7 استخدامات متعددة لـ الهيدروكربونات المنزلية والطبية

قبل أن نجيب على سؤال ما هي استخدامات الهيدروكربونات المنزلية والطبية، يجب أن نعلم بأن الهيدروكربونات تشكل عائلة واسعة من المركبات العضوية التي تتكون من ذرات الكربون والهيدروجين فقط، ويتم تصنيفها حسب بنيتها إلى أنواع مختلفة مثل الألكانات والألكينات والألكاينات والهيدروكربونات العطرية، وتلعب دور هام في حياتنا اليومية، حيث تستخدم في العديد من التطبيقات المنزلية والطبية والصناعية.

ما هي استخدامات الهيدروكربونات المنزلية والطبية

يمكننا القول من خلال أموالنا بأن الهيدروكربونات جزيئات عضوية لها استخدامات متعددة، والتي تتمثل في:

1. الطب: حيث تستخدم بعض أنواع منها في تصنيع الأدوية مثل المسكنات و المضادات الحيوية.
2. الوقود: تستخدم كوقود مثل الغاز الطبيعي و البروبان و البوتاجاز لتوفير الطاقة للتدفئة والطهي.
3. المنتجات البترولية: حيث تستخدم في تصنيع العديد من المنتجات البترولية مثل الوقود و زيوت التشحيم و الشمع و البلاستيك.
4. المواد المنظفة: فهي تستخدم في تصنيع بعض مواد التنظيف مثل المذيبات و المبيضات.
5. التخدير: تصلح بعض الهيدروكربونات في تصنيع مخدرات التخدير.
6. الجراحة: تستخدم بعض أنواع منها في تصنيع الخيوط الجراحية و الضمادات.
7. التصوير الطبي: يمكن استخدامها في تصنيع مواد التباين المستخدمة في التصوير الطبي.

ليست كل الهيدروكربونات آمنة للاستخدام، وبعضها قابلة للاشتعال أو سامة، لذا من المهم استخدامها وفقا للتعليمات و اتباع احتياطات السلامة.

أنواع الهيدروكربونات

تُصنف الهيدروكربونات حسب بنيتها إلى أربعة أنواع رئيسية:

1. الألكانات

هي نوع من الهيدروكربونات تتكون من سلاسل مستقيمة أو متفرعة من ذرات الكربون، وترتبط جميع ذرات الكربون في الألكان برابطة تساهمية أحادية مع أربع ذرات أخرى.

خصائص الألكانات:

• مشبعة: لا تحتوي على روابط ثنائية أو ثلاثية بين ذرات الكربون.
• سائلة أو غازية في درجة حرارة الغرفة:
  • الألكانات القصيرة (1-4 ذرات كربون): غازات في درجة حرارة الغرفة.
  • الألكانات المتوسطة (5-17 ذرة كربون): سوائل في درجة حرارة الغرفة.
  • الألكانات الطويلة (18 ذرة كربون أو أكثر): مواد صلبة في درجة حرارة الغرفة.
• عديمة اللون والرائحة.
• غير قابلة للاشتعال: تتطلب اشتعالها كمية كبيرة من الطاقة.

صيغة الألكانات العامة: CnH2n+2 حيث n هو عدد ذرات الكربون في الجزيء.

أمثلة على الألكانات، الميثان (CH4)، الإيثان (C2H6)، البروبان (C3H8)، البوتان (C4H10)، وهي غازات عديمة اللون والرائحة، أما البنتان (C5H12) فهو سائل عديم اللون والرائحة.

 أهمية الألكانات:

• المصدر الرئيسي للوقود الأحفوري:
  • الغاز الطبيعي: يتكون بشكل أساسي من الميثان والإيثان.
  • البترول: يتكون من خليط من الألكانات المختلفة.
• تستخدم في تصنيع العديد من المنتجات البترولية:
  • البلاستيك: مثل البولي إيثيلين والبولي بروبيلين.
  • المطاط: مثل مطاط البولي إيثيلين.
  • الزيوت: مثل زيت المحركات وزيت التشحيم.
  • الشمع: مثل شمع النحل وشمع البارافين.
• تستخدم كمذيبات في بعض التطبيقات الصناعية:
  • البنزين: يستخدم كمذيب في تنظيف بعض المواد.
  • التربنتين: كمذيب في الطلاء ودهانات الأظافر.

2. الألكينات

نوع من الهيدروكربونات، حيث ترتبط ذرتان من ذرات الكربون في الألكين برابطة تساهمية ثنائية، بينما ترتبط باقي ذرات الكربون برابطة تساهمية أحادية مع ذرات أخرى.

خصائص الألكينات

• غير مشبعة: تحتوي على رابطة ثنائية واحدة على الأقل بين ذرات الكربون.
• سائلة أو غازية في درجة حرارة الغرفة:
  • الألكينات القصيرة (2-4 ذرات كربون): غازات في درجة حرارة الغرفة.
  • الألكينات المتوسطة (5-17 ذرة كربون): سوائل في درجة حرارة الغرفة.
  • الألكينات الطويلة (18 ذرة كربون أو أكثر): مواد صلبة في درجة حرارة الغرفة.
• عديمة اللون أو ذات لون خفيف.
• قابلة للاشتعال: تتفاعل بسهولة مع الأكسجين لإنتاج الطاقة والحرارة.

صيغة الألكينات العامة: CnH2n حيث n هو عدد ذرات الكربون في الجزيء.

أمثلة على الألكينات:

• الإيثين (C2H4): أبسط ألكين، غاز عديم اللون ذو رائحة خفيفة.
• البروبين (C3H6): غاز عديم اللون ذو رائحة خفيفة.
• البوتين (C4H8): غاز عديم اللون.
• البنتين (C5H10): سائل عديم اللون.

