ທາດປະສົມໄຮໂດຣຄາບອນແມ່ນຫຍັງ?
ໄຮໂດຣຄາບອນແມ່ນໜຶ່ງໃນກຸ່ມສານປະກອບທາງເຄມີທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດໃນຊີວິດສະໄໝໃໝ່. ພວກເຮົາພົວພັນກັບຜະລິດຕະພັນທີ່ໄດ້ມາຈາກໄຮໂດຄາບອນເກືອບທຸກໆມື້, ຕັ້ງແຕ່ນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟຈາກຍານພາຫະນະ ແລະ ອາຍແກັສປຸງແຕ່ງອາຫານ ຈົນເຖິງນໍ້າມັນຫລໍ່ລື່ນເຄື່ອງຈັກ ແລະ ແມ່ນແຕ່ວັດຖຸດິບສຳລັບພາດສະຕິກ. ເນື່ອງຈາກບົດບາດສຳຄັນຂອງມັນ, ການເຂົ້າໃຈໄຮໂດຄາບອນ, ໂຄງສ້າງ, ປະເພດ ແລະ ການນຳໃຊ້ຂອງມັນຈະຊ່ວຍໃຫ້ພວກເຮົາເຫັນຄວາມເຊື່ອມໂຍງລະຫວ່າງເຄມີສາດ ແລະ ຄວາມຕ້ອງການປະຈຳວັນຂອງພວກເຮົາ.
ຄໍານິຍາມຂອງສານປະກອບໄຮໂດຣຄາບອນ
ເວົ້າງ່າຍໆ, ໄຮໂດຄາບອນແມ່ນສານປະກອບທາງເຄມີທີ່ປະກອບດ້ວຍພຽງສອງອົງປະກອບຄື: ໄຮໂດຄາບອນ (H) ແລະ ຄາບອນ (C). ເຖິງວ່າຈະປະກອບດ້ວຍພຽງສອງປະເພດອະຕອມ, ແຕ່ໄຮໂດຄາບອນມີຮູບຮ່າງ ແລະ ປະເພດທີ່ຫຼາກຫຼາຍ. ນີ້ແມ່ນຍ້ອນວ່າອະຕອມຄາບອນສາມາດສ້າງຕ່ອງໂສ້ຍາວ, ກິ່ງງ່າ, ວົງແຫວນ ແລະ ພັນທະດຽວ, ຄູ່ ຫຼື ສາມ. ຄວາມສາມາດຂອງຄາບອນນີ້ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກກັນໃນນາມ tetravalent (ມີເອເລັກຕຣອນວາເລນສີ່ຕົວທີ່ສາມາດສ້າງພັນທະໂຄວາເລນສີ່ຕົວ), ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ສາມາດສ້າງໂຄງສ້າງທີ່ສັບສົນໄດ້.
ໃນທຳມະຊາດ, ໄຮໂດຄາບອນພົບເຫັນຢູ່ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນນ້ຳມັນ, ອາຍແກັສທຳມະຊາດ, ຖ່ານຫີນ, ແລະ ຜະລິດຕະພັນຂອງສິ່ງມີຊີວິດບູຮານທີ່ເນົ່າເປື່ອຍເປັນເວລາຫຼາຍລ້ານປີ. ນອກຈາກນັ້ນ, ໄຮໂດຄາບອນຍັງສາມາດຜະລິດໄດ້ໂດຍການສັງເຄາະຜ່ານປະຕິກິລິຍາເຄມີໃນຫ້ອງທົດລອງ ແລະ ອຸດສາຫະກຳ.
ເປັນຫຍັງຄາບອນ ແລະ ໄຮໂດຣເຈນຈຶ່ງສາມາດສ້າງສານປະກອບໄດ້ຫຼາຍຊະນິດ?
ຄວາມເປັນເອກະລັກຂອງໄຮໂດຄາບອນແມ່ນມາຈາກລັກສະນະທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງອະຕອມຄາບອນ. ຄາບອນສາມາດ:
1. ສ້າງພັນທະກັບຄາບອນອື່ນໆ (C–C), ຜະລິດຕ່ອງໂສ້ຊື່ ຫຼື ກິ່ງງ່າ.
