पॅराफिने

पॅराफिने : (अल्केने), तृप्त (ज्यांच्या रेणवीय संरचनेतील एकही बंध मोकळा नाही अशा) हायड्रोकार्बनी संयुगांचा एक वर्ग. या संयुगांच्या संरचनेत द्विबंध किंवा त्रिबंध नसतात. ‘पॅरम’ (Parum) म्हणजे अल्प व ‘ॲफिनीस’ (affinis) म्हणजे क्रियाशील या दोन लॅटिन शब्दांपासून ‘पॅराफीन’ हा शब्द तयार झाला आहे. सामान्य सूत्र C_n H_2n+2 (n=1,2,3, …….. ). सारखेच रेणुसूत्र असलेली अनेक कार्बनी संयुगे असतात, पण त्यांतील फक्त सरल शृंखला असणार्‍या संयुगांना पॅराफिने असे म्हणतात.

आढळ :⇨नैसर्गिक वायू व ⇨खनिज तेल यांच्यामध्ये पॅराफिने असतात. दलदलीच्या ठिकाणी वनस्पतिज पदार्थांचे सूक्ष्मजंतूंमुळे अपघटन (घटक अलग होण्याची क्रिया) होऊन तयार होणार्‍या वायूमध्ये (मार्श वायूमध्ये) मिथेन हे पॅराफिनांचे आद्य संयुग आढळून येते.⇨गोबर वायू, वाहितमल संस्करणात तयार होणारा वायू इत्यादींमध्येही मिथेन वायू आढळतो. काही वनस्पतींपासून अल्प प्रमाणात पॅराफिने मिळतात. टर्पेंटाइनामध्ये हेप्टेन हे पॅराफीन आढळते. सर्व नैसर्गिक मेणांत २७–३७ कार्बन अणू असणारी पॅराफिने आढळतात. कोबीच्या पानांतून नोनॅकोसेन हे पॅराफीन काढतात, तर मधमाश्यांच्या मेणात हेप्टॅकोसेन व हेनट्रायाकाँटेन ही पॅराफिने आढळतात.

संरचना व नामकरण : पॅराफिनांच्या संरचनेत सरल अथवा शाखा असलेल्या कार्बन शृंखला असतात. पॅराफिनांच्या संरचनेतील एक प्रमुख वैशिष्ट्य हे की, सर्व बंध इतर अणूंना जोडलेले असतात व त्यांत द्विबंध वा त्रिबंध नसतात. एकापासून पन्नासापेक्षाही जास्त कार्बन अणू शृंखलेत असलेल्या पॅराफिनांच्या समजातीय माला होतात. वनस्पतीपासून मिळणारी पॅराफिने सरल शृंखलांची असतात. शुद्ध पॅराफीन मेणात C₂₃ H₄₈ ते C₂₉ H₆₀ या मर्यादेतील सरळ शृंखला असतात.

पॅराफिनांचे नामकरण तीन पद्धतींनी करतात : (१) ज्या पदार्थांपासून पॅराफिने मिळवितात त्यांच्या लॅटिन नावांवरून सुरूवातीस पॅराफिनांना नावे दिली गेली पण जसजशी संयुगांची संख्या वाढू लागली तसतशी नामकरणात अडचण येऊ लागली. म्हणून पहिल्या चार पॅराफिनांनंतरच्या पॅराफिनांना त्यांतील कार्बन अणुंच्या संख्येनुसार ग्रीक वा लॅटिन भाषेतील संख्यावाचक शब्दांनी त्यांचे नामकरण करण्यात आले (उदा., C₆H₁₄ हेक्झेन). (२) ब्रिटिश केमिकल सोसायटीने १९५० नंतर पुढील नामकरण पद्धत सुचविली : एकाच रेणुसूत्राची दोन संयुगे असल्यास सरल शृंखलायुक्त संयुगांना सामान्य (नॉर्मल, n–) संयुगे असे म्हणावे, तर दुसर्‍या संयुगांना आधी प्रत्यय जोडून नामकरण करावे. उदा., C₄ H₁₀ असे सूत्र असणारी दोन संयुगे आहेत. त्यांतील एक n– ब्युटेन तर दुसरे आयसोब्युटेन या नावाने ओळखले जाते पण या पद्धतीने जटिल पॅराफिनांचे नामकरण करणे अवघड जाते. (३) इंटरनॅशनल युनियन ऑफ केमिस्ट या संस्थेच्या पद्धतीनुसार जास्त कार्बन अणू असलेल्या शृंखलेतील कार्बन अणूंना एका टोकापासून क्रमांक देऊन ज्या कार्बन अणूला पार्श्व शाखा जोडलेली असते त्याच्या क्रमांकाने त्या संयुगाचे नामकरण करतात. अशी दोन संयुगे असल्यास पार्श्व शृंखलेचे नाव प्रत्यय म्हणून आकड्यानंतर वापरतात. उदा., १– ब्रोमो – ३ – क्लोरोप्रोपेन [⟶ ॲलिफॅटिक संयुगे].

