Токсикологическая характеристика бензола в нефтегазовой отрасли

СОДЕРЖАНИЕ

1 История открытия бензола        3

2 Основные пути получения бензола        5

3 Основные области применения в нефтегазовой промышленности        6

4 Токсикологическая характеристика        7

5 Меры оказания первой помощи при отравлении        8

6 Интересные факты, связанные с бензолом        9

Список использованных источников        10

1 История открытия бензола

С 1803 года улицы Лондона стали освещать газовые фонари. Светильный газ, получаемый из каменного угля нагреванием без доступа воздуха, хранился под давлением в железных баллонах.

Майкл Фарадей, фотография которого представлена на рисунке 1. обнаружил, что в баллонах из-под газа остаётся бесцветная летучая жидкость. Особенно это было заметно при низких температурах. Именно поэтому фонарь в холодное время светил гораздо тускнее, чем в теплое.

[pic 1]

Рисунок 1Майл Фарадей[pic 2]

Фарадей провел анализ и выяснил, что это неизвестный ранее углеводород с массовым отношением углерода к водороду 12:1. Таким образом, на один атом углерода в веществе приходится один атом водорода. Фарадей называл его «карбюрированным водородом».

Продолжил исследование, в 1833 году немецкий физико-химик Эйльгард Мичерлих, фото которого представлено на рисунке 2, смешав при нагревании бензойной кислоты и негашеной известь (СаO), получил жидкость со специфическим неприятным запахом, которая оказалась тождественной жидкости Фарадея.

[pic 3]

Рисунок 2 Эйльгард Мичерлих[pic 4]

При нагревании бензойная кислота подверглась декарбоксилированию, а отделившийся оксид углерода связывался с негашеной известью.

Получение бензола по способу Эйльгард Мичерлих представлено в уравнении 1 и 2.

[pic 5]

 (2)[pic 6]

Мичерлих правильно определил формулу углеводорода — С6Н6 и окрестил его бензином. Юстус фон Либих счёл это название неудачным (так как суффикс «-ин» имелся в названиях многих азотсодержащих соединений) и предложил новое название «бензол», которое сейчас и используется [1].

Однако структура этого вещества была описана и показана только спустя 32 года немецким ученым Фридрих Август Кекуле, фотография которого представлена на рисунке 3. он пришёл к выводу, что любой атом углерода в органических соединениях обладает четырьмя «единицами сродства» (т. е. четырёхвалентен), а каждый атом водорода одной.

[pic 7]

Рисунок 3Фридрих Август Кеку[pic 8]

В 1865 г. Кекуле представил Парижскому химическому обществу формулу бензола в виде циклической структуры, которая представлена на рисунке 4.

В том же году Кекуле предложил молекулу бензола в виде шестиугольника, назвав его бензольным кольцом (или ядром). С его помощью удалось выяснить строение большого класса органических соединений, а также возможности их химических превращений.

[pic 9][pic 10]

Рисунок 4 Строение бензола по Фридриху Август Кекуле[pic 11]

Современное представление об электронной природе связей в бензоле основывается на гипотезе Лайнуса Полинга, который предложил изображать молекулу бензола в виде шестиугольника с вписанной окружностью, подчёркивая тем самым отсутствие фиксированных двойных связей и наличие единого электронного облака, охватывающего все шесть атомов углерода цикла [2].

2 Основные пути получения бензола

Бензол может быть получен семью различными способами:

1. Тримеризация ацетилена (реакция Зелинского)

[pic 12]

Рисунок 5 Реакция Зелинского[pic 13]

Тримеризация идет в присутствии активированного угля и температуры 450-600 градусов, в последнее время, для увеличения выхода бензола используют в качестве катализатора никель (Ni), реакция представлена на рисунке 5.

1. Каталитический риформинг

Основными реакциями каталитического риформинга являются дегидрирование циклических и предельных углеводородов (циклоалканов и алканов), которые представлены на рисунке 6.[pic 14][pic 15]

Рисунок 6 Получение бензола из цикло- и н-алканов[pic 16]