2. ການສ້າງພັນທະດຽວ, ສອງ ແລະ ສາມ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມແຕກຕ່າງໃນປະຕິກິລິຍາ ແລະ ຄວາມໝັ້ນຄົງ.
3. ການສ້າງໂຄງສ້າງວົງແຫວນ (ວົງແຫວນ), ທັງວົງແຫວນທຳມະດາ ແລະ ວົງແຫວນທີ່ມີລັກສະນະມີກິ່ນຫອມ.
4. ການສ້າງໄອໂຊເມີ, ເຊິ່ງເປັນສານປະກອບທີ່ມີສູດໂມເລກຸນດຽວກັນແຕ່ມີການຈັດລຽງອະຕອມທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ໄອໂຊເມີສາມາດປ່ຽນແປງຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບ ແລະ ເຄມີຂອງສານປະກອບໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.
ເນື່ອງຈາກປັດໃຈເຫຼົ່ານີ້, ໄຮໂດຄາບອນແມ່ນພື້ນຖານສຳລັບເຄມີອິນຊີ ແລະ ມີບົດບາດສຳຄັນເປັນວັດຖຸດິບສຳລັບສານປະກອບອະນຸພັນຕ່າງໆເຊັ່ນ: ເຫຼົ້າ, ອັນເດຣດ, ຄີໂຕນ, ກົດຄາບອກຊີລິກ ແລະ ໂພລີເມີ.
ການຈັດປະເພດຂອງສານປະກອບໄຮໂດຣຄາບອນ
ໂດຍທົ່ວໄປ, ໄຮໂດຄາບອນແບ່ງອອກເປັນສອງກຸ່ມໃຫຍ່ຄື: ໄຮໂດຄາບອນອາລິຟາຕິກ ແລະ ໄຮໂດຄາບອນອາໂຣມາຕິກ. ແຕ່ລະຊະນິດມີໝວດຍ່ອຍທີ່ສຳຄັນ.
1. ໄຮໂດຣຄາບອນອາລິຟາຕິກ
ໄຮໂດຄາບອນອາລິຟາຕິກແມ່ນໄຮໂດຄາບອນທີ່ບໍ່ມີວົງແຫວນອາໂຣມາຕິກ. ກຸ່ມນີ້ສາມາດເປັນລະບົບຕ່ອງໂສ້ເປີດ (ຊື່ ຫຼື ກິ່ງ) ຫຼື ບໍ່ອາໂຣມາຕິກ. ໄຮໂດຄາບອນອາລິຟາຕິກແບ່ງອອກເປັນສາມປະເພດຫຼັກຄື:
ກ. ອັລເຄນ (ໄຮໂດຣຄາບອນອີ່ມຕົວ)
ອັລເຄນ ແມ່ນໄຮໂດຄາບອນທີ່ມີພັນທະດຽວລະຫວ່າງອະຕອມຄາບອນ (C–C). ເນື່ອງຈາກພວກມັນບໍ່ມີພັນທະຄູ່, ອັລເຄນຈຶ່ງຖືກເອີ້ນວ່າອີ່ມຕົວ, ຊຶ່ງໝາຍຄວາມວ່າພວກມັນມີຈຳນວນອະຕອມໄຮໂດເຈນສູງສຸດທີ່ຜູກມັດກັບອະຕອມຄາບອນ.
– ສູດທົ່ວໄປຂອງອານເຄນ: CₙH₂ₙ₊₂
– ຕົວຢ່າງ: ມີເທນ (CH₄), ອີເທນ (C₂H₆), ໂປຣເພນ (C₃H₈), ບິວເທນ (C₄H₁₀)
ອັລເຄນມີປະຕິກິລິຍາໜ້ອຍກວ່າອັລເຄນ ແລະ ອັລຄີນ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ພວກມັນມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍໃນຖານະເປັນເຊື້ອໄຟ, ເຊັ່ນ: ມີເທນໃນອາຍແກັສທຳມະຊາດ ແລະ ອອກເທນໃນນໍ້າມັນແອັດຊັງ.
