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苯是什麼形成的

生活 更新时间:2024-09-15 01:18:07

苯是什麼形成的?苯是由邁克爾·法拉第(Michael Faraday)在研究照明氣體時首次分離出來的,它是全球許多行業中最重要的化學物質之一,現在小編就來說說關于苯是什麼形成的?下面内容希望能幫助到你,我們來一起看看吧!

苯是什麼形成的(為什麼這麼有用)1

苯是什麼形成的

苯是由邁克爾·法拉第(Michael Faraday)在研究照明氣體時首次分離出來的,它是全球許多行業中最重要的化學物質之一。

接下來,小白給大家科普這種“奇妙的化學物質”,包括它的化學結構和性質,以及關于它的一些有趣的事實。

圖為:環己烷分子的球棍模型(與苯有相似的六元環)

什麼是苯?

苯的分子結構是C6H6,摩爾質量剛好超過78克/摩爾。在室溫下,苯傾向于以液态存在。它通常是無色的,并且具有非常獨特的類似汽油的氣味。

苯可溶于水,熔點為5.33攝氏度,沸點為80.1攝氏度。苯是高度易燃的,該化學物質具有緻癌性,大量用作汽油,塑料,合成橡膠,染料和工業溶劑的添加劑。

苯是許多芳香族化合物的本體。苯最有趣的特征是它具有六個碳原子的特征性六邊形環狀結構,并帶有規則間隔的氫鍵,這種結構有助于使分子異常穩定。

苯也稱為芳香族化合物,它是通過共價鍵相連的環狀平面。苯的結構是離域的π電子雲,而不是離散交替的單鍵和雙鍵。 六個π電子占據環狀平面上方和下方區域。每個電子都被六個碳原子共享,這使得原子核和電子之間的吸引力最大化。

雙鍵(C=C)通常比單鍵(C-C)鍵長短,三個交替雙鍵的環狀分子中,單鍵的鍵長為154皮米,雙鍵的鍵長為134皮米。不過,苯的X射線衍射表明情況并非如此,實際上,苯中每個鍵的長度大約為140皮米(0.14 nm),苯中六個C-C單鍵的長度均相同,介于單鍵和雙鍵之間。

圖為:苯分子的結構式

如何發現苯的結構?

苯是由英國科學家邁克爾·法拉第(Michael Faraday)于1825年在研究照明氣體時首次分離出來的。1833年,德國科學家Eilhardt Mitscherlich通過用石灰加熱苯甲酸人工合成得到苯。1845年,另一位德國科學家霍夫曼(A W. von Hoffman)首次從煤焦油中分離得到苯。

雖然1825年就分離得到苯,但解密它的實際結構花費了很長的時間。

1861年奧地利化學家洛希米特(Joseph Loschmidt)以及1866年德國化學家凱庫勒(August Kekule von Stradonitz)分别獨立提出了苯的環狀結構。凱庫勒随後還提出了以他命名的凱庫勒結構式

大不列颠百科全書指出:1931年,美國化學家萊納斯·鮑林(Linus Pauling)提出,苯具有單一結構,是兩個凱庫勒結構式的共振雜合體。

圖為:苯分子間距示意圖

苯是如何形成的?

人們使用或接觸的苯都是人工合成的,傳統方法是通過蒸餾焦炭産生的輕油得到。如今,大多數苯是由石油的催化重整、蒸汽裂解和加氫脫烷基化形成的。無論哪種工藝,都需要從所得的芳香族産品中回收苯,回收方法包括溶劑萃取、共沸蒸餾、固體吸附、結晶等。

目前,還有一種名為Cyclar的新技術。該技術由BP和UOP共同開發,可将丁烷和丙烷轉化為芳烴。應用該技術,目前在沙特阿拉伯建立了一家苯生産工廠。

苯實際上可以自然形成,一般是火災和火山爆發等過程會産生少量苯,它也是香煙煙霧中常見的成分。

圖為:苯單體

關于苯的一些更有趣的事實

上面小白介紹了一些有關苯的基本情況,下面聊聊關于苯的一些有趣的事實。

    1903年,德國咖啡商人路德維希·羅斯利烏斯(Ludwig Roselius)用苯對咖啡進行脫咖啡因實驗。當時人們不了解苯的緻癌性,因此幸運的是,後來不再使用苯。

    19世紀末和20世紀初,由于苯具有香味,當時被用于擦面液的成分。不過,和咖啡脫咖啡因一樣,後來便不再用于此目的。

    苯有許多用途,但所産生的苯中有80%以上用于制造其他化學品。其中,絕大多數用于:乙苯、異丙基苯、環己烷、硝基苯和烷基苯。

    苯是世界上使用最廣泛的化學物質之一。在美國,按産量計算,它排名在前20位。

    由于苯往往是各種燃燒的副産物,因此每次你外出時都會接觸到少量的苯。污染源包括香煙煙霧,加油站,汽車尾氣和其他工業排放物

    您家中的許多産品在某種程度上也含有苯。例如膠水、油漆和清潔劑通常都含有苯。

    苯中毒會阻止細胞正常工作。例如,它可能導緻骨髓停止産生足夠的紅細胞。

    苯在室溫下容易蒸發,它的蒸氣密度比空氣大,因此它一般聚集在低窪地區。

    苯可溶于水,但由于苯密度較小,因此會與水分層。

    在水果、蔬菜、堅果、乳制品、蛋和魚等食品中,也會檢出苯,不過含量非常低,是安全的。

    長期接觸苯會導緻與血液有關的癌症,例如白血病。它可以通過皮膚直接吸收,或吸入進入人體。2017年10月27日,世界衛生組織國際癌症研究機構公布的緻癌物中,苯在一類緻癌物清單中。

最後,小白送上三張表情包,将可愛的“苯(xiaobai)寶寶”送給大家!

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