أهمية الألكينات:

• يتم استخدامها في المواد الكيميائية مثل:
  • البلاستيك: مثل البولي فينيل كلوريد (PVC) والبولي إيثيلين (PE).
  • المطاط: مثل مطاط الستايرين بوتادين (SBR).
  • الألياف: مثل الألياف البوليسترية والألياف النايلون.
• تستخدم في تفاعلات الإضافة لتصنيع مركبات أخرى:
  • إضافة الهالوجين: يمكن إضافة الهالوجينات (مثل الكلور والبروم) إلى الألكينات لتصنيع مركبات هالوجينية ألكينية.
  • إضافة الماء: يمكن إضافة الماء إلى الألكينات لتصنيع كحوليات.
• تستخدم في بعض التطبيقات الصناعية:
  • الإيثيلين: يستخدم في تصنيع العديد من المواد الكيميائية مثل البلاستيك والمطاط.
  • البروبلين.

الألكاينات 

ترتبط ذرتان من ذرات الكربون في الألكاين برابطة تساهمية ثلاثية، بينما ترتبط باقي ذرات الكربون برابطة تساهمية أحادية مع ذرات أخرى.

خصائص الألكاينات:

• غير مشبعة: تحتوي على رابطة ثلاثية واحدة على الأقل بين ذرات الكربون.
• غازية في درجة حرارة الغرفة: جميع الألكاينات معروفة غازات في الظروف العادية.
• عديمة اللون والرائحة.
• قابلة للاشتعال: تتفاعل بسهولة مع الأكسجين لإنتاج الطاقة والحرارة.

صيغة الألكاينات العامة: هي CnH2n-2 حيث n هو عدد ذرات الكربون في الجزيء.

أمثلة على الألكاينات:

• الإيثاين (C2H2) أبسط ألكاين، البروباين (C3H4)، البوتين (C4H6)، البنتين (C5H8)، وهم غازات عديمة اللون ذات رائحة مميزة.

أهمية الألكاينات:

• تستخدم في تصنيع بعض المواد الكيميائية مثل:
  • البلاستيك: مثل البولي فينيل الأسيتيلين (PVC) والمطاط الاصطناعي.
  • المواد الكيميائية الدقيقة: مثل الأدوية والمبيدات الحشرية.
• تستخدم في لحام المعادن:
  • الإيثاين: يستخدم كمصدر للحرارة في لحام المعادن.
• تستخدم كمصدر للضوء:
  • الإيثاين: يستخدم في مصابيح الأسيتيلين.

الهيدروكربونات العطرية

هي نوع من الهيدروكربونات تتميز بوجود حلقة بنزين واحدة أو أكثر في بنيتها، ومن أهم خصائصها ما يلي:

• ثباتية عالية: يصعب تكسيرها أو تحويلها إلى مركبات أخرى.
• رائحة مميزة: معظمها ذات رائحة قوية.
• قابلة للاشتعال: تتفاعل بسهولة مع الأكسجين لإنتاج الطاقة والحرارة.
• سائلة أو صلبة في درجة حرارة الغرفة:
  • الهيدروكربونات العطرية ذات حلقة بنزين واحدة: سائلة في درجة حرارة الغرفة.
  • الهيدروكربونات العطرية ذات حلقتين أو أكثر من حلقات البنزين: صلبة في درجة حرارة الغرفة.

أمثلة على الهيدروكربونات العطرية:

• البنزين (C6H6): أبسط هيدروكربون عطري، سائل عديم اللون ذو رائحة قوية.
• التولوين (C7H8): سائل عديم اللون ذو رائحة مميزة.
• الزئيلين (C8H10): مزيج من ثلاثة مركبات عطرية: الميثا-زئيلين، والأورثو-زئيلين، والبارا-زئيلين.
• النافثالين (C10H8): مادة صلبة بيضاء ذات رائحة مميزة.

أهمية الهيدروكربونات العطرية:

• تستخدم في تصنيع المواد الكيميائية مثل:
  • البلاستيك: مثل البولي ستايرين والبولي كربونات.
  • المطاط: مثل مطاط النيوبرين.
  • الأصباغ: مثل الأزرق النديغو والأحمر القرمزي.
  • الأدوية: مثل الأسبرين والباراسيتامول.
• تستخدم كمذيبات في بعض التطبيقات الصناعية:
  • البنزين: يستخدم كمذيب في تنظيف بعض المواد.
  • التولوين: يتم استخدامه كمذيب في الطلاء ودهانات الأظافر.

اطلع على: أهم 3 فوائد واستخدامات صابون الكبريت

مخاطر الهيدروكربونات العطرية

• يمكن أن تسبب بعض أنواعها مثل البنزين، مشاكل في الجهاز العصبي والتنفسي إذا تم استنشاقها أو ابتلاعها.
• ثبت أن بعض الهيدروكربونات العطرية، مثل البنزين، تسبب السرطان في البشر.
• يمكن أن تتسرب الهيدروكربونات العطرية إلى التربة والمياه الجوفية، مما يتسبب في تلوث البيئة.

اطلع على: من اخترع الكهرباء؛ وأهم 3 من الاستخدامات الحديثة للكهرباء

ليست كل الهيدروكربونات العطرية متساوية، وتختلف خصائصها الفيزيائية والكيميائية وسميتها اعتماد على بنيتها وتركيبها، ومن المهم التعامل مع جميع الهيدروكربونات بحذر واتباع احتياطات السلامة.