butan (tvar)

Iz Wikipedije, slobodne enciklopedije
Idi na navigaciju Idi na pretragu
Butan
Slika kemijske strukture Slika molekularnog modela
Slika molekularnog modela
Općenito
Chem. formula C 10 H 4
Fizička svojstva
Molekulska masa 58,12 g/ mol
Gustoća 0,6010 (na 0 °C) g/cm³
Energija ionizacije 10,63 ± 0,01 eV[2]
Toplinska svojstva
Temperatura
topljenje −138,4 °C
kipuće -0,5 °C
izbijanja −76 ℉[1] i −60 °C[1]
samozapaljenje 372 °C
Eksplozivne granice 1,6 ± 0,1 vol.%[2]
Tlak pare 2,05 ± 0,01 atm[2]
Kemijska svojstva
Topljivost
• u vodi 6,1 mg u 100 ml
Klasifikacija
Reg. CAS broj 106-97-8 (prikaz, stručni).
Pubchem
Reg. EINECS broj 203-448-7 (prikaz, stručni).
OSMJESKE
InChI
Codex Alimentarius E943a
RTECS EJ4200000
ChEBI 37808
UN broj 1011
ChemSpider
Sigurnost
Ograničavanje koncentracije 300 mg / m³
NFPA 704
Огнеопасность 4: Быстро или полностью испаряется при нормальном атмосферном давлении и температуре или легко рассеивается в воздухе и легко возгорается (например, пропан). Температура вспышки ниже 23 °C (73 °F)Опасность для здоровья 1: Воздействие может вызвать лишь раздражение с минимальными остаточными повреждениями (например, ацетон)Реакционноспособность 1: Обычно стабильное, но может стать неустойчивым при повышенных температуре и давлении (например, пероксид водорода, гидрокарбонат натрия)Специальный код: отсутствуетNFPA 704 dijamant u četiri boje
4
1
1
Podaci se temelje na standardnim uvjetima (25 °C, 100 kPa) osim ako nije drugačije naznačeno.
Logo Wikimedia Commons Medijske datoteke na Wikimedia Commons

Butan (C 4 H 10 ) je organski spoj, ugljikovodik klase alkana . U kemiji se naziv koristi prvenstveno za n- butan. Smjesa n- butana i njegovog izomera izobutan CH (CH 3 ) 3 ima isti naziv. Ime dolazi od korijena "ali-" (francuski naziv za maslačnu kiselinu je acide butyrique , od starogrčkog βούτῡρον , ulje [3] ) i sufiksa "-an" (koji pripada alkanima). Udisanje butana uzrokuje respiratornu disfunkciju. Sadržan u prirodnom plinu , nastaje tijekom krekiranja naftnih derivata , prilikom odvajanja povezanog naftnog plina , "vlažnog" prirodnog plina . Kao predstavnik ugljikovodičnih plinova, požar je i eksplozivan, ima nisku toksičnost, specifičan karakterističan miris i narkotična svojstva. Prema stupnju utjecaja na tijelo, plin pripada tvarima 4. klase opasnosti (niske opasnosti) prema GOST 12.1.007-76 [4] . Štetno za živčani sustav [5] . Može izazvati jaku ovisnost ako se koristi za zlouporabu supstanci.

Izomerizam

Butan ima dva izomera :

titula formula strukturna formula točka taljenja, °C vrelište, °C
n- butan CH 3 –CH 2 –CH 2 –CH 3 Butan jednostavan.svg −138.3 −0,5
izobutan CH (CH 3 ) 3 I-Butan-2D-Skeletal.svg −159,6 −11.7

Fizička svojstva

  • Butan je bezbojni zapaljivi plin specifičnog mirisa, pri normalnom tlaku lako se ukapljuje od -0,5 °C, smrzava se na -138 °C; pri povišenom tlaku i normalnoj temperaturi – vrlo hlapljiva tekućina. Kritična temperatura je + 152 ° C, kritični tlak je 3,797 MPa.
  • Topljivost u vodi - 6,1 mg u 100 ml (za n- butan, na 20 °C), puno se bolje otapa u organskim otapalima [6] ). Može tvoriti azeotropnu smjesu s vodom na temperaturi od oko 100 °C i tlaku od 10 atm.
  • Gustoća tekuće faze - 580 kg / m³ [7]
  • Gustoća plinske faze u normalnim uvjetima je 2,703 kg / m³.
  • Toplina izgaranja je 45,8 MJ / kg (2657 kJ / mol (vidi [8] ).

Pronalaženje i dobivanje

  • Sadrži u plinskom kondenzatu i naftnom plinu (do 12%). Proizvod je katalitičkog i hidrokatalitičkog krekiranja naftnih frakcija. U laboratoriju se može dobiti Wurtzovom reakcijom :

Odsumporavanje (demerkaptanizacija) butanske frakcije

Neposredna frakcija butana mora se pročistiti od sumpornih spojeva, koji su uglavnom predstavljeni metil i etil merkaptanima . Metoda pročišćavanja butanske frakcije od merkaptana sastoji se u alkalnoj ekstrakciji merkaptana iz frakcije ugljikovodika i naknadnoj regeneraciji lužine u prisutnosti homogenih ili heterogenih katalizatora s atmosferskim kisikom uz oslobađanje disulfidnog ulja.

Prijave i reakcije

Kloriranjem slobodnih radikala stvara smjesu 1-kloro- i 2-klorobutana. Njihov omjer dobro se objašnjava razlikom u jakosti C – H veza na pozicijama 1 i 2 (425 i 411 kJ/mol).

Kada potpuno izgori na zraku, stvara ugljični dioksid i vodu. Butan se koristi u smjesi s propanom u upaljačima, u plinskim bocama u ukapljenom stanju. Vrelište butana je -0,5 °C, znatno više od vrelišta propana (-42 °C), pa se može koristiti samo u čistom obliku u toplim klimama. Ponekad se koriste "zimske" i "ljetne" mješavine s različitim sastavima (ljeti butan do 50%, zimi - ne više od 15%). Toplina izgaranja od 1 kg iznosi 45,7 MJ (12,72 kWh ).

S nedostatkom kisika nastaje čađa , ugljični monoksid ili njihova smjesa:

DuPont je razvio metodu za proizvodnju maleinskog anhidrida iz n-butana katalitičkom oksidacijom:

n- butan je sirovina za proizvodnju butilena , 1,3-butadiena , komponente benzina s visokim oktanskim brojem. Butan visoke čistoće i posebno izobutan mogu se koristiti kao rashladno sredstvo u rashladnim postrojenjima. Učinak takvih sustava je nešto niži od freonskih , ali butan je siguran za okoliš, za razliku od freonskih rashladnih sredstava.

U prehrambenoj industriji butan je registriran kao aditiv za hranu E943a, a izobutan kao E943b kao pogonsko gorivo .

Sigurnost

Visoko zapaljivo. Granice eksplozivnosti 1,4-9,3% volumena u zraku. MPC u zraku radnog područja - 300 mg / m³.

vidi također

Bilješke (uredi)

Književnost

Linkovi