قبل از این که فرآیند تولید عطر آغاز شود مواد خام متعددی باید تهیه شود. میوه‌ها، ادویه‌جات، برگ گیاهان، صمغ و انواع علف‌ها و گل‌ها مواد ضروری در تهیه عطر هستند. معمولا گل‌ها و عصاره آن‌ها مهم‌ترین ماده در تهیه عطر است و برندهای لوکس مثل شانل ( (Chanelدر تهیه عطرهای معروف خود ار عصاره گل استفاده می‌کنند.

اگر می‌خواهید ماندگاری محصول مورد استفاده خود را افزایش دهید و آن را به دور از باکتری، مخمرها و کپک نگه دارید، پس باید به آن پارابن اضافه کنید. بسیاری از تولیدکنندگان اقلام آرایشی و بهداشتی برای اینکه تاریخ نگهداری محصول پس از باز شدن پلمپ را افزایش دهند، آن را به ترکیب اضافه می‌کنند. در واقع پارابن به یک خانواده از ترکیبات مواد نگهدارنده پر کاربرد اطلاق می‌شود که در طیف گسترده ای از محصولات به ویژه حاوی آب زیاد، مانند شامپو و نرم کننده‌ها وجود دارد. مرطوب کننده‌ها، پاک کننده‌های صورت و پوست، کرم‌های ضد آفتاب، دئودورانت‌ها، ژل‌های اصلاح، خمیردندان، مواد آرایشی و بسیاری از محصولات دیگر حاوی پارابن هستند.

تحقیقات متعددی در مورد تاثیر این ماده روی سلامت انسان انجام شده است. مطالعه انجام شده در سال 2004 در انگلیس نشان داد که از بین20 زن مورد مطالعه، در بافت سینه 19 نفر از آن‌ها پارابن وجود دارد. این مطالعه ثابت نکرد که پارابن‌ها می‌توانند باعث سرطان شوند، اما مشخص شد که می‌توانند به پوست نفوذ کرده و در بافت باقی بمانند. برخی محققین اعتقاد دارند که پارابن‌ها دارای خواص شبه استروژن بوده و می‌توانند عملکرد هورمون‌ها را مختل کنند. این به همریختگی در عملکرد هورمون‌ها ممکن است احتمال ایجاد سرطان سینه را افزایش دهد. با این حال، این مورد توسط محققین مورد مناقشه است و استفاده از آنها در محصولات مراقبت شخصی هنوز توسط نهادهای اصلی بهداشتی از جمله سازمان غذا و داروی آمریکا پشتیبانی می‌شود.

پارابن‌ها نه تنها بر انسان‌ها بلکه بر محیط زیست نیز اثر گذارند. یک مطالعه علمی‌گزارش داد که پارابن‌ها برای اولین بار در بدن پستانداران دریایی یافت شده است. محققان بر این باورند که این پارابن‌ها احتمالا  ناشی از محصولات شوینده ای هستند که در سیستم فاضلاب شسته شده و در محیط رها شده اند.

وحشت نکنید. توجه به این نکته ضروری است که درصد مواد نگهدارنده در ترکیبات ساخت محصولات به طور کلی بسیار اندک است. گفتن اینکه آیا پارابن‌ها به طور صد درصد برای ما خطرناک هستند، دشوار است، اما در حال حاضر مواد نگهدارنده دیگری نیز وجود دارند که بهتر است جایگزین پارابن شوند.

آلکان ها ترکیباتی هستند که فقط شامل اتم های کربن و هیدروژن اند و فقط پیوند ساده دارند.ترکیباتی که فقط شامل کربن و هیدروژن باشند ، هیدروکربن نامیده میشوند. بنابراین آلکان ها هیدروکربن هایی هستند که فقط پیوند ساده دارند. هیدروکربن هایی که پیوند دوگانه یا سه گانه نداشته باشند ، هیدروکربن های سیرشده نیز نامیده می شوند، زیرا بیشترین تعداد اتم های هیدروژن  ممکن را به ازای هر اتم کربن دارا می باشند. آلکان هارا معمولا هیدروکربن سیرشده نیز می نامند.

فرمول عمومی آلکان ها CnH2n+2 است که در آن n یک عدد صحیح است. بنابراین اگر آلکانی یک اتم کربن داشته باشد (n=1)، تعداد اتم های هیدروژن آن باید چهار باشد و اگر اتم دو اتم کربن داشته باشد (n=2) تعداد اتم های هیدروژن آن باید شش باشد. خانواده آلکان های نشان داده شده در جدول بالا از یک سری همرده هستند. یک سری همرده شامل خانواده ای از ترکیبات است که آنها در هرعضو با عضو بعدی در یک گروه متیل(CH2) اختلاف دارد. برای مثال پروپان (CH3CH2CH3) با بوتان (CH3CH2CH2CH3)همرده است.

