Benzen là gì?

Benzen là một hóa chất lỏng có mùi ngọt và không có màu. Nó có mặt tự nhiên trong dầu thô mặc dù nó có thể được tổng hợp từ các sản phẩm dầu mỏ. Benzen được phân loại là hydrocarbon thơm vì liên kết pi liên tiếp giữa các nguyên tử carbon thường theo chu kỳ. Benzen đã được tìm thấy là tiền thân có giá trị trong sản xuất nhiều vật liệu bao gồm nhưng không giới hạn ở thuốc, thuốc nhuộm, chất bôi trơn, cao su, chất tẩy rửa, thuốc trừ sâu, chất nổ và nhựa trong nhiều vật liệu khác.

Lịch sử

Nhiều nhà khoa học đã mạo hiểm nghiên cứu về benzen. Một số trong số họ là Linus Pauling và Michael Faraday. Năm 1825, Faraday tuyên bố rằng nó được phân lập từ khí dầu. Ông gọi nó là bicarburet của hydro. Năm 1833, bằng cách chưng cất axit benzoic, Eilhard Mitscherlich đã có thể sản xuất benzen. Mười hai năm sau, Charles Mansfield đã tách benzen khỏi nhựa than đá. Sau đó, ông bắt đầu sản xuất benzen bằng quy trình nhựa than ở quy mô công nghiệp lần đầu tiên vào năm 1849. Năm 1997, benzen được phát hiện ở ngoài vũ trụ. Công thức thực nghiệm của Benzen đã được biết đến từ lâu. Tuy nhiên, nó đã được chứng minh là một nhiệm vụ khó khăn để xác định cấu trúc không bão hòa đa của nó. Một nhà hóa học người Đức Friedrich August Kekule đã xuất bản một bài báo ngụ ý rằng cấu trúc của benzen có sáu nguyên tử carbon có liên kết đôi và đơn xen kẽ. Ông đề xuất rằng benzen có cấu trúc vòng. Ông đã sử dụng bằng chứng đã được thu thập trong nhiều năm để bảo vệ cấu trúc đề xuất của mình.

Kết cấu

Công thức hóa học của benzen là C6H6 và có cấu trúc vòng. Các liên kết carbon (CC) có cùng độ dài (140 pm). Độ dài này dài hơn độ dài của một liên kết đôi (134 pm) và ngắn hơn một liên kết đơn (147 pm). Sự định vị điện tử có thể giải thích đặc tính của nó là chiều dài trung gian. Sự tối ưu hóa này được gọi là 'thơm.' Các hóa chất hữu ích có nguồn gốc từ benzen bằng cách thay thế một nguyên tử hydro bằng một nhóm chức.

Sản xuất

Trước Thế chiến II, benzen chủ yếu là sản phẩm phụ của quá trình sản xuất than cốc trong ngành công nghiệp thép. Từ những năm 1950, benzen chủ yếu đến từ ngành dầu khí do nhu cầu rất lớn của nó. Có bốn quá trình hóa học cơ bản được sử dụng để sản xuất benzen công nghiệp, và chúng bao gồm quá trình thủy phân toluene, cải cách xúc tác, cracking hơi nước và mất cân bằng toluene. Từ năm 1978 đến 1981, quy trình sản xuất benzen chủ yếu ở Mỹ là cải cách xúc tác, chiếm khoảng 44-50% tổng sản lượng benzen ở nước này.

Công dụng

Benzen được sử dụng như một loại kem dưỡng da sau cạo râu giữa thế kỷ 19 và 20. Nó cũng được sử dụng làm dung môi công nghiệp. Với thời gian, bản chất độc hại của nó là hiển nhiên. Ludwig Roselius đã sử dụng phổ biến Benzen để khử cà phê. Kết quả là, "Sanka" đã được sản xuất. Trước những năm 1950, benzen được sử dụng làm phụ gia xăng. Nó giảm tiếng gõ động cơ. Ngày nay, benzen được sử dụng trong sản xuất các hóa chất khác như một sản phẩm trung gian. Các dẫn xuất của benzen bao gồm (1) styren, trong sản xuất nhựa và polymer; (2) phenol, được sử dụng để tạo chất kết dính cũng như nhựa; và (3) cyclohexane, được sử dụng trong sản xuất nylon.

Ảnh hưởng sức khỏe

Benzen đã được biết là làm tăng nguy cơ ung thư. Nó gây ra sự thất bại của tủy xương. Benzen cũng có liên quan đến thiếu máu bất sản, bệnh tim mạch và bệnh bạch cầu cấp tính. Theo Viện Dầu khí Hoa Kỳ năm 1948, nồng độ benzen duy nhất an toàn là 0 (0).