ຂ. ອັລຄີນ (ໄຮໂດຣຄາບອນທີ່ບໍ່ອີ່ມຕົວ)
ອັລຄີນມີພັນທະຄູ່ຢ່າງໜ້ອຍໜຶ່ງອັນ (C=C). ເນື່ອງຈາກພັນທະຄູ່, ອັລຄີນຈຶ່ງຖືກເອີ້ນວ່າບໍ່ອີ່ມຕົວ.
- ສູດທົ່ວໄປຂອງ alkenes (ສຳລັບພັນທະຄູ່ໜຶ່ງ): CₙH₂ₙ
– ຕົວຢ່າງ: ເອທີນ/ເອທິລີນ (C₂H₄), ໂພຣພີນ (C₃H₆)
ອັລເຄນມີປະຕິກິລິຍາຫຼາຍກ່ວາອັລເຄນ ແລະ ຖືກນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງເປັນວັດຖຸດິບອຸດສາຫະກຳ, ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ ເອທິລີນເພື່ອເຮັດໂພລີເອທິລີນ (ພາດສະຕິກ) ແລະ ຜະລິດຕະພັນເຄມີຕ່າງໆ.
ຄ. ອັລຄີນ (ໄຮໂດຣຄາບອນທີ່ບໍ່ອີ່ມຕົວ)
ອັລຄີນມີຢ່າງໜ້ອຍໜຶ່ງພັນທະສາມ (C≡C). ພວກມັນຍັງເປັນໄຮໂດຄາບອນທີ່ບໍ່ອີ່ມຕົວ ແລະ ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວມີປະຕິກິລິຍາຫຼາຍກ່ວາອັລຄີນ.
- ສູດທົ່ວໄປຂອງ alkyne (ສຳລັບພັນທະສາມເທົ່າ): CₙH₂ₙ₋₂
– ຕົວຢ່າງ: ເອທີນ/ອາເຊທິລີນ (C₂H₂)
ອາເຊທີລີນມັກຖືກນໍາໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກໍາເຊື່ອມໂລຫະເພາະມັນຜະລິດແປວໄຟທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງເມື່ອເຜົາໄໝ້ດ້ວຍອົກຊີເຈນ.
2. ໄຮໂດຣຄາບອນອາໂຣມາຕິກ
ໄຮໂດຄາບອນອາໂຣມາຕິກແມ່ນສານປະກອບທີ່ມີວົງແຫວນອາໂຣມາຕິກ, ໂດຍສະເພາະແມ່ນວົງແຫວນເບນຊີນ. ໂຄງສ້າງວົງແຫວນທີ່ມີລັກສະນະເດັ່ນຂອງມັນມີລະບົບເອເລັກຕຣອນທີ່ແຍກອອກຈາກກັນ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ພວກມັນໝັ້ນຄົງ.
– ຕົວຢ່າງ: ເບນຊີນ (C₆H₆), ໂທລູອີນ (C₇H₈), ໄຊລີນ (C₈H₁₀)
ສານປະກອບອາໂຣມາຕິກຖືກນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງເປັນຕົວລະລາຍ ແລະ ວັດຖຸດິບອຸດສາຫະກຳ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ສານປະກອບອາໂຣມາຕິກບາງຊະນິດກໍ່ເປັນພິດ ແລະ ເປັນສານກໍ່ມະເຮັງ, ສະນັ້ນການນຳໃຊ້ຂອງມັນຈຶ່ງຕ້ອງການການຕິດຕາມກວດກາ.
ຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບຂອງໄຮໂດຣຄາບອນ
ໂດຍທົ່ວໄປ, ໄຮໂດຄາບອນມີຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບຫຼາຍຢ່າງຄື:
1. ບໍ່ມີຂົ້ວ, ສະນັ້ນມັນຍາກທີ່ຈະລະລາຍໃນນໍ້າ ແຕ່ລະລາຍໃນຕົວລະລາຍທີ່ບໍ່ມີຂົ້ວເຊັ່ນ: ເບນຊີນ ຫຼື ອີເທີ.
2. ໄວໄຟ, ເພາະວ່າປະຕິກິລິຍາການເຜົາໄໝ້ຂອງໄຮໂດຄາບອນຜະລິດພະລັງງານຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍ.