ترکیباتی که فرمول مولکولی یکسانی دارند ولی نحوه اتصال اتم ها در آن ها متفاوت است ، ایزومرهای ساختاری نامیده می شوند. برای (C6H14) پنج ایزومر ساختاری وجود دارد:

هرچه تعداد اتم های کربن افزایش می یابد، تعداد ایزومرهای ساختاری نیز به سرعت افزایش می یابد. برای مثال برای (C10H22) ، 75 ایزومر و برای (C15H32) ، 4347 ایزومر وجود دارد که فرمول مولکولی آنها یکسان است. برای اجتناب از حفظ کردن نام چندین هزار ترکیب آلی شیمیدان قواعدی را برای نام گذاری پیشنهاد کرده اند که بر اساس ساختار ترکیبات است. این روش نام گذاری سیستماتیک یا نام گذاری آیوپاک (IUPAC) نامیده می شود که توسط اتحادیه بین المللی شیمی محض و کاربردی پایه گذاری شده است.

در سیستم آیوپاک، نام یک ترکیب شامل سه بخش است: پیشوند،نام اصلی و پسوند. نام اصلی، بیانگر تعداد اتم های کربن در بخش اصلی مولکول، پسوند بیانگر خانواده گروه عاملی مولکول و پیشوند نشان دهنده ی موقعیت استخلاف ها در بخش اصلی است. بسیاری از ترکیبات دارای نام های عمومی یا غیر سیستماتیک نیز هستند.

نام گذاری آلکان ها

نام گذاری آلکان ها بر اساس قواعد آیوپاک به صورت زیر انجام می شود:

بلندترین زنجیر هیدروکربنی را (که شامل بیشترین تعداد اتم کربن است) تعیین کنید. این زنجیر، زنجیر اصلی نام دارد. در مثال های زیر زنجیر اصلی داخل کادر قرار گرفته است. در صورت وجود دو زنجیر یکسان، زنجیر دارای بیشترین شاخه را به عنوان زنجیر اصلی اختیار کنید.

شماره گذاری کربن های زنجیر اصلی از طرفی انجام می شود که گروه های متصل به زنجیر اصلی کمترین شماره ها را بگیرند.

نام های گروه های آلکیل متصل به زنجیر اصلی همراه با شماره ای که نشان می دهد این گروه به کدام کربن زنجیر اصلی متصل است،پیش از نام زنجیر اصلی می آید.اگر زنجیر اصلی دارای چند گروه جانشین باشد، نام این گروه ها به ترتیب حروف الفبای لاتین می آید.از پیشوند های دی، تری و تترا هنگامی استفاده می شود که دو یا چند گروه یکسان به زنجیر اصلی متصل باشند.

هنگامی که شماره گذاری زنجیر اصلی از هردو طرف، اعداد یکسانی را ایجاد می کند، گروهی که تقدم الفبایی دارد، شماره کمتری می گیرد. اگر ترکیبی دو یا چند زنجیر اصلی با تعداد کربن های یکسان داشته باشد زنجیری که بیشترین گروه های جانشین را داشته باشد به عنوان زنجیر اصلی انتخاب می شود. نام گروه های آلکیل در تصویر زیر آمده است.

خواص آلکان ها

بسیاری از آلکان ها به صورت طبیعی در دنیای گیاهان و جانوران یافت می شود. مثلا پوشش مومی شکل برگ های کاهو شامل نوناکوسان (C29H60)، و روغن چوب درخت کاج جفری که در کوه های سیرانوادا در کالیفرنیا می روید، حاوی هپتان (C7H16) است.

 صرف نظر از نوع مولکول، میانگین پارامتر های پیوند C─C در تمام آلکان ها با طول پیوند 154±1 pm و قدرت پیوند 355±20 kj/mol، تقریبا یکسان است. پارامتر های پیوند  C─H نیز با طول 109±1 pm  و انرژی 400±20 kj/mol  تقریبا یکسان می باشد.

مهمتریم منبع آلکان ها، ذخایر نفت و گاز جهان است. این ذخایر طبیعی، طی میلیون ها سال، از تجزیه پیکر گیاهان و جانورانی، عمدتا با منشا دریایی، تشکیل شده است.

