الهيبتان
الهيبتان، أو الهيبتان العادي، هو ألكان ذو سلسلة مستقيمة ، صيغته الكيميائية H₃C(CH₂)₅CH₃ أو C₇H₁₆ . عند استخدامه كمكون وقود اختبار في محركات اختبار مقاومة الطرق ، يُعتبر وقود الهيبتان النقي (100% ) نقطة الصفر في مقياس الأوكتان (النقطة 100 تُمثل 100% من الأيزو أوكتان ). يُعادل رقم الأوكتان خصائص مقاومة الطرق لمزيج مقارنة من الهيبتان والأيزو أوكتان، ويُعبّر عنه كنسبة مئوية للأيزو أوكتان في الهيبتان، وهو مُدرج على مضخات البنزين المُباعة عالميًا.
تاريخ
اكتُشف الهيبتان العادي عام 1862 على يد كارل شورليمر ، الذي قام، أثناء تحليله لمنتجات التحلل الحراري لفحم الكانيل المستخرج من ويغان، بتحديد وفصل ودراسة سلسلة من الهيدروكربونات السائلة الخاملة تجاه حمضي النيتريك والكبريتيك . أحد هذه الهيدروكربونات، الذي أطلق عليه اسم هيدريد الهيبتيل (أوينانثيل) ، له الصيغة التجريبية C7H16 ، وكثافته 0.001 .0.709 غ/مل عند 18 درجة مئوية (64 درجة فهرنهايت) ويُغلى بين 98-99 درجة مئوية (208-210 درجة فهرنهايت) . [ 9 ] وفي العام التالي، حدد المركب نفسه في زيت بنسلفانيا . [ 10 ] وبحلول عام 1872، غيّر تسميته إلى التسمية الحديثة. [ 11 ]
خلال الحرب الأهلية الأمريكية وبعدها بفترة وجيزة، اكتشف سكان كاليفورنيا أن بعض أشجار الصنوبر تُنتج زيت التربنتين بخصائص غير عادية. ولم يتم تحديد الهيبتان كمسبب لهذه الخصائص إلا في عام 1879 (انظر أدناه للتفاصيل)، ولم يقبل الكيميائيون الأوروبيون هذه الحقيقة إلا في نهاية القرن. [ 12 ]
الاستخدامات
يستخدم الهيبتان والعديد من متصاوغاته على نطاق واسع في المختبرات كمذيبات غير قطبية . [ 13 ] وبصفته سائلاً، فهو مثالي للنقل والتخزين.
يمكن تمييز محلول البروم المائي عن محلول اليود المائي من خلال مظهره بعد استخلاصه في الهبتان. في الماء، يظهر كل من البروم واليود باللون البني. ومع ذلك، يتحول اليود إلى اللون الأرجواني عند إذابته في الهبتان، بينما يبقى محلول البروم بنيًا. [ 14 ]
يتوفر الهيبتان تجارياً على شكل متصاوغات نقية ومختلطة لاستخدامه في الدهانات والطلاءات، كمذيب لمادة لاصقة المطاط "بيستين"، وكهيبتان عادي نقي لأغراض البحث والتطوير والتصنيع الدوائي. [ 15 ]
يُعد الهيبتان مكونًا ثانويًا في معظم أنواع البنزين. في المتوسط، يحتوي البنزين على حوالي 1% من الهيبتان. [ 16 ] [ 17 ]
يستخدم هواة جمع الطوابع الهيبتان أيضًا كمزيل للمواد اللاصقة . منذ عام ١٩٧٤، أصدرت خدمة البريد الأمريكية طوابع ذاتية اللصق قد يصعب فصلها عن الأظرف بالطريقة التقليدية المتمثلة في نقعها في الماء. تُعد المنتجات القائمة على الهيبتان، مثل بيستين، بالإضافة إلى المنتجات القائمة على الليمونين ، مذيبات بديلة لإزالة الطوابع بسهولة أكبر. [ ١٨ ]
مقياس تصنيف الأوكتان
يُعرَّف الهيبتان العادي بأنه نقطة الصفر في مقياس الأوكتان . [ 19 ] وهو مُكوِّن أخف في البنزين ، ويحترق بشكلٍ أكثر انفجارية ، مما يُسبب اشتعالًا مُبكرًا ( طرقًا ) في المحرك في صورته النقية، على عكس مُتَماثِلات الأوكتان التي تحترق ببطء وتُسبب طرقًا أقل. وقد تم اختياره في الأصل كنقطة الصفر في المقياس نظرًا لتوافر الهيبتان العادي عالي النقاء ، غير مُختلط بمُتَماثِلات أخرى من الهيبتان أو ألكانات أخرى، مُستخلصًا من راتنج صنوبر جيفري ومن ثمار نبات بيتوسبوروم ريزينيفيروم . أما المصادر الأخرى للهيبتان والأوكتان، المُستخرجة من النفط الخام ، فتحتوي على خليط من مُتَماثِلات مُختلفة ذات تصنيفات مُتباينة للغاية، ولا تُعطي نقطة صفر دقيقة.
