха. Он занимает незначительную долю и играет второстепенную роль, однако вместе с углекислым газом метан оказывает большое влияние на изменение климата. По прогнозам ученых, в ближайшие полстолетия температура Земли повысится на 2-3 °С. (За каждые 100 лет температура на планете повышается в среднем на 6-8 °С.) Причиной этого является так называемый парниковый эффект. Атмосфера имеет большое значение для Земли. Она защищает все живое на Земле от пагубного воздействия ультрафиолетовой солнечной радиации. Атмосфера предохраняет Землю от чрезмерного перегревания днем и охлаждения ночью. Задержка тепла атмосферой — нормальный процесс. Большая часть инфракрасного излучения задерживается парниковыми газами и облаками и возвращается к поверхности Земли. Так возникает парниковый эффект. В состав парниковых газов входят: СO₂, СН₄, оксиды азота и др. Увеличение парниковых газов в атмосфере приводит ко все более возрастающему удерживанию излучаемого Землей тепла и, следовательно, к глобальному потеплению климата. Оксид углерода (IV) задерживает половину тепла в атмосфере, но у него есть конкурент — метан — гораздо более эффективный поглотитель инфракрасного излучения. Концентрация метана в атмосфере начала возрастать примерно 300 лет назад, а в последние 100 лет в результате активной хозяйственной деятельности человека резко увеличилась. Анализ воздуха, заключенного в глыбах льда Антарктиды и Гренландии, показал, что концентрация атмосферного метана растет со скоростью 1 % в год — в два раза быстрее, чем увеличивается концентрация углекислого газа.

Задание. Много метана находится под слоем вечной мерзлоты в Арктике и Субарктике. Предскажите возможную судьбу этого метана в случае усиления парникового эффекта.

По прогнозам ученых, потепление климата, вызываемое метаном, может в ближайшем будущем сравняться с уровнем потепления, обусловленным накоплением в атмосфере СО₂.

Алканы обладают некоторым наркотическим действием. Углеводороды С₅—С₈ оказывают умеренно раздражающее действие на дыхательные пути. Высшие гомологи метана более опасны при воздействии на кожные покровы, а не при вдыхании их паров. При хроническом отравлении алканами у человека появляются быстрая утомляемость, бессонница, неврозы и другие серьезные нарушения.

Ткани организмов животных способны вовлекать в обмен веществ алканы от С₆ и выше. Эти алканы подвергаются окислению в печени до соответствующих органических кислот и в этом виде траспортируются по органам и тканям. Алканы с разветвленным строением в организме практически не задерживаются.

Апкены мало распространены в природе. В чистом виде этилен обладает одним важным свойством — ускоряет созревание овощей и фруктов. Это дает возможность отправлять в северные районы недозрелые овощи и фрукты, которые на месте в хранилищах доводят до зрелого состояния путем их обработки этиленом.

Алкены опасны для окружающей среды. В атмосфере они взаимодействуют с кислородом, оксидами азота и серы, являясь причиной смога в промышленных зонах и больших городах. Алкены обладают наркотическим действием, вызывают судороги, раздражают слизистую оболочку дыхательных путей, нарушают кровообращение, являются причиной неврозов, головных болей, сонливости.

Все алкины имеют наркотические свойства. Сила их возрастает с увеличением числа атомов углерода в молекуле. Химически чистый ацетилен в смеси с этиленом (нарцилен) используется в качестве наркоза при хирургических операциях.

Алкадиены также обладают сильным наркотическим действием. Они увеличивают вероятность появления злокачественных опухолей.