کاربرد عمده آلکان

گاز طبیعی در حدود 70 درصد متان ، 15 درصد اتان و 15 درصد پروپان است که به منبع آن بستگی دارد. این گاز به سراسر جهان پمپ شده و ذخیره می شود.گاز طبیعی به راحتی مایع نمی شود و معمولا به صورت گاز فشرده (CNG) حمل می شود. گاز طبیعی مایع شده (گاز LNG) به طور عمده متان است که با سرد کردن در دماهای خیلی پایین ایجاد می شود و مخازن سرد شونده حمل می شود. پروپان و بوتان به راحتی در دمای اتاق در فشار ملایم مایع می شوند.

این گازها اغلب همراه نفت خام مایع به دست می آیند و در کپسول های فشار پایین به عنوان گاز نفت مایع شده (گاز LPG) ذخیره می شوند. این گازها تمیز می سوزند و کنترل آلودگی آن ها به ندرت مورد نیاز است. منبع عمده تهیه آلکان ها، پالایش نفت خام است.برش های عمده حاصل از تقطیر نفت خام و کاربرد آنها در زیر آورده باشند.

بنزین برش سبک و فرار حاصل از تقطیر نفت خام است.بنزین علاوه بر فرار بودن باید در برابر سوختن انفجاری تخریبی مقاوم باشد. این خاصیت ضدضربه بنزین با عدد اکتان بیان می شود که از مقایسه بنزین با مخلوطی از -n هپتان (با عدد اکتان صفر و مستعد ضربه) و ایزواکتان (با عدد اکتان صد و مقاوم در برابر ضربه ) تعیین می شود.

پس از تقطیر نفت خام به کمک مولکول شکنی کاتالیزی (کت کراگینگ) ، بخش های کم ارزش تر به محصولات با ارزش تبدیل می شوند. مولکول شکنی کاتالیزی شامل گرما دادن آلکان ها در حضور کاتالیزگرها و شکستن مولکول های بزرگ به مولکول های کوچک است. وقتی مولکول شکنی در حضور هیدروژن انجام می شود.(هیدروکراکینگ) مخلوطی از آلکان ها به دست می آید که فاقد ناخالصی گوگرد و نیتروژن است.

واکنش های آلکان ها

آلکان ها نسبت به سایر ترکیبات آلی کمترین واکنش پذیری را دارند. به همین دلیل اغلب نام پارافین نیز آنها داده می شود. شیمیدانان دریافته اند که آلکان ها با اسید ها و بازهای قوی و نیز با بیشتر واکنشگرهای دیگر واکنش نمی دهند. بیشتر واکنش های آلکان ها در دماهای بالا و شرایط پرانرژی انجام می گیرد.این واکنش ها در آزمایشگاه به راحتی انجام نمی شوند چون برای انجام آنها نیاز به تجهیزات ویژه ای است. واکنش آلکان ها اغلب مخلوطی از محصولات را ایجاد می کند که جداسازی آنها مشکل است، با این همه، در صنعت از این واکنش ها به طور گسترده استفاده می شود.

فرمول سوختن آلکان ها

سوختن یک اکسید شدن سریع است که در دمای بالا انجام می گیرد و آلکان را به کربن دی اکسید و آب تبدیل می کند. برای رسیدن به یک سوختن موثر کنترل نسبت سوخت به هوا ضروری است.

واکنش سوختن آلکان ها:

متاسفانه سوختن سوخت های فسیلی موجب آلودگی هوا می شود. انرژی حاصل از منابع خورشیدی و هسته ای آلودگی کمتری دارند ، با وجود این استفاده از این انرژی ها گران تر از سوختن آلکان هاست.

مولکول شکنی و مولکول شکنی با هیدروژن (کراکینگ و هیدروکراکینگ)

همانطور که پیش تر اشاره شد، مولکول شکنی کاتالیزی هیدروکرین های بزرگ در دمای بالا هیدروکربن های کوچک را ایجاد می کند. فرایند مولکول شکنی معمولا در شرایطی انجام می شود که بیشترین بهره از تولید بنزین ایجاد شود. در مولکول شکنی با هیدروژن، هیدروژن به هیدروکربن های سیرشده اضافه می شود. مولکول شکنی بدون هیدروژن مخلوطی از آلکان ها و آلکن ها را ایجاد می کند.

هالوژن دار شدن

آلکان ها می توانند با هالوژن ها (I2,Br2,Cl2,F2) را ایجاد می کنند. برای مثال متان با گاز کلر وارد واکنش می شود و مخلوطی از محصولات کلردار را ایجاد می کند.