3. ຈຸດເດືອດເພີ່ມຂຶ້ນເມື່ອຈຳນວນອະຕອມຄາບອນເພີ່ມຂຶ້ນ, ເພາະວ່າແຮງລະຫວ່າງໂມເລກຸນ (ແຮງລອນດອນ) ແຂງແຮງກວ່າໃນໂມເລກຸນຂະໜາດໃຫຍ່.
4. ຮູບແບບແມ່ນຂຶ້ນກັບຄວາມຍາວຂອງລະບົບຕ່ອງໂສ້ຄາບອນ: ໄຮໂດຄາບອນລະບົບຕ່ອງໂສ້ສັ້ນມັກຈະເປັນອາຍແກັສ (ເຊັ່ນ: ມີເທນ), ລະບົບຕ່ອງໂສ້ກາງແມ່ນຂອງແຫຼວ (ນ້ຳມັນແອັດຊັງ), ແລະ ລະບົບຕ່ອງໂສ້ຍາວສາມາດເປັນຂອງແຂງ (ພາຣາຟິນ, ຢາງມະຕອຍ).
ປະຕິກິລິຍາເຄມີທີ່ສຳຄັນໃນໄຮໂດຄາບອນ
ໄຮໂດຣຄາບອນສາມາດເກີດປະຕິກິລິຍາທາງເຄມີໄດ້ຫຼາຍຊະນິດ, ລວມທັງ:
- ການເຜົາໄໝ້ (ຜຸພັງ): ຜະລິດ CO₂ ແລະ H₂O (ການເຜົາໄໝ້ທີ່ສົມບູນແບບ) ຫຼື CO ແລະຂີ້ເທົ່າ (ການເຜົາໄໝ້ທີ່ບໍ່ສົມບູນ). ຕົວຢ່າງ: ນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟຂອງຍານພາຫະນະ.
- ການທົດແທນ: ພົບເລື້ອຍໃນ alkanes, ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ ປະຕິກິລິຍາກັບ halogens (chlorine).
- ການເພີ່ມ: ພົບເລື້ອຍໃນ alkenes ແລະ alkynes, ຕົວຢ່າງເຊັ່ນການເພີ່ມ hydrogen (hydrogenation) ເພື່ອປ່ຽນພັນທະຄູ່ໃຫ້ເປັນພັນທະດຽວ.
- ການໂພລີເມີໄຣເຊຊັນ: ໂມເລກຸນຂະໜາດນ້ອຍເຊັ່ນ: ເອທິລີນລວມຕົວກັນເພື່ອປະກອບເປັນໂພລີເມີຂະໜາດໃຫຍ່ເຊັ່ນ: ໂພລີເອທິລີນ.
- ການແຕກ: ການແຍກໂມເລກຸນໄຮໂດຄາບອນຂະໜາດໃຫຍ່ອອກເປັນໂມເລກຸນຂະໜາດນ້ອຍກວ່າ, ມີຄວາມສຳຄັນໃນອຸດສາຫະກຳນ້ຳມັນ.
ແຫຼ່ງໄຮໂດຣຄາບອນ ແລະ ການປຸງແຕ່ງຂອງມັນ
ແຫຼ່ງນ້ຳມັນໄຮໂດຄາບອນຫຼັກຂອງໂລກແມ່ນນ້ຳມັນ ແລະ ອາຍແກັສທຳມະຊາດ. ນ້ຳມັນແມ່ນສ່ວນປະສົມທີ່ສັບສົນຂອງນ້ຳມັນໄຮໂດຄາບອນຫຼາຍຊະນິດ. ເພື່ອແຍກ ແລະ ນຳໃຊ້ພວກມັນ, ການກັ່ນແບບສ່ວນໆແມ່ນດຳເນີນຢູ່ໃນໂຮງກັ່ນນ້ຳມັນ. ຜະລິດຕະພັນຂອງການກັ່ນປະກອບມີ:
- LPG
- ແນບທາ
- ອາຍແກັສ
- ນ້ຳມັນກາດ
– ພະລັງງານແສງອາທິດ/ກາຊວນ
- ນ້ຳມັນຫລໍ່ລື່ນ
- ພາຣາຟິນ
- ຢາງມະຕອຍ
ແຕ່ລະສ່ວນມີຈຸດເດືອດ ແລະ ການນຳໃຊ້ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ນອກເໜືອໄປຈາກການກັ່ນແລ້ວ, ຂະບວນການອື່ນໆເຊັ່ນ: ການຣີໂຟມິເນຊັນ, ໄອໂຊເມີໄຣເຊຊັນ, ແລະ ການແຕກແມ່ນໃຊ້ເພື່ອປັບປຸງຄຸນນະພາບນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟ.
