Энциклопедический словарь (Б)

Бензол

Бензол или бензин (старинное, ныне оставленное название) – углеводород состава С6Н6, представитель ароматических или бензольных соединений. Вещество это представляет бесцветную, прозрачную, сильно преломляющую свет и легко подвижную жидкость, с характерным ароматическим запахом, уд. веса 0,899 (при 0° Ц. ) и 0,885 (при 15°), кипит при 80°,5 и застывает на холоде в кристаллическую массу, плавящуюся при +6°; легко растворим в эфире, спирте, хлороформе и других обыденных растворителях, за исключением воды; бензол представляет прекрасное растворяющее средство для жиров, смол, масел, асфальта, алкалоидов, серы, фосфора, йода; на воздухе горит светлым, сильно коптящим пламенем и дает весьма легко воспламеняющиеся пары. Б. был открыт в 1825 г. Фарадеем при исследовании газообразных продуктов сухой перегонки жирных масел; Митчерлих получил его при перегонке бензойной кислоты с известью и назвал бензином, а Либих переименовал вещество это в бензол. Синтетически углеводород был получен Вертело в 1870 г. нагреванием ацетилена в трубке над ртутью, при температуре размягчения стекла. Присутствие бензола в каменноугольном дегте доказано А. В. Гофманом в 1845 г., а ученик Гофмана, Мансфильд, в 1848 г., изолировал его из дегтя в значительных количествах и выработал необходимые для этого практическое методы. Выходы бензола зависят не только от состава каменно угольного дегтя, но и от способов обработки его, перегонки и хранения. Из 100 килогр. лондонского дегтя получается 1,1% бензола (50-процентного), а на рейнских заводах добывают до 1% очищенного вещества, идущего на приготовление анилина. У нас очень хороший бензол готовится на заводах товарищества «В. И. Рагозин и К°» из газовой смолы, образующейся при добывании газа для освещения и отопления (исследование П. Голубева). В торговле имеются три сорта бензола: 30, 50 и 90 процентный; при этом необходимо иметь в виду, что бензолом здесь считается все то, что гонится ниже 100°, и что количество его выражается в объемных процентах: из 50 процентного бензола получается половинный объем жидкости, кипящей до 100°. Таким образом продажный бензол не представляет химически чистого соединения, а содержит в виде примеси, главным образом, толуол и ксилол, затем углеводороды жирного ряда, сероуглерод, иофен и др. вещества. Большинство этих примесей удаляется фракционированной перегонкой в особо устроенных сложных аппаратах, обработкой едкой щелочью и концентрированной серной кислотой, кристаллизацией на холоду и отжиманием затвердевшего продукта. Обработанный таким образом бензол представляет уже почти чистый углеводород и идет на приготовление чистого анилина; но в нем все таки еще есть примесь более легких углеводородов (которые остаются неизмененными при нитровании) и тюфен. Этот последний легко открывается при помощи очень чувствительной реакции с раствором изатина в серной кислоте; бензол, содержащий даже следы тиофена, окрашивается упомянутым реактивом в интенсивный голубой цвет. Эта реакция (открытая Байером) и навела Виктора Мейера на мысль искать примесь особого соединении в очищенном бензоле, считавшемся прежде за химически чистое вещество. Тщательным взбалтыванием с крепкой серной кислотою (1/20 по объему) В. Мейеру в 1883 г. удалось извлечь новое соединение: обработав 2000 килогр. бензола, он получил 1944 гр. чистого тиофена, C4H4S. Этот последний кипит при 84°, а потому, понятно, и не может быть выделен из Б. самой тщательной фракционировкой.

