Властивості та застосування бензолу

Бензол (феніловий водень, бензен) – це хімічна сполука органічної природи у вигляді безбарвної рідини, якій характерний дещо різкий солодкий запах. Вуглеводень з ряду найпростіших аренів. Увага: токсичний, канцерогенний і виступає контамінантом.

Бензол – компонент бензину. Його активно використовують у різних промислових галузях. З нього створюють лікувальні та ветеринарні препарати, широкий перелік пластичних мас, синтетичний каучук, барвники тощо.

Хоча ця речовина присутня в складі сирої нафти, в промисловості добувається з інших її складових.

Основні способи отримання:

- коксування кам’яновугільної сировини;

- каталітична ароматизація бензофракцій нафти;

- піроліз нафтових фракцій (як бензинових, так і важчих);

- тримеризація етину.

Фізичні властивості

Ця сполука добре змішується з ефіром, бензином та ін. органічними розчинниками. Розчиняється в водних середовищах у співвідношенні 1,79 г на л при 25 °C з виникненням азеотропної суміші, t кипіння якої становить 69,25 °C. При горінні формує сильно закіптюжене полум’я. Контактуючи з повітрям, приводить до утворення вибухових сумішей.

Молярна маса – 78,11 г/моль, густина – 0,879 г/см³. Термовластивості: t плавлення – 5,5 °C, t кипіння – 80,1 °C. Формула: C₆H₆.

Хімічні властивості

Бензолу властиві реакції заміщення. Він реагує з нітратною кислотою, олефінами, хлоралканами, галогенами і сульфатною кислотою. Розрив бензольного кільця здійснюється при жорстких параметрах температури і тиску.

При взаємодії з олефінами формуються речовини, гомологічні до бензолу, зокрема етилбензол та ізопропілбензол. Реакція з Cl2 і Br2 при наявності каталізуючого компонента (електрофільне заміщення) дає фенілхлорид. Якщо каталізатора немає, проте має місце нагрівання або потрапляння світла, спостерігається радикальна реакція приєднання, під час якої виникають сукупності ізомерів ГХЦГ. Взаємодія C₆H₆ і бромом у розчині олеуму приводить до виникнення гексабромбензолу.

Серед інших реакцій, властивих цьому реагенту: ацилювання за Фріделем-Крафтсом, формілювання, сульфування, нітрування, каталітичне гідрування, окиснення, озоноліз, горіння.

Застосування

Бензен належить до найпоширеніших хімічних продуктів й ароматичних сполук. 30 % ваги пластичних мас, 66 % гуми та каучуку, до 80 % у штучних волокнах приходиться на арени, родоначальником яких і виступає бензол.

Феніловий водень вкрай важливий для хімічної галузі, оскільки є вихідним реактивом для синтезу безлічі різних сполук: етилбензолу, кумолу, циклогексану, нітробензолу, хлорбензолу та ін. Крім того, в деяких реакціях служить розчинником. Він вважається своєрідною «органічною водою», оскільки здатний розчиняти майже всі органічні сполуки. Значна кількість отриманих за участю цієї субстанції напівпродуктів далі використовується при виробництві пластмас, синтетичних волокон і каучуку, ПАР, інсектицидів та ліків.

Окрім того, бензен – чудовий розчинник та екстрагент для ЛФМ. Його вводять до складу моторного пального з метою збільшення октанового числа.