المتماثلات والمتماثلات الضوئية
يحتوي الهيبتان على تسعة متصاوغات ، أو أحد عشر متصاوغاً إذا تم احتساب المتصاوغات المرآتية :
- الهيبتان ( ن -هيبتان)، H3C −CH2 − CH2 − CH2 − CH2 − CH2 − CH2 − CH3
- 2-ميثيل هكسان ( أيزوهبتان)، H3C −CH( CH3 ) −CH2 − CH2 − CH2 − CH3
- 3-ميثيل هكسان ، H3C − CH2 −C * H ( CH3 ) −CH2 − CH2 − CH3 ( كيرالي )
- 2،2-ثنائي ميثيل بنتان (نيوهبتان)، H3C − C( CH3 ) 2 − CH2 − CH2 − CH3
- 2,3-ثنائي ميثيل بنتان ، H3C −CH(CH3 ) −C * H(CH3 ) −CH2 − CH3 ( كيرالي )
- 2،4-ثنائي ميثيل بنتان ، H3C −CH(CH3 ) −CH2 − CH ( CH3 ) −CH3
- 3،3-ثنائي ميثيل بنتان ، H3C - CH2 - C( CH3 ) 2 - CH2 - CH3
- 3-إيثيل بنتان ، H3C − CH2 − CH ( CH2CH3 ) −CH2 − CH3
- 2,2,3-ثلاثي ميثيل بيوتان ، H3C − C(CH3 ) 2 − CH(CH3 ) −CH3 ، والمعروف أيضًا باسم خماسي ميثيل الإيثان والتريبتان. [ 20 ]
تحضير
يمكن الحصول على الهيبتان الخطي من زيت صنوبر جيفري . ويمكن تحضير المتصاوغات الستة المتفرعة الخالية من ذرة كربون رابعية عن طريق تكوين كحول ثانوي أو ثالثي مناسب باستخدام تفاعل غرينيارد ، ثم تحويله إلى ألكين عن طريق نزع الهيدروجين ، ثم هدرجة الأخير. ويمكن تحضير متصاوغ 2،2-ثنائي ميثيل بنتان عن طريق تفاعل كلوريد ثالثي بوتيل مع بروميد ن -بروبيل المغنيسيوم. ويمكن تحضير متصاوغ 3،3-ثنائي ميثيل بنتان من كلوريد ثالثي أميل وبروميد إيثيل المغنيسيوم. [ 21 ]
المخاطر الصحية
قد يؤدي التعرض الحاد لأبخرة الهيبتان إلى الدوخة ، والذهول، وعدم التناسق الحركي، وفقدان الشهية، والغثيان، والتهاب الجلد، والتهاب الرئة الكيميائي، وفقدان الوعي، أو اعتلال الأعصاب المحيطية المحتمل. [ 22 ]
أظهرت دراسة أجرتها مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها أن التعرض المطول للهيبتان قد يُسبب حالة من التسمم والضحك الهستيري لدى بعض المشاركين، وحالة من الذهول تستمر لمدة 30 دقيقة بعد التعرض لدى آخرين. [ 23 ] كما قد يؤدي التعرض المطول إلى جفاف الجلد أو تشققه، لأن هذه المادة تُزيل الدهون من الجلد. [ 24 ]
بحسب معلومات من وزارة الصحة والخدمات لكبار السن في ولاية نيوجيرسي، يمكن لمادة الهيبتان العادي اختراق الجلد، وقد تظهر آثار صحية أخرى فورًا أو بعد فترة وجيزة من التعرض لها. قد يؤدي التعرض للهيبتان العادي إلى آثار صحية قصيرة المدى مثل تهيج العينين أو الأنف أو الحلق، والصداع، والدوار، أو فقدان الوعي؛ وآثار صحية مزمنة، مثل ضعف الذاكرة والتركيز، واضطرابات النوم، وضعف التنسيق الحركي نتيجة لتأثيراته على الجهاز العصبي. [ 25 ]
