Kas ir benzols?

Benzols ir šķidra ķīmiska viela, kurai piemīt salda smarža un kam nav krāsas. Tas dabiski ir jēlnaftas sastāvā, lai gan to var sintezēt no naftas produktiem. Benzols tiek klasificēts kā aromātisks ogļūdeņradis sakarā ar secīgu pi-saiti starp oglekļa atomiem, kas parasti ir cikliski. Ir konstatēts, ka benzols ir vērtīgs prekursors daudzu materiālu ražošanā, kas ietver, bet neaprobežojoties ar zālēm, krāsvielām, smērvielām, gumijām, mazgāšanas līdzekļiem, pesticīdiem, sprāgstvielām un plastmasām.

Vēsture

Daudzi zinātnieki ir pamudinājuši benzola izpēti. Daži no viņiem ir Linus Pauling un Michael Faraday. 1825. gadā Faradejs paziņoja, ka tas ir izolēts no naftas gāzes. Viņš to sauca par ūdeņraža bikarburetu. 1833. gadā Eilhard Mitscherlich, destilējot benzoskābi, varēja ražot benzolu. Divpadsmit gadus vēlāk Charles Mansfield izolēja benzolu no akmeņogļu darvas. Pēc tam viņš pirmo reizi 1849. gadā sāka ražot benzolu, izmantojot ogļu darvas procedūru rūpnieciskā mērogā. 1997. gadā kosmosā tika atklāts benzols. Benzola empīriskā formula bija zināma jau ilgu laiku. Tomēr tas izrādījās grūts uzdevums, lai noteiktu tās polinepiesātināto struktūru. Vācu ķīmiķis Frīdrihs Augusts Kekule publicēja rakstu, kurā bija teikts, ka benzola struktūrai bija seši oglekļa atomi, kuriem bija pārmaiņas dubultās un atsevišķās obligācijās. Viņš ierosināja, ka benzolam ir gredzena struktūra. Viņš izmantoja pierādījumus, kas tika apkopoti gadu gaitā, lai aizstāvētu viņa ierosināto struktūru.

Struktūra

Benzola ķīmiskā formula ir C6H6 un tai ir gredzena struktūra. Oglekļa (CC) obligācijas ir vienāda garuma (140 pm). Šis garums ir garāks par dubultās saites garumu (134 pm) un īsāku par vienu saiti (147 pm). Elektronu delokalizācija var izskaidrot tās raksturojumu būt garam starpniekam. Šo pārcelšanu sauc par „aromātiskumu”. Noderīgas ķīmiskās vielas iegūst no benzola, aizvietojot ūdeņraža atomu (-us) ar funkcionālu grupu.

Ražošana

Pirms Otrā pasaules kara benzols bija koksa ražošanas blakusprodukts tērauda rūpniecībā. No 1950. gadiem benzols lielā mērā ir bijis no naftas rūpniecības, pateicoties tās milzīgajam pieprasījumam. Rūpnieciskā benzola ražošanā tiek izmantoti četri primārie ķīmiskie procesi, un tie ietver toluola hidrodealkilēšanu, katalītisko riformingu, tvaika krekinga un toluola disproporciju. Laikā no 1978. līdz 1981. gadam galvenais benzola ražošanas process ASV bija katalītiskā reformēšana, kas veidoja aptuveni 44–50% no kopējā benzola ražošanas valstī.

Lietojumi

Benzols tika izmantots kā pēcskūšanās losjons starp 19. un 20. gadsimtu. To izmantoja arī kā rūpniecisko šķīdinātāju. Ar laiku tas bija acīmredzams. Ludvigs Rozels popularizēja benzola lietošanu kafijas kofeīna pagatavošanai. Rezultātā tika ražots “Sanka”. Pirms 1950. gada benzols tika izmantots kā benzīna piedeva. Tas samazināja dzinēja sitienus. Mūsdienās benzols tiek izmantots citu ķīmisko vielu ražošanā kā starpprodukts. Benzola atvasinājumi ietver (1) stirolu, plastmasu un polimēru ražošanā; (2) fenols, ko izmanto, lai ražotu gan līmes, gan sveķus; un (3) cikloheksānu, ko izmanto neilona ražošanā.

Ietekme uz veselību

Ir zināms, ka benzols palielina vēža risku. Tas izraisa kaulu smadzeņu mazspēju. Benzols ir saistīts arī ar aplastisko anēmiju, sirds un asinsvadu slimībām un akūtu leikēmiju. Saskaņā ar American Petroleum Institute 1948. gadā vienīgā drošā benzola koncentrācija ir nulle (0).