Б. идет в громадных количествах на получение нитро и динитро соединений, а также дисульфобензоловой кислоты. Нитробензол С6Н5NO2: получается при действии на бензол смеси азотной и серной кислоты при обыкновенной температуре и представляет желтоватую жидкость, кипящую при 209° (при 745 mm. давл.), удельного веса 1,2; запах его до поразительности схож с запахом масла горьких миндалей или бензольного альдегида, почему нитробензол употребляется в парфюмерии и мыловарении и называется искусственным горькоминдальным маслом (а также мирабановой эссенцией). При действии восстановителей, напр. уксусной кислоты и железных стружек, нитробензол переходит в анилин C6H5NH2, исходный материал для получения анилиновых красок. Динитробензолы С6Н4 (NО2)2 – ортомета пара – образуются одновременно при нагревании бензола со смесью крепкой азотной и серной кислот; главным продуктом здесь является метасоединение. Далее, бензол употребляется для карбурирования светильного газа, т. е. для сообщения яркости газовому пламени, и как превосходный растворитель для жиров, смол, гуттаперчи и каучука. На этом основано употребление его в технике и общежитии для чистки материй. Для домашнего обихода очень удобна смесь 25 ч. бензола с 5 ч. эфира и 5 ч. абсолютного спирта. Английская жидкость, уничтожающая также кислотные пятна, состоит из 100 ч. бензола, 100 ч. 95процентного спирта и 35 ч. аммиака (0,875 уд. веса). В медицине бензол дается против чесотки и паразитов; пары его, вдохнутые в большом количестве, действуют анестезирующим образом.

Относительно химических свойств бензола необходимо заметить, что он сильно сопротивляется действию как окислителей, так и восстановляющих веществ. Галоиды, в зависимости от условий, или прямо присоединяются, или же дают продукты субституции. При действии хлора на кипящий бензол получается смесь нескольких продуктов присоединения, между которыми наиболее хорошо изучен шестихлористый бензол C6H6Cl6, кристаллическое вещество, плавящееся при 157° и распадающееся при температуре кипения (288°) на соляную кислоту и трихлорбензол С6Н3Сl3. С бромом на солнечном свете образуется аналогичный продукт, шестибромистый бензол, – С6Н6Вr6. Хлорноватистая кислота присоединяется в количестве трех частиц и дает кристаллическое вещество состава С6Н6(СlOН)3. При пропускании сухого хлористоводородного газа в бензольный раствор хлористого алюминия образуется непрочное жидкое соединение галоидного металла с бензолом, состава 6С6Н6.Al2Cl6. Бромистый алюминий в подобных же условиях дает 6С6Н6.Al2Br6. Образованием такого рода соединений обусловливается наступление многих синтетических реакций, идущих в присутствии галоидных солей алюминия (Г. Г. Густавсон). При нагревании до 280° с крепкой йодисто-водородной кислотой к бензолу присоединяются шесть атомов водорода, причем получается углеводород гексагидробензол С6Н12 (Вреден Кижнер). Продукты замещением водорода в бензоле образуются также при действии галоидов, напр. хлора, всего лучше в присутствии некоторых веществ, играющих роль передатчиков хлора, каковы напр. йод и пятихлористая сурьма. В реакцию вступают, по всей вероятности, высшие хлористые соединения названных элементов, которые, затем, отдав свой хлор, переходят в низшие соединения, потом вновь присоединяют галоид, передают его бензолу и таким путем этот сложный процесс длится все время до самого конца:

С6H6+JCl3=C6Н5CI+HCI+JCI.

При такого рода реакциях образуются, конечно, продукты различной степени замещения, дву – трех – четырех – пяти – шести замещенные бензолы, которые все известны. Из них гексахлорбензол или перхлорбензол С6Сl6, (не представляющий изомерных форм) получается при полном хлорировании бензола в присутствии пятихлористой сурьмы. йодобензол образуется при нагревании бензола с йодом, в присутствии йодноватой кислоты или серной (Истрати). Относительно действия азотной кислоты было упомянуто выше. Серная кислота, в зависимости от концентрации, количества и температуры, дает сульфобензил, моно и дисульфокислоты. При нагревании бензола с металлическим калием до 250° часть водорода замещается металлом, причем образуется С6Н5К и С6Н4К2. Соединение воспламеняется на воздухе со взрывом. – Литература общая -Roscoe a. Schorlemmer, «AusfurlichesLehrbuchder Chemie» (IV т., 1886); специальная и технич. : G u stay Schnitz, «Die Chemie des Steinkohlentheers» (2е изд.); «Mu sprat t's Theoretische, prakt. und analytische Chemie v. Stohmann nnd Bruno Keri» (4-е издание).