نور یا گرما برای شروع واکنش هالوژن دار شدن مورد نیاز است. واکنش با فلوئور خیلی سریع است، در صورتی که واکنش آلکان ها برای برم ملایم تر است. واکنش ید بسیار کند است یا می توان گفت که ید وارد واکنش نمی شود. مکانیسم واکنش کلردار شدن متان شامل سه مرحله است :

1. مرحله آغاز (تولید رادیکال):

در این مرحله در حضور نور یا گرما پیوند کوالانسی کلر شکسته و رادیکال های کلر ایجاد می شود.

2. مرحله انتشار (انتشار رادیکال) :

در این مرحله رادیکال کلر وارد یک دسته از واکنش های زنجیری شده و واکنش آن منجر به تولید دوباره رادیکال می شود.

3. مرحله پایانی (از بین رفتن رادیکال ها):

در این مرحله با برخورد رادیکال های آزاد به یکدیگر ،رادیکال ها از بین رفته و واکنش متوقف می شود.

برای شروع فقط تعداد بسیار کمی از اتم های هالوژن مورد نیاز است، زیرا هر رادیکال می تواند چندین واکنش زنجیری را موجب شود.

مقایسه کلر دار شدن و برم دار شدن الکان ها نشان می دهد که برم نسبت به کلر تا حد زیادی به صورت گزینشی عمل میکند. برای مثال واکنش کلردار شدن و برم دار شدن پروپان را در نظر بگیرید :

به گزارش بیگ بنگ، به گفته محققان ابتدا توده‌ی متشکل از گاز و ذرات گرد و غبار در بخشی از کهکشان راه‌شیری وجود داشته و انفجار ابرنواختری یک ستارۀ نسل پیش، باعث شد تا اغتشاشاتی در این ابر به وجود آید و بخش‌هایی از این ابر چگالی بیشتری پیدا کند. این‌ نطفه‌ی اولیه‌ی خورشید در بیش از ۴.۶ میلیارد سال پیش بوده‌ است. گرانش توده‌ی اولیه‌ی گازی را در منطقه‌ای از فضا جمع کرده است و به دلیل پایستگی تکانه‌ی زاویه‌ای، این توده شروع به چرخیدن کرده است. عواملی مانند گرانش‌، فشار گاز، میدان مغناطیسی و چرخش باعث شد که این توده نسبتآ کروی تبدیل به یک قرص برافزایشی چرخان شود که به آن قرص پیش ستاره ای می‌گوییم.

در نتیجه در ابتدای شکل‌گیری خورشید، توده‌ای اولیه متشکل از گازهای تحت تأثیر گرانش داریم که به دلیل جمع شدن گاز و ساکن شدن انرژی جنبشی گاز دما به تدریج در مرکز توده بالا می‌رود که آن توده را پیش‌ ستاره می‌نامند. این پیش‌ستاره هنوز در هسته‌ی خود همجوشی هیدروژنی را شروع نکرده است و این فرآیند در چند صد هزار سال اولیه شکل‌گیری ستاره کماکان به قوت خود باقی می‌ماند. در ادامه سیارات در حین فروریختن این سحابی ستاره ای و تبدیل آن به قرص نازکی از گاز و غبار به مرور شکل می‌گیرند.

در پی این فروریزی یک پیش‌ ستاره در هسته تشکیل می‌شود که قرص پیش‌ستاره‌ای چرخانی آن را در برگرفته‌ است. از طریق برافزایش (یک فرایند برخورد چسبنده) ذرات غبار قرص به شکل پایداری در کنار هم انباشته می‌شوند تا اجسامی بزرگتر را تشکیل دهند. تجمع‌های محلی جرم به نام ریز سیارات شکل می‌گیرند و با بهره‌گیری از جاذبه گرانشی فرایند برافزایش را تسریع می‌ بخشند. این تجمع‌ها مرتباً چگال‌تر می‌شوند تا اینکه سرانجام بر اثر گرانش به درون فرو ریخته و پیش‌ سیاره‌ها را تشکیل می‌دهند. پس از آنکه قطر ِ سیاره از ماه بزرگتر شد، شروع به انباشتن یک اتمسفر گسترده می‌کند و از طریق پدیده پسار اتمسفری، سرعت جذب ِ ریز سیارات بسیار افزایش می‌یابد.

