هیدروکربن Hydrocarbon ترکیبی است که از اتم های هیدروژن (H) و کربن (C) تشکیل شده است. این یک نوع ترکیب آلی است، به این معنی که در درجه اول از اتم های کربن متصل به اتم های هیدروژن تشکیل شده است.
هیدروکربن‌ها می‌توانند در اشکال مختلفی وجود داشته باشند، از مولکول‌های ساده با تنها چند اتم کربن و هیدروژن تا ساختارهای پیچیده با اتم‌های کربن متعدد که در زنجیره‌ها، حلقه‌ها یا پیکربندی‌های دیگر مرتب شده‌اند.
هیدروکربن ها بلوک های ساختمانی اساسی شیمی آلی هستند و نقش مهمی در جنبه های مختلف زندگی روزمره و صنعت دارند.
آنها اجزای اصلی سوخت های فسیلی مانند نفت، گاز طبیعی و زغال سنگ هستند. سوخت‌های فسیلی از بقایای گیاهان و ارگانیسم‌های باستانی تشکیل می‌شوند که طی میلیون‌ها سال تحت فرآیندهای زمین‌شناسی قرار گرفته‌اند.
انواع هیدروکربن های اصلی
هیدروکربن ها بر اساس ساختار و ماهیت پیوند کربن-کربن به انواع مختلفی طبقه بندی می شوند ، عبارتند از :
آلکان ها:
که به نام پارافین نیز شناخته می شوند، آلکان ها هیدروکربن هایی هستند که دارای پیوندهای منفرد بین اتم های کربن هستند. آنها فرمول کلی CnH2n+2 را دارند و ساده ترین و اشباع ترین نوع هیدروکربن را تشکیل می دهند. متان (CH4)، اتان (C2H6) و پروپان (C3H8) نمونه هایی از آلکان ها هستند.
آلکن ها:
آلکن ها که به آنها الفین نیز گفته می شود، هیدروکربن هایی هستند که حداقل دارای یک پیوند دوگانه کربن-کربن هستند. آنها دارای فرمول کلی CnH2n هستند و به دلیل وجود پیوند دوگانه نسبت به آلکان ها واکنش پذیرتر هستند. اِتِن (C2H4) و پروپن (C3H6) نمونه هایی از آلکن ها هستند.
آلکین ها:
آلکین ها هیدروکربن هایی هستند که حداقل دارای یک پیوند سه گانه کربن-کربن هستند. آنها دارای فرمول کلی CnH2n-2 هستند و حتی واکنش پذیرتر از آلکن ها هستند. استیلن (C2H2) نمونه ای از آلکین است.
هیدروکربن های معطر:
هیدروکربن های آروماتیک با ساختار حلقه ای با پیوندهای متناوب منفرد و دوگانه مشخص می شوند. شناخته شده ترین هیدروکربن معطر، بنزن (C6H6) است، اما نمونه های دیگر شامل تولوئن و نفتالین است.
کاربردهای هیدروکربن ها
هیدروکربن ها کاربردها و کاربردهای گسترده ای دارند. آنها به عنوان سوخت برای حمل و نقل، گرمایش و تولید برق استفاده می شوند. آنها به عنوان مواد اولیه در تولید پلاستیک، الیاف مصنوعی، حلال‌ها، روان کننده‌ها و بسیاری دیگر از مواد شیمیایی صنعتی استفاده می کنند. هیدروکربن‌ها همچنین در سنتز داروها، رنگ‌ها و محصولات مصرفی متعددی نقش دارند.
توجه به این نکته مهم است که در حالی که هیدروکربن ها برای بسیاری از فرآیندهای صنعتی ضروری هستند، احتراق سوخت های هیدروکربنی می تواند دی اکسید کربن و سایر گازهای گلخانه ای را آزاد کند و به تغییرات آب و هوایی کمک کند. بنابراین، تمرکز فزاینده ای بر روی توسعه جایگزین‌های پاک‌تر و پایدارتر برای منابع انرژی مبتنی بر هیدروکربن وجود دارد.