Τι είναι ένας πολυπυρηνικός αρωματικός υδρογονάνθρακας;

Ένας πολυπυρηνικός αρωματικός υδρογονάνθρακας είναι μια ένωση υδρογόνου και άνθρακα που έχει δύο ή περισσότερους δακτυλίους βενζολίου. Μερικοί από τους πιο κοινούς πολυπυρηνικούς αρωματικούς υδρογονάνθρακες είναι το ναφθαλίνιο, το πυρένιο, το ανθρακένιο και το χρυσένιο, μεταξύ άλλων.

Τι είναι οι υδρογονάνθρακες

Οι υδρογονάνθρακες είναι οργανικές ενώσεις που σχηματίζονται μόνο από άτομα άνθρακα (C) και υδρογόνου (Η). Οι υδρογονάνθρακες χωρίζονται σε αρωματικούς, που ονομάζονται επίσης αρένες, και αλειφατικοί, οι οποίοι με τη σειρά τους ταξινομούνται σε αλκάνια, αλκένια και αλκίνια.

Οι υδρογονάνθρακες είναι μια από τις κύριες πηγές ενέργειας για τη ζωή σήμερα και οι περισσότεροι από αυτούς βρίσκονται στο αργό πετρέλαιο.

αρωματικούς υδρογονάνθρακες

Ορισμός και χαρακτηριστικά

Οι αρωματικοί υδρογονάνθρακες είναι μια ομάδα περισσότερων από εκατό οργανικών ενώσεων που σχηματίζονται από έναν δακτύλιο βενζολίου έξι άνθρακα που ενώνεται με εναλλασσόμενους διπλούς δεσμούς. Αυτό τους επιτρέπει να έχουν μεγάλη σταθερότητα. Επίσης, τους δίνει έντονη μυρωδιά, και γι’ αυτό ονομάζονται αρωματικά.

Ανάλογα με τον αριθμό των δακτυλίων βενζολίου που διαθέτουν, οι αρωματικοί υδρογονάνθρακες μπορεί να είναι:

• Μονοπύρηνα: είναι αυτά που έχουν έναν μόνο δακτύλιο βενζολίου.
• Πολυπύρηνα: είναι αυτά που σχηματίζονται από περισσότερους από έναν βενζολικούς δακτυλίους.

Οι δακτύλιοι ονομάζονται επίσης “κύκλοι”. Για το λόγο αυτό, οι αρωματικοί υδρογονάνθρακες ονομάζονται επίσης μονοκυκλικοί ή πολυκυκλικοί.

Ομοίως, σύμφωνα με τους υποκαταστάτες που έχουν οι δακτύλιοι βενζολίου, οι αρωματικοί υδρογονάνθρακες μπορούν επίσης να υποδιαιρεθούν σε μονουποκατεστημένα ή πολυυποκατεστημένα, εάν έχουν έναν ή περισσότερους υποκαταστάτες, αντίστοιχα.

Τι είναι οι πολυπυρηνικοί ή πολυκυκλικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες;

Οι πολυπυρηνικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες, των οποίων το ακρωνύμιο είναι PAH, είναι ενώσεις που αποτελούνται από μόρια άνθρακα (C) και υδρογόνου (Η) που περιέχουν δύο ή περισσότερους πυρήνες βενζολίου στη μοριακή τους δομή. Ένα πολύ κοινό παράδειγμα αυτού του τύπου υδρογονάνθρακα είναι η ναφθαλίνη, η οποία είναι κοινώς γνωστή ως ναφθαλίνη. Χρησιμοποιείται για την καταπολέμηση του σκόρου και επίσης στην κατασκευή χρωμάτων και βερνικιών.