وقتی یک پیش‌ستاره به‌ اندازه‌ای بزرگ می‌شود که شعله‌ور گردد و ستاره‌ای به‌وجود آید، قرص باقی‌مانده توسط پدیده‌های تبخیر فوتونی، بادهای خورشیدی و کشش پوینتینگ-رابرتسون از درون به خارج رانده می‌شود. پس از آن ممکن است که هنوز پیش‌ سیاره‌های زیادی در حال گردش به دور ستاره یا یکدیگر باشند، اما به مرور زمان با هم برخورد کرده و یا تشکیل یک سیاره بزرگتر یا اینکه مواد آنها پراکنده می‌شود تا جذب پیش‌سیاره‌ها و سیاره‌های بزرگتر شود. آن اجسامی که به اندازه کافی پرجرم می‌شوند، بیشتر مواد موجود در همسایگی خود را جذب می‌کنند و تشکیل سیاره می‌دهند. در این میان، پیش‌سیاراتی که از برخوردها دوری کرده‌اند، یا از طریق جذب گرانشی به قمرهای طبیعی این سیارات تبدیل می‌شوند و یا اینکه در کمربندهایی در کنار اجسام دیگر باقی‌مانده و تبدیل به سیاره کوتوله و اجرام کوچک می‌شوند.

در واقع گرانش توانست سنگین ترین مواد را در مرکز منظومه خورشیدی جدید نگه دارد. در نتیجه سیاراتی که به خورشید نزدیک تر بودند، به صورت سنگی و به شکل سیارات زمینی در آمدند مانند: عطارد،ناهید، زمین و مریخ. و سیارات دورتر از خورشید نیز اکثرا از گازها تشکیل شده اند که با برودت خیلی پایین در حد یخ بستن هستند. گازها، با ایجاد یخ زدگی، جهانی فاقد ِ سطحی جامد را ایجاد کردند.

تركيبات شيميايي سيارات به وسيله فرآيندي به نام تسلسل تراكم(Condensation Sequence) از روي تراكم دانه های تشکیل دهنده اشان تعيين مي‌شوند. ايده‌ي اوليه‌ي تسلسل تراكم اين است: مركز سحابي بايد در دمايي برابر چندين هزار درجه كلوين داشته باشد. اگر دماي سحابي ستاره ای به سرعت از مركز به طرف بيرون كاهش يابد، چگالي‌ها و تركيبات سيارات نظیر آهن و سيليكات‌ها مي‌توانند به خوبي با تسلسل تراكم توضيح داده شوند.

سپس در فواصل مختلف از خورشيد، دماهاي متفاوت اجازه دادند كه تركيبات شيميايي مختلف، متراكم شوند و دانه‌هايي را تشكيل دهند كه در نهايت پيش‌ سيارات را بسازند. اگر ماده به دليل بالا بودن دما نتوانست متراكم شود، آن‌ ماده در پيش‌ سياره موجود نخواهد بود. عموماً تسلسل تراكم مستلزم آن است كه به يك دماي كمينه دست‌ يافته تا دليل موجهي براي تركيبات شيميايي شناخته‌ شده در سيارات، ارائه شود. به‌ طور تقريبي،‌ اين دما‌ها برای شکل گیری سیارات منظومه شمسی بصورت زیر هستند:

براي عطارد، ۱۴۰۰ كلوين
براي ناهید، ۹۰۰ كلوين
براي زمين، ۶۰۰ كلوين
براي مريخ، ۴۰۰ كلوين
براي مشتري، ۲۰۰ كلوين

دقت كنيد كه در يك فاصله معين از خورشيد، دما با زمان تغيير مي‌كند، لذا اين مقادير كمينه‌هايي است كه در خلال شكل‌گيري سيارات حاصل مي‌شود. تسلسل تراكم توضيحي طبيعي از اجزاء جرمي و شيميايي سيارات سنگی/گازی را مهيا مي‌كند. جايي‌ كه يخ‌ها مي‌توانند متراكم شوند، ريزسيارات مقدار بيشتري مواد صخره‌اي دارند و جرم آنها مي‌تواند بسيار زياد‌تر از ريزسياراتي باشد كه در نواحي با متراكم‌ شدن فقط فلزات و صخره‌ها شكل‌ مي‌گيرند. اين نتيجه تركيبي از سحابي خورشیدی اولیه است كه عناصر تبخير شدني بر ديگر عناصر غلبه دارند.

سنگی: سیاراتی که شبیه به زمین هستند و بدنه آنها عمدتاً از سنگ تشکیل شده‌ است: عطارد، ناهید، زمین و مریخ. عطارد با ۰٫۰۵۵ جرم زمین کوچکترین سیاره سنگی و زمین بزرگترین سیاره سنگی منظومه شمسی هستند. در واقع این‌ سیارات تکه‌هایی از گرد و غبارهای قرص برافزایشی اولیه بوده‌اند که به هم چسبیده‌اند، بزرگ شده‌اند و به شکل سیاره‌ در آمده‎اند.