butan (tvar)
| Butan | |||
|---|---|---|---|
 | |||
| 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 | 7843 | ||
| Reg. EINECS broj | 203-448-7 (prikaz, stručni). | ||
| OSMJESKE | |||
| InChI | |||
| Codex Alimentarius | E943a | ||
| RTECS | EJ4200000 | ||
| ChEBI | 37808 | ||
| UN broj | 1011 | ||
| ChemSpider | 7555 | ||
| Sigurnost | |||
| Ograničavanje koncentracije | 300 mg / m³ | ||
| NFPA 704 | |||
| Podaci se temelje na standardnim uvjetima (25 °C, 100 kPa) osim ako nije drugačije naznačeno. | |||
 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 |  | −138.3 | −0,5 |
| izobutan | CH (CH 3 ) 3 |  | −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)
- ↑ 1 2 https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/butane#section=Flash-Point
- ↑ 1 2 3 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0068.html
- ↑ Zauzvrat, starogrčki. βούτῡρον "maslac" dolazi od βοῦς "krava, vol" i τυρός "sir".
- ↑ GOST 20448-90. Ukapljeni ugljikovodični plinovi za domaću potrošnju
- ↑ Plinsko kromatografsko mjerenje masenih koncentracija ugljikovodika: metan, etan, etilen, propan, propilen, n- butan, alfa-butilen, izopentan u zraku radnog prostora. Metodičke upute. MUK 4.1.1306-03 (ODOBRIO GLAVNI DRŽAVNI SANITARNI LIJEČNIK Ruske Federacije 30.03.2003.) (veza nedostupna)
- ↑ Kemijska enciklopedija T1, M. 1988., str. 331, članak "Butani"
- ↑ Fizikalno-kemijska svojstva smjese propan-butan
- ↑ butan: fizikalna i kemijska svojstva . www.chemport.ru. Datum tretmana: 09.09.2019.
Književnost
- Lvov M.D. Butan, ugljikovodik // Enciklopedijski rječnik Brockhausa i Efrona : u 86 svezaka (82 sveska i 4 dodatna). - SPb. , 1890-1907.
