Пентан

Пентан — бұл органикалық қосылыс, формуласы C5H12 болатын, яғни бес көміртек атомы бар алкан. Бұл термин үш түрлі құрылымдық изомердің кез келгеніне немесе олардың қоспасына қатысты болуы мүмкін; алайда IUPAC номенклатурасында пентан тек н-пентан изомерін білдіреді, ал пентандар олардың қоспасына қатысты қолданылады. Қалған екі изомер — изопентан (метилбутан) және неопентан (диметилпропан). Циклопентан пентанның изомері болып саналмайды, себебі оның құрамында пентанның 12 сутек атомына қарағанда тек 10 сутек атомы бар.

Пентандар кейбір отындардың құрамында кездеседі және зертханада арнайы еріткіш ретінде қолданылады. Олардың қасиеттері бутандар мен гександарға өте ұқсас.

 Тарихы 
Қалыпты пентанды 1862 жылы Карл Шорлеммер ашқан. Ол Уиган қаласында өндірілген кэннел көмірінің пиролиз өнімдерін зерттей отырып, фракциялық айдау арқылы бөлініп алынған, азот және күкірт қышқылдарына инертті сұйық көмірсутектердің бір қатарын анықтап, сипаттады. Сол қосылыстардың ең жеңілі, өзі амил гидриді деп атаған зат, C5H12 эмпирикалық формуласына ие болды, тығыздығы 17 °C температурада 0,636 болды және 39–40 °C аралығында қайнады.

Келесі жылы ол дәл осы қосылысты Пенсильвания мұнайында да анықтады. 1872 жылға қарай ол номенклатурасын қазіргі жүйеге ауыстырды, соның нәтижесінде бұл қосылыс пентан деп атала бастады.

 Изомериясы 
Пентанның үш изомері бар: н-пентан, изопентан, неопентан. Олардың формуласы бірдей, бірақ структурасы мен қасиеттері әртүрлі. Егер н-пентан мен изопентан сұйықтық болса, онда неопентан бұл газ.

Өндірісте қолдануы
Пентандар полистирол көбігі және басқа да көбіктерді өндіруде қолданылатын негізгі газ түзуші агенттердің бірі болып табылады. Әдетте бұл мақсатта н-пентан, изопентан және барған сайын циклпентаннан тұратын қоспа қолданылады.

Қышқылмен катализденетін изомерлену реакциясы изопентан түзеді, ол жоғары октанды отындар өндіруде пайдаланылады. Қайнау температураларының төмендігі, арзандығы және салыстырмалы қауіпсіздігіне байланысты пентандар геотермалдық станциялар мен органикалық Ренкин циклі сияқты қондырғыларда жұмыс ортасы ретінде қолданылады. Ол сондай-ақ кейбір аралас хладагенттердің құрамына кіреді.

Реакциялар
Басқа алкандар сияқты, пентандар да қалыпты бөлме температурасында аса реакцияға түспейді — бірақ жеткілікті активация энергиясы болғанда (мысалы, ашық жалын), олар оңай түрде тотығып көмірқышқыл газы мен суды түзеді:
 C5H12 + 8 O2 → 5 CO2 + 6 H2O + жылу/энергия

Басқа алкандар сияқты, пентандар да еркін радикалдық хлорлануға ұшырайды:
 C5H12 + Cl2 → C5H11Cl + HCl
Цеолит катализаторлары болмаса, мұндай реакциялар селективті болмайды, сондықтан н-пентаннан 1-, 2- және 3-хлорпентандар қоспасы, сондай-ақ одан да жоғары дәрежеде хлорланған туындылар түзіледі. Басқа радикалдық галогендеу реакциялары да жүруі мүмкін.

Өндіріс және кездесуі
Пентан мұнайды фракциялық айдау арқылы өндіріледі және ректификация (бірнеше рет айдау) арқылы тазартылады.

Ол алкогольді сусындарда және хмель майында кездеседі. Кейбір адамдарда пентан тыныс шығару ауасының құрамында болады. Қанықпаған май қышқылдарының ыдырау өнімі ретінде, оның болуы кейбір аурулармен және қатерлі ісіктермен байланысты.

Пентан автомобиль бензинінің салыстырмалы түрде аз компоненті болып табылады: 1990 жылдардағы Швецияда оның үлесі 1–6% болған, 1990 жылдардағы АҚШ-та 2–13%, және 2011 жылы АҚШ-та 1–3% болған. Оның октан саны (RON және MON) 62 болғандықтан, айтарлықтай төмен.

Пентандар көптеген тұрмыстық өнімдерде, мысалы, кейбір пестицидтерде еріткіш ретінде қолданылады. 

 Дереккөздер 

Санат:Алкандар
Санат:Химиялық заттар