Obraz (2470)

Pierwszymi produktami utlenienia wiązań C-H są wodoronadtlenki- Są to ie*tywie związki łatwo “tfjf*¹ dalszym przemianom. Powstawanie wodo-rooadtlrtńtów można przedstawić prostym równaniem stechiometrycznym:

R-H + Oj -- R—O-O—H

wodoronadtlenek

alkilu

Równanie to jednak nie mówi, te opisany mm proces jest łańcuchową reakcją wymagającą zapoczątkowania i składającą się z dwóch reakcji, tworzących łańcuch reakcyjny. Ody utlenianie odbywa się w obecności inicjatorów reakcji rodnikowych to powstawanie wodoronadtlenków jest wynikiem trzech następujących po sobie reakcji

I- Zapoczątkowanie przez rodnik inicjujący

R— H + In- -w R- + InH

rodnik    rodnik

inicjujący    alkilowy

2.    Reakcja rodników alkilowych z tlenem

R- + O, -- R-O—O-

rodnik

alkilonadtlcnkowy

3.    Wytwarzanie rodników alkilowych w reakcji rodników alkilonadtlenkowych z alkanem

R- O-O- + H-R -w R- + R-O-O-H

Łańcuchowy charakter utleniania polega na tym, te reakcje 2 i 3 mogą powtarzać się wiele razy.

W podwyższonych temperaturach, jakie panują podczas spalania, łańcuchy reakcyjne mogą być inicjowane przez cząsteczki tlenu. W temperaturach pa-mąącycfa na powierzchni naszej planety jest to na szczęście niemożliwe, bo czą-Meczfcowy tlen jest zbyt mało reaktywny Gdyby było imczej, to substancje

organiczne nie mogłyby istnieć w atmosferze zawierającej tlen i aerobowc formy życia nie byłyby możliwe.

Autoksydacja

W temperaturze naszego otoczenia zachodzą powoli przebiegające reakcje związków organicznych z tlenem atmosferycznym. Reakcje takie nazywamy potocznie autoksydacją. Jest to proces przyspieszany przez światło, podobnie jak inne reakcje rodnikowe.

Autoksydacja jest uciążliwym zjawiskiem, bo jej skutkiem jest powolne „psucie się” substancji organicznych- Guma i inne tworzywa organiczne kruszeją, organiczne farby i lakiery pękają i tracą swoje działanie ochronne a żywność wymaga ochrony nie tylko przed bakteriami i grzybami, ale także przed dostępem powietrza i światła. Są też jednak dobre strony auloksydacji, bo dzięki niej zużyte produkty przemysłu organicznego są usuwane ze środowiska nawet bez ingerencji człowieka. Samooczyszczanie się środowiska jest jednak w głównej mierze wynikiem działania mikroorganizmów.

4.12. Alkany w przyrodzie

Alkany są składnikami gazu ziemnego i ropy naftowej. Głównym składnikiem gazu ziemnego jest metan, ale surowy gaz może zawierać od kilku do kilkunastu procent etanu i propanu. Złoża gazu ziemnego i ropy naftowej powstały w odległych epokach geologicznych w wyniku beztlenowego rozkładu substancji organicznych pochodzenia roślinnego. Prawdopodobnie znaczny udział w tym procesie miały bakterie, czerpiące potrzebną do życia energię z redukcji organicznych związków tlenowych. Działanie takich bakterii obserwujemy także obecnie, np. w pozbawionych dostępu tlenu osadach na dni< zbiorników wodnych, z których wydziela się metan, zwany od dawna ga zem błotnym. Źródłem metanu są także procesy fermentacyjne w zbiomikacl ścieków sanitarnych i w przewodach pokarmowych zwierząt.

Ropa naftowa jest mieszaniną węglowodorów, wśród których alkany stano wią 30 do 80%. Oprócz alkanów w ropach naftowych występują zmienne, nk kiedy znaczne ilości cykloalkanów i węglowodorów aromatycznych.