निर्मिती : (१) ओलेफिनांचे हायड्रोजनीकरण (संयुगात हायड्रोजनाचा समावेश करण्याची विक्रिया), (२) अल्किल हॅलाइडांचे अल्किल मॅग्नेशियम हॅलाइडांमध्ये रूपांतर करून मग त्यांचे पाणी वा विरल खनिज अम्लांद्वारे अपघटन करणे, (३) कीटोनांचे पारदमेलित (पार्‍यातील विद्रावाच्या स्वरूपातील) जस्त व हायड्रोक्लोरिक अम्ल यांच्या किंवा हायड्रोझीन व सोडियम इथॉक्साइड यांच्या साहाय्याने ⇨क्षपण करणे, (४) अल्किल हॅलाइडांचे लिथियम-ॲल्युमिनियम हायड्राइड, सोडियम व अल्कोहॉल, हायड्रोजन व प्लॅटिनम इ. विक्रियाकारकांच्याद्वारे क्षपण करणे, (५) प्राथमिक अल्कोहॉलांची हायड्रोजनाशी दाबाखाली व १५०^० – २२५^० से. तापमानाला निकेल या उत्प्रेरकाच्या (विक्रियेत प्रत्यक्ष भाग न घेता तिचा वेग वाढविण्यार्‍या पदार्थाच्या) साहाय्याने विक्रिया घडविणे (यात मिथेन आणि पाणी यांचीही निर्मिती होते), (६) घातवीय सोडियमाबरोबर अल्किल हॅलाइडांची विक्रिया घडवून आणणे, (७) कार्बन मोनॉक्साइडाचे हायड्रोजनाबरोबर २००^० – २५०^० से. तापमानाला व वातावरणीय दाबाला आणि कोबाल्ट, थोरिया व कीझेलगूर [⟶ डायाटमी माती] यांनी बनविलेल्या उत्प्रेरकाच्या साहाय्य्याने क्षपण करणे (दुसर्‍या महायुद्धात या पद्धतीने जर्मनीत गॅसोलीन व वंगण तेले तयार करण्यात आली होती) इ. पद्धतींनी पॅराफिने तयार करतात. औद्योगिक द्दष्ट्या पॅराफिने ही नैसर्गिक वायू व खनिजे तेल यांच्यापासून मिळवितात.

गुणर्धम : सर्वसाधारण तापमानाला चार कार्बन अणूंपर्यंतची पॅराफिने वायुरूप, ५–१५ कार्बन अणू असलेली पॅराफिने द्रवरूप आणि १५ पेक्षा जास्त कार्बन अणू असणारी सरल शृंखलेची पॅराफिने घनरूप असतात. सर्व पॅराफिने वर्णहीन असतात. घनरूप व वायूरूप पॅराफिने गंधहीन असतात, तर द्रवरूप पॅराफिनांना पेट्रोलासारखा वास असतो. ५–७ कार्बन अणू असणार्‍या व पार्श्वशाखा असणार्‍या पॅराफिनांचा ऑक्टेन अंक [⟶ अंतर्ज्वलन-एंजिन] सरल शृंखलायुक्त पॅराफिनांपेक्षा जास्त असतो. अशी पॅराफिने गॅसोलिनाचे घटक असतात.

रासायनिक द्दष्टिने सर्व पॅराफिने अक्रिय (सहजी विक्रिया न होणारी) असून प्रबल विक्रियाकारकांचा त्यांच्यावर परिणाम होत नाही. उदा., संहत (विद्रावातील प्रमाण जास्त असलेले) सल्फ्यूरिक अम्ल, उकळते नायट्रिक अम्ल, वितळलेले सोडियम हायड्रॉक्साइड इत्यादींचा हेक्झेनावर परिणाम होत नाही पण विशिष्ट परिस्थिती निर्माण केल्यास मात्र विक्रियाकारकांचा त्यांच्यावर परिणाम होतो. सर्व पॅराफिने पाण्यात विरघळत नाहीत. वाढत्या कार्बन अणूंनुसार त्यांचे उकळबिंदू वाढतात, पण लागोपाठच्या दोन पॅराफिनांच्या उकळबिंदूमधील अंतर वाढत्या रेणुभारानुसार कमी होते. यामुळे सुरूवातीची पॅराफिने भागश ऊर्ध्वपातनाने [⟶ ऊर्ध्वपातन ] सहज वेगळे करता येतात. काही महत्त्वाची पॅराफिने व त्यांचे गुणर्धम कोष्टक क्र. १ मध्ये दिलेले आहेत. 

१००^०–१५०^० से. तापमानास पॅरफिनांच्या⇨ऑक्सिडीभवनाने⇨वसाम्लांची मिश्रणे मिळतात. गंधकाबरोबर तापविल्यास हायड्रोजन स्लफाइड वायू तयार होतो. सामान्यत: वायूरूप पॅराफिने व नायट्रिक अम्ल तापविल्यास औद्योगिक द्दष्ट्या महत्त्वाच्या समजल्या जाणार्‍या नायट्रोपॅराफिनांची माला मिळते, तर विरल नायट्रिक अम्ल आणि पार्श्वशाखा असलेली उच्च हायड्रोकार्बने तापविल्यास तृतीयक हायड्रोजनाचे प्रतिष्ठापन (संयुगातील एखाद्या अणूच्या वा अणुगटाच्या जागी दुसरा अणू वा अणुगट बसविण्याची क्रिया) NO₂ गटाने होते. यांशिवाय त्यांच्यावर विविध विक्रिया होऊन पेट्रोल, प्रक्षालके (डिटर्जंट), क्लोरोफॉर्म, कार्बन टोट्राक्लोराइड इ. महत्त्वाची संयुगे मिळतात. तसेच यूरियामुळे पॅराफिनांपासून जटिल संयुगे तयार होतात. तसेच काही पॅराफिनांचे⇨बहुषारिकीकरण होऊन पॉलिएथिलिनासारखी बहुवारिके मिळतात. 

२४ कार्बन अणूंपर्यंतच्या पॅराफिनांच्या वितळबिंदूंविषयी एक वैशिष्टय आढळून येते. मिथेन वगळता सम कार्बन अणूंच्या पॅराफिनांचा वितळबिंदू विषय कार्बन अणूंच्या पॅराफिनांपेक्षा जास्त आढळून येतो.