ຜົນປະໂຫຍດຂອງໄຮໂດຣຄາບອນໃນຊີວິດ
ໄຮໂດຣຄາບອນມີບົດບາດສຳຄັນ, ລວມທັງ:
1. ແຫຼ່ງພະລັງງານ: ນ້ຳມັນແອັດຊັງ, ນ້ຳມັນກາຊວນ, ນ້ຳມັນເຊື້ອໄຟທຳມະຊາດ, ນ້ຳມັນແກັສ LPG.
2. ວັດຖຸດິບສຳລັບອຸດສາຫະກຳເຄມີ: ພາດສະຕິກ, ເສັ້ນໃຍສັງເຄາະ, ຜົງຊັກຟອກ, ຕົວລະລາຍ, ສີ, ແລະ ຢາ.
3. ຜະລິດຕະພັນໃນຄົວເຮືອນ: ຂີ້ເຜີ້ງພາຣາຟິນ, ວຸ້ນປິໂຕຣລຽມ, ນໍ້າມັນຫລໍ່ລື່ນ.
4. ພື້ນຖານໂຄງລ່າງ: ຢາງມະຕອຍສຳລັບຖະໜົນຫົນທາງ.
ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ການນໍາໃຊ້ໄຮໂດຄາບອນຍັງກໍ່ໃຫ້ເກີດສິ່ງທ້າທາຍດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມເຊັ່ນ: ການປ່ອຍອາຍພິດ CO₂, ມົນລະພິດທາງອາກາດ, ແລະ ຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການຮົ່ວໄຫຼຂອງນໍ້າມັນ. ດັ່ງນັ້ນ, ປະຈຸບັນໂລກກໍາລັງເລີ່ມພັດທະນາພະລັງງານທົດແທນ ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີທີ່ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມຫຼາຍຂຶ້ນ.
ສະຫຼຸບ
ໄຮໂດຣຄາບອນແມ່ນສານປະກອບທີ່ປະກອບດ້ວຍຄາບອນ ແລະ ໄຮໂດຣເຈນ, ເຊິ່ງມີໂຄງສ້າງທີ່ຫຼາກຫຼາຍ. ໄຮໂດຣຄາບອນສາມາດເປັນອັນເຄນ, ອັນເຄນ, ອັນຄີນ, ຫຼື ອາໂຣມາຕິກ, ເຊິ່ງແຕ່ລະອັນມີຄຸນສົມບັດ ແລະ ໜ້າທີ່ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ພວກມັນມີບົດບາດສຳຄັນໃນການສະໜອງພະລັງງານ ແລະ ວັດຖຸດິບອຸດສາຫະກຳ, ແຕ່ພວກມັນຍັງຕ້ອງການການຄຸ້ມຄອງຢ່າງລະມັດລະວັງເນື່ອງຈາກຜົນກະທົບຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມຂອງມັນ. ໂດຍການເຂົ້າໃຈແນວຄວາມຄິດພື້ນຖານຂອງໄຮໂດຄາບອນ, ພວກເຮົາສາມາດເຂົ້າໃຈໄດ້ດີຂຶ້ນວ່າເປັນຫຍັງເຊື້ອໄຟ, ພລາສຕິກ, ແລະ ຜະລິດຕະພັນທີ່ທັນສະໄໝອື່ນໆອີກຫຼາຍຢ່າງຈຶ່ງອີງໃສ່ກຸ່ມສານປະກອບນີ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.
ຖ້າເຈົ້າຕ້ອງການ, ຂ້ອຍຍັງສາມາດສ້າງບົດຄວາມນີ້ສຳລັບວຽກມອບໝາຍຂອງໂຮງຮຽນ (ງ່າຍກວ່າ) ຫຼື ສະບັບວິທະຍາສາດທີ່ສົມບູນດ້ວຍຕົວຢ່າງຄຳຖາມ ແລະ ການສົນທະນາ.
