Przeczytaj
Benzen
BenzenBenzen () jest związkiem organicznym, który stanowi najprostszy aromatyczny węglowodór. Jest nierozpuszczalny w wodzie, za to bardzo dobrze rozpuszczają się w nim tłuszcze i niepolarne związki chemiczne. Posiada wysoką temperaturę topnienia (co ma związek z jego płaską i symetryczną budową przestrzenną oraz ścisłym upakowaniem cząsteczek), a jego temperatura wrzenia wynosi . W temperaturze pokojowej jest bezbarwną cieczą, posiadającą charakterystyczny drażniący zapach. Jest wysoce toksyczny, a zbyt długa ekspozycja na jego opary może prowadzić do białaczki. Dlatego przy jego produkcji, jak i podczas pracy z tym związkiem chemicznym należy zachować szczególną ostrożność.
Odkrycie benzenu przypisuje się Michaelowi Faraday’owi (), który wyekstrahował go ze skroplonego gazu świetlnego (oleista substancja zbierająca się na dnie ulicznych lamp gazowych). Naukowiec ten nie zdawał sobie sprawy ze swojego odkrycia, a otrzymaną substancję nazwał dwuwęglikiem wodoru. Lata później Eilhard Mitscherlich w wyniku destylacji kwasu benzoesowego z wodorotlenkiem wapnia otrzymał substancję, którą nazwał „benzin”. Powiązał go z odkryciem Faraday’a, co pozwoliło w roku Charles’owi Mansfield’owi (fotografia) (pracującemu z Augustem Wilhelmem von Hofmann’em) na wyodrębnienie benzenu ze smoły węglowej. Był to pierwszy sposób na produkcję przemysłową tego związku.
Niewątpliwie najważniejszym z zastosowań benzenu jest jego wykorzystanie do otrzymywania różnych związków chemicznych. W Europie używa się go głównie do produkcji: styrenu (tworzonego z etylobenzenu), fenoli, aniliny, cykloheksanu, bezwodnika maleinowego, pochodnych alkalicznych (np. dodecylobenzenu, stosowanego do produkcji detergentów) oraz chlorowcopochodnych benzenu (np. polimerów konstrukcyjnych). Ponadto stanowi on kluczowy półprodukt w produkcji hydrochinonu, antrachinonu, heksachlorku benzenu, kwasu benzenosulfonowego oraz wielu innych substancji stosowanych jako leki, barwniki, pestycydy i tworzywa sztuczne. Dodatkowo benzen znajduje zastosowanie w produkcji środków czyszczących (detergentów), rozpuszczalników, farb oraz lakierów. Stosowano go również (do wojny światowej) jako dodatek do benzyny, który zwiększał liczbę oktanową i zapobiegał stukaniu silnika.
Przykłady zastosowań benzenu w niektórych gałęziach gospodarki
Przemysł gumowy i produkcja opon
Benzen jest jednym ze składników mieszanki gumowej stosowanej do produkcji gum i opon. Ponadto w postaci rozpuszczalnika wykorzystywany jest na różnych etapach produkcji opon i gumy. Występuje również w klejach, które stosowane są do mocowania gumowych podeszw butów.
Przemysł poligraficzny i malarski
Benzen stosuje się w przemyśle poligraficznym do czyszczenia i konserwacji urządzeń drukarskich. Ponadto stanowi on jeden ze składników tuszy do drukarek. Dodatkowo jest składnikiem: farb malarskich bazowych i nawierzchniowych, lakierów, farb w sprayu oraz bejc.
Przemysł tworzyw sztucznych
Benzen stosuje się do produkcji tworzyw sztucznych. Stanowi on substrat pośredni, pozwalający na otrzymanie: żywic, klejów i produktów syntetycznych, np.: nylonu, styropianu (polistyren).
Czy wiesz, że...
W wieku benzen stosowany był jako środek odkażający oraz płyn po goleniu.
Pierwsza kawa rozpuszczalna otrzymana została poprzez ekstrakcję ziaren kawy benzenem.
Zarys historyczny zastosowań benzenu
Obecnie benzen stosowany jest przy produkcji: różnych chemikaliów, tworzyw sztucznych, żywic, pestycydów, katalizatorów, detergentów, barwników, kosmetyków i wielu innych produktów. Jego zastosowanie jako dodatek do paliw oraz rozpuszczalników jest wycofane ze względu na jego toksyczność i rakotwórczość.
Słownik
związek organiczny o wzorze sumarycznym ; stanowi podstawowy węglowodór aromatyczny (najprostszy aren)
parametr określający jakość benzyny, informujący o odporności benzyny na spalanie stukowe
Bibliografia
Dudek‑Różycki K., Płotek M., Wichur T., Węglowodory. Repetytorium i zadania, Kraków 2020.
Dudek‑Różycki K., Płotek M., Wichur T., Kompendium terminologii oraz nazewnictwa związków organicznych. Poradnik dla nauczycieli i uczniów, Kraków 2020.
Encyklopedia PWN
Hejwowska S., Marcinkowski R., Równowagi i procesy jonowe, Gdynia 2005.
Chemical Agents and Related Occupations, online: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK304399/, dostęp: 26.05.2021.
Carey F. A., Benzene, online: https://www.britannica.com/science/benzene, dostęp: 26.05.2021.