Ιδιότητες

Οι πολυπυρηνικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες χαρακτηρίζονται από τις ακόλουθες ιδιότητες:

• Σε στερεά κατάσταση μπορεί να είναι λευκά, κίτρινα ή ωχροπράσινα ή άχρωμα.
• Είναι μη πολικά, δηλαδή δεν έχουν άνισο ηλεκτρικό φορτίο.
• Δεν διαλύονται εύκολα στο νερό.
• Είναι λιπόφιλα, δηλαδή τείνουν να δεσμεύονται με τα λίπη.
• Είναι τοξικά για τα ζωντανά όντα.

Παραδείγματα πολυπυρηνικών αρωματικών υδρογονανθράκων

Υπάρχουν πολλά παραδείγματα πολυπυρηνικών αρωματικών υδρογονανθράκων. Μερικά από τα πιο κοινά είναι:

• ακεναφθένιο
• ακεναφθυλένιο
• ανανθρένιο
• Ανθρακένιο
• Βενζο[α]ανθρακένιο
• Benzo[a]πυρένιο
• Βενζο[ε]πυρένιο
• Βενζο[b]φθορανθένιο
• Benzo[g,h,i]perylene
• Βενζο[j]φθορανθένιο
• Βενζο[κ]φθορανθένιο
• Κυκλοπεντά[c,d]πυρένιο
• χρυσένιο
• διβενζο
• φθορανθένιο
• φθορένιο
• φαινανθρένιο
• indene
• ναφθαλίνη
• πυρένιο

Πώς σχηματίζονται οι πολυπυρηνικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες

Οι PAH σχηματίζονται όταν συμβαίνει ατελής καύση οργανικής ύλης, όπως η ατελής καύση άνθρακα, πετρελαίου, αερίου, απορριμμάτων και άλλων οργανικών ουσιών όπως ο καπνός ή το κρέας που μαγειρεύεται σε κάρβουνα. Σχηματίζονται επίσης από ηφαιστειακές εκρήξεις και δασικές πυρκαγιές.

Στην καθημερινή ζωή, η πιο κοινή πηγή έκθεσης σε πολυπυρηνικούς αρωματικούς υδρογονάνθρακες είναι ο καπνός του τσιγάρου.

Στη διαδικασία της καύσης, η οργανική ύλη, η οποία αποτελείται από άνθρακα και υδρογόνο, αντιδρά με το οξυγόνο, παράγοντας διοξείδιο του άνθρακα και νερό. Αλλά εάν δεν υπάρχει αρκετό οξυγόνο, η καύση είναι ατελής, δηλαδή μέρος του
καυσίμου δεν αντιδρά πλήρως με το οξυγόνο και ως αποτέλεσμα λαμβάνονται άλλα παραπροϊόντα όπως το μονοξείδιο του άνθρακα και οι πολυπυρηνικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες, τα οποία μπορεί να είναι επιβλαβή για υγεία και ακόμη και να προκαλέσει θάνατο.

συνέπειες για την υγεία

Οι πολυπυρηνικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες είναι διαβόητοι για τις βλάβες που προκαλούν στην υγεία και το περιβάλλον. Η έκθεση σε αυτές τις χημικές ουσίες σχετίζεται με γενετική βλάβη και καρκίνο. Στα παιδιά μπορεί να προκαλέσει άσθμα και μείωση του IQ.

Οι πιο κοινές μορφές έκθεσης σε PAH συμβαίνουν μέσω της αναπνοής μολυσμένου αέρα, της κατανάλωσης τροφών που περιέχουν αυτές τις ενώσεις και μέσω της άμεσης επαφής με το δέρμα.

Επιπλέον, υπάρχουν ορισμένοι αρωματικοί υδρογονάνθρακες που θεωρούνται καρκινογόνοι. Αυτά περιλαμβάνουν: βενζο[a]ανθρακένιο, βενζο[a]πυρένιο, βενζο[b]φθορανθένιο, βενζο[k]φθορανθένιο, χρυσένιο, διβενζο[a,h]ανθρακένιο και ινδένιο[1, 2,3-cd]πυρένιο.