مراجع
- ↑ " ملخص مركب ن -هيبتان" . PubChem Compound . الولايات المتحدة الأمريكية: المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية. 16 سبتمبر 2004. التعريف والسجلات ذات الصلة . تم الاسترجاع في 2 يناير 2012 .
- ↑ هوفمان، أوغست فيلهلم فون (1 يناير 1867). "أولاً: حول تأثير ثلاثي كلوريد الفوسفور على أملاح الأمينات الأحادية العطرية" . وقائع الجمعية الملكية في لندن . 15 : 54-62 . doi : 10.1098/rspl.1866.0018 . S2CID 98496840 .
- 1 2 3 4 هاينز، ويليام م.، محرر. (2011). دليل سي آر سي للكيمياء والفيزياء (الطبعة 92 ). بوكا راتون، فلوريدا: مطبعة سي آر سي . ص 3.290. ISBN 1-4398-5511-0.
- 1 2 3 4 5 "صحيفة بيانات سلامة الهيبتان" . www.fishersci.com . شركة ثيرمو فيشر العلمية. 18 ديسمبر 2025. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 مارس 2026 .
- ↑ دايموند، جيه إتش؛ أوي، إتش إيه (1994). "لزوجة بعض الألكانات السائلة العادية". مجلة البيانات المرجعية الفيزيائية والكيميائية . 23 (1): 41-53 . Bibcode : 1994JPCRD..23...41D . doi : 10.1063/1.555943 . ISSN 0047-2689 .
- 1 2 شركة سيجما-ألدريتش ، هيبتان .
- 1 2 "ن-هيبتان" . تركيزات تشكل خطراً فورياً على الحياة أو الصحة . المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية .
- ↑ "دليل الجيب الخاص بالمعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية بشأن المخاطر الكيميائية" .
- ↑ شورليمير، سي. (1862). "حول هيدريدات جذور الكحول الموجودة في نواتج التقطير الإتلافي لفحم الكانيل" . مجلة الجمعية الكيميائية . 15 : 419-427 . doi : 10.1039/JS8621500419 . ISSN 0368-1769 .
- ↑ وقائع الجمعية الأدبية والفلسفية في مانشستر . 1864.
- ↑ شورليمير، كارل (1872). "حول البارافينات العادية" . المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية في لندن . 162 : 111-123 . doi : 10.1098/rstl.1872.0007 .
- ↑ هيل، كاري لي روي (1932). تجارب في إنتاج الهيبتان عن طريق استخراج عصارة صنوبر جيفري في كاليفورنيا . محطة التجارب الحرجية في كاليفورنيا.
- ^ فانغ ، شين. تشانغ، سيي. لي زيو. هان وانغ. فو، تشينغفي؛ تشو، تشونغ ون؛ يانغ ، ليجون (سبتمبر 2025). “نهج التعلم المتناثر القائم على البيانات لتقليل آليات التفاعل الكيميائي (ما قبل الطباعة)” (pdf) . الاحتراق واللهب . 279 . دوى : 10.1016/j.combustflame.2025.114337 . ISSN 0010-2180 .
