Mis on benseen?

Benseen on vedel kemikaal, millel on iseloomulik magus lõhn ja millel ei ole värvi. See on looduslikult toornafta, kuigi seda saab sünteesida naftatoodetest. Benseen liigitatakse aromaatseks süsivesinikuks süsinikuaatomite vahelise järjestikuse pi-sideme tõttu, mis on tavaliselt tsükliline. On leitud, et benseen on paljude teiste materjalide valmistamisel väärtuslikuks lähteaineks, mis hõlmab, kuid mitte ainult, ravimeid, värvaineid, määrdeaineid, kumme, detergente, pestitsiide, lõhkeaineid ja plasti.

Ajalugu

Paljud teadlased on sattunud benseeni uuringusse. Mõned neist on Linus Pauling ja Michael Faraday. 1825. aastal teatas Faraday, et see eraldati naftagaasist. Ta nimetas seda vesiniku bikarburetiks. 1833. aastal oli Eilhard Mitscherlichil bensoehappe destilleerimisel võimeline tootma benseeni. Kaksteist aastat hiljem eraldas Charles Mansfield kivisöetõrvast benseeni. Hiljem alustas ta benseeni tootmist esmakordselt 1849. aastal kivisöetõrva protseduuriga. 1997. aastal avastati kosmoses benseen. Benseeni empiiriline valem oli tuntud juba pikka aega. See oli aga osutunud hirmutavaks ülesandeks selle polüküllastumata struktuuri määramisel. Saksa keemik Friedrich August Kekule avaldas paberi, mis tähendas, et benseeni struktuuril oli kuus süsinikuaatomit, millel oli vahelduvad kaksik- ja üksiksidemed. Ta tegi ettepaneku, et benseenil on ringstruktuur. Ta kasutas aastate jooksul kogutud tõendeid oma kavandatud struktuuri kaitsmiseks.

Struktuur

Benseeni keemiline valem on C6H6 ja sellel on tsükli struktuur. Süsinik (CC) sidemed on sama pikkusega (140 pm). See pikkus on pikem kui kaksiksideme pikkus (134 pm) ja lühem kui üksikside (147 pm). Elektronide delokaliseerimine võib seletada selle iseloomulikku olemust, et see on vahendaja pikk. Seda ümberpaigutamist nimetatakse „aromaatilisuseks”. Kasulikud kemikaalid on saadud benseenist, asendades vesinikuaatomi (d) funktsionaalrühmaga.

Tootmine

Enne II maailmasõda oli benseen terasetööstuses koksi tootmise kõrvalprodukt. Alates 1950ndatest aastatest on benseeni peamine nõudlus naftatööstuse tõttu tulnud. Tööstusliku benseeni tootmiseks kasutatakse nelja peamist keemilist protsessi, mis hõlmavad tolueeni hüdrodealüleerimist, katalüütilist reformimist, auru krakkimist ja tolueeni ebaproportsionaalsust. Aastatel 1978–1981 oli USA benseeni tootmise peamine protsess katalüütiline reformimine, mis moodustas umbes 44–50% kogu benseeni tootmisest riigis.

Kasutamine

Bensiini kasutati 19. ja 20. sajandi vahelduva kreemina. Seda kasutati ka tööstusliku lahustina. Aja jooksul oli selle toksilisus ilmne. Ludwig Roselius tegi populaarseks benseeni kasutamise kohvi kofeiinimiseks. Selle tulemusena toodeti „Sanka”. Enne 1950. aastat kasutati bensiini lisandina benseeni. See vähendas mootori lööke. Tänapäeval kasutatakse benseeni teiste kemikaalide tootmiseks vaheproduktina. Benseeni derivaadid hõlmavad (1) stüreeni, plastide ja polümeeri tootmisel; (2) fenool, mida kasutatakse nii liimide kui ka vaigude valmistamiseks; ja (3) tsükloheksaani, mida kasutatakse nailoni tootmisel.

Mõju tervisele

On teada, et benseen suurendab vähiriski. See põhjustab luuüdi rikke. Benseen on samuti seotud aplastilise aneemia, südame-veresoonkonna haiguste ja akuutse leukeemiaga. American Petroleum Institute'i andmetel 1948. aastal on ainus ohutu benseeni kontsentratsioon null (0).