Χρήσεις και εφαρμογές πολυπυρηνικών αρωματικών υδρογονανθράκων

Οι αρωματικοί υδρογονάνθρακες χρησιμοποιούνται από τις αρχές του 19ου αιώνα. Επί του παρόντος, η εφαρμογή του είναι κοινή στη βιομηχανία, ιδιαίτερα στην κατασκευή πλαστικών, χρωμάτων, συνθετικού καουτσούκ, φυτοφαρμάκων, εκρηκτικών, απορρυπαντικών, φαρμακευτικών προϊόντων και αρωμάτων. Χρησιμοποιούνται επίσης ως συστατικά της βενζίνης και ορισμένων διαλυτών.

Επιπλέον, το βενζόλιο χρησιμοποιείται για την παραγωγή φαινολών, στυρενίου, απορρυπαντικών, φαρμακευτικών προϊόντων, καυσίμων και βαφών.

Η ναφθαλίνη χρησιμοποιείται για τη διεξαγωγή της οργανικής σύνθεσης διαφόρων χημικών ουσιών, όπως προϊόντα απωθητικού σκόρου και συντηρητικά ξύλου.

Το Χρυσένιο χρησιμοποιείται ως συστατικό της ασφάλτου για την ασφαλτόστρωση δρόμων. Το ανθρακένιο περιλαμβάνεται στην παρασκευή εντομοκτόνων και συντηρητικών και στην παραγωγή της ανθρακινόνης, μιας χρωστικής ουσίας. Το πυρένιο χρησιμοποιείται επίσης για την παραγωγή βαφών και βαφών.

Άλλες κοινές χρήσεις των αρωματικών υδρογονανθράκων

• Το Cumene χρησιμοποιείται στα καύσιμα αεριωθουμένων και ως διαλύτης για χρώματα και λάκες κυτταρίνης. Το p-Cymene είναι το συστατικό διαφόρων αιθέριων ελαίων και χρησιμοποιείται επίσης ως διαλύτης.
• Η κουμαρίνη χρησιμοποιείται στην παραγωγή αποσμητικά και ως ενισχυτικό αρώματος σε σαπούνια, καπνό, παράγωγα καουτσούκ και αρώματα.
• Το ψευδοκουμένιο χρησιμοποιείται στην παρασκευή αρωμάτων.
• Το τολουόλιο είναι ένα από τα συστατικά των διαλυτών για έλαια, ρητίνες, καουτσούκ και ακετυλοκυτταρίνη, καθώς και απορρυπαντικά και βαφές.
• Το στυρένιο χρησιμοποιείται για την παραγωγή διαφόρων πολυμερών, όπως το πολυστυρένιο.
• Το ξυλόλιο χρησιμοποιείται ως διαλυτικό για χρώματα και βερνίκια και για την παραγωγή φαρμακευτικών προϊόντων.
• Τα τερφαινύλια χρησιμοποιούνται ως ψυκτικά για πυρηνικούς αντιδραστήρες.
• Το διφαινυλομεθάνιο χρησιμοποιείται ως αρωματικό σαπουνιού και ως διαλύτης για βερνίκια κυτταρίνης.

Βιβλιογραφία

• Sharp, A. (2009). Πολυκυκλικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες (PAHs) . Γενικό Σωματείο Εργαζομένων. Υπουργείο Υγείας και Περιβάλλοντος Εργασίας. Ισπανία. Διαθέσιμο στη διεύθυνση: https://www.ugt-fica.org/images/proyectosl/sl/directa/2010/metal/Los%20Hidrocarburos%20Arom%C3%A1ticos%20Polic%C3%ADclicos%20HAP.pdf
• Olaya Querevalu, MT Αρωματικοί υδρογονάνθρακες. (2019). Περού. QF Mario Teodoro Olaya Querevalu.
• Ramírez Gómez, LE Χημεία του άνθρακα. (2020). Μεξικό. Leopoldo Eugenio Ramirez Gomez.