- ↑ "ستون مذيبًا" . www.chem.rochester.edu . تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 أبريل 2026 .
- ↑ "بيانات سلامة المواد (SDS) لمذيب ومخفف بيستين (وفقًا لمعايير إدارة السلامة والصحة المهنية)" (ملف PDF) . شركة سبيدبول لمنتجات الفنون. 27 يونيو 2022. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 26 أبريل 2023. تم الاطلاع عليه في 24 ديسمبر 2024 .
- ↑ كونر، تيري ل.؛ لونيمان، ويليام أ.؛ سيلا، روبرت ل. (1 مايو 1995). "ملامح مصادر الهيدروكربونات المتطايرة المرتبطة بالنقل المقاسة في أتلانتا" . مجلة جمعية إدارة الهواء والنفايات . 45 (5): 383-394 . Bibcode : 1995JAWMA..45..383C . doi : 10.1080/10473289.1995.10467370 .
- ↑ شاوير، جيمس جيه؛ كليمان، مايكل جيه؛ كاس، جلين آر؛ سيمونيت، بيرند آر تي (1 مارس 2002). "قياس الانبعاثات من مصادر تلوث الهواء. 5. المركبات العضوية من C1 إلى C32 من المركبات التي تعمل بالبنزين". العلوم والتكنولوجيا البيئية . 36 (6): 1169-1180 . Bibcode : 2002EnST...36.1169S . doi : 10.1021/es0108077 . PMID 11944666 .
- ↑ بتلر، بيتر. "الأمر أشبه بالسحر: إزالة الطوابع ذاتية اللصق من الورق" (ملف PDF) . الجمعية الأمريكية لهواة جمع الطوابع . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 يونيو 2020 .
- ↑ "شرح البنزين - الأوكتان بالتفصيل - إدارة معلومات الطاقة الأمريكية (EIA)" . www.eia.gov . تاريخ الاطلاع: 7 أبريل 2026 .
- ↑ سكوت، أ.؛ سكوت، ب. "المتماكبات | 3-ميثيل هكسان و2،2،3-ثلاثي ميثيل بيوتان" . members.optushome.com.au . مؤرشف من الأصل في 27 سبتمبر 2011. تم الاطلاع عليه في 4 مارس 2012 .
- ↑ إدغار، غراهام؛ كالينغارت، جورج؛ ماركر، ر. إي. (1929). "تحضير وخواص الهيبتانات المتماثلة. الجزء الأول: التحضير". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 51 (5): 1483-1491 . Bibcode : 1929JAChS..51.1483E . doi : 10.1021/ja01380a027 .
- ↑ باتي، ف.أ.؛ يانت، و.ب. (ديسمبر 1929). تقرير التحقيقات - شدة الرائحة والأعراض الناتجة عن أبخرة البروبان والبيوتان والبنتان والهكسان والهبتان التجارية (تقرير). وزارة التجارة | مكتب المناجم الأمريكي. الصفحات 1-10 . hdl : 2027/umn.31951000866454o . RI 2979 - عبر تقرير التحقيقات رقم 2979 الصادر عن مكتب المناجم الأمريكي.
- ↑ "مركز السيطرة على الأمراض والوقاية منها - التركيزات الخطرة على الحياة أو الصحة فورًا (IDLH): ن -هيبتان - منشورات ومنتجات المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية" . www.cdc.gov . 2 نوفمبر 2018. تم الاطلاع عليه في 6 ديسمبر 2021 .
- ↑ "ICSC 0657 – n -HEPTANE" . chemicalsafety.ilo.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 سبتمبر 2024 .
- ↑ "صحيفة حقائق المواد الخطرة - ن-هيبتان" (ملف PDF) . nj.gov . وزارة الصحة والخدمات لكبار السن في نيوجيرسي. 2004. ص 2. تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 سبتمبر 2024 .
- الألكانات
- المذيبات الهيدروكربونية
