Butan - Butane
|
|||
|
|||
Jména | |||
---|---|---|---|
Preferovaný název IUPAC
Butan |
|||
Systematický název IUPAC
Tetracarbane (nikdy se nedoporučuje) |
|||
Ostatní jména
Butylhydrid; Quartan; Chladivo 3-11-0
|
|||
Identifikátory | |||
3D model ( JSmol )
|
|||
969129 | |||
ČEBI | |||
CHEMBL | |||
ChemSpider | |||
Informační karta ECHA | 100,003,136 | ||
Číslo ES | |||
E číslo | E943a (zasklívací prostředky, ...) | ||
1148 | |||
KEGG | |||
Pletivo | butan | ||
PubChem CID
|
|||
Číslo RTECS | |||
UNII | |||
UN číslo | 1011 | ||
CompTox Dashboard ( EPA )
|
|||
|
|||
|
|||
Vlastnosti | |||
C 4 H 10 | |||
Molární hmotnost | 58,124 g · mol −1 | ||
Vzhled | Bezbarvý plyn | ||
Zápach | Benzín nebo zemní plyn | ||
Hustota | 2,48 kg/m 3 (při 15 ° C (59 ° F)) | ||
Bod tání | -140 až -134 ° C; -220 až -209 ° F; 133 až 139 K. | ||
Bod varu | -1 až 1 ° C; 30 až 34 ° F; 272 až 274 K. | ||
61 mg/L (při 20 ° C (68 ° F)) | |||
log P | 2,745 | ||
Tlak páry | ~ 170 kPa při 283 K. | ||
Henryho
konstanta ( k H ) |
11 nmol Pa −1 kg −1 | ||
Konjugovaná kyselina | Butan | ||
−57,4 · 10 −6 cm 3 /mol | |||
Termochemie | |||
Tepelná kapacita ( C )
|
98,49 J/(K · mol) | ||
Standardní entalpie
tvorby (Δ f H ⦵ 298 ) |
−126,3–−124,9 kJ/mol | ||
Standardní entalpie
spalování (Δ c H ⦵ 298 ) |
−2,8781– -2,8769 MJ/mol | ||
Nebezpečí | |||
Bezpečnostní list | Viz: datová stránka | ||
Piktogramy GHS | |||
Signální slovo GHS | Nebezpečí | ||
H220 | |||
P210 | |||
NFPA 704 (ohnivý diamant) | |||
Bod vzplanutí | -60 ° C (-76 ° F, 213 K) | ||
405 ° C (761 ° F; 678 K) | |||
Výbušné limity | 1,8–8,4% | ||
NIOSH (limity expozice USA pro zdraví): | |||
PEL (přípustné)
|
žádný | ||
REL (doporučeno)
|
PEL 800 ppm (1900 mg/m 3 ) | ||
IDLH (bezprostřední nebezpečí)
|
1600 ppm | ||
Související sloučeniny | |||
Související alkany
|
|||
Související sloučeniny
|
Perfluorobutan | ||
Stránka doplňkových údajů | |||
Index lomu ( n ), dielektrická konstanta (ε r ) atd. |
|||
Termodynamická
data |
Fázové chování pevná látka – kapalina – plyn |
||
UV , IR , NMR , MS | |||
Pokud není uvedeno jinak, jsou údaje uvedeny pro materiály ve standardním stavu (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
|||
ověřit ( co je to ?) | |||
Reference na infobox | |||
Butan ( / b ju t eɪ n / ), nebo n butanu je alkan se vzorcem C 4 H 10 . Butan je plyn při pokojové teplotě a atmosférickém tlaku. Butan je vysoce hořlavý, bezbarvý, snadno zkapalněný plyn, který se při pokojové teplotě rychle odpařuje. Název butan pochází z kořenů but- (z kyseliny máselné , pojmenované podle řeckého slova pro máslo) a -ane . Byl objeven chemikem Edwardem Franklandem v roce 1849. Byl nalezen rozpuštěný v ropě v roce 1864 Edmundem Ronaldem , který jako první popsal jeho vlastnosti.
Dějiny
Butan objevil chemik Edward Frankland v roce 1849. Byl nalezen rozpuštěný v ropě v roce 1864 Edmundem Ronaldem, který jako první popsal jeho vlastnosti.
Izomery
Běžné jméno |
normální butan nerozvětvený butan n -butan |
isobutan i -butan |
Název IUPAC | butan | methylpropan |
Molekulární diagram |
||
Kosterní diagram |
Rotace kolem centrální vazby C -C vytváří dvě různé konformace ( trans a gauche ) pro n -butan.
Reakce
Když je kyslíku dostatek, butan hoří za vzniku oxidu uhličitého a vodní páry; když je omezen kyslík, může se také tvořit uhlík ( saze ) nebo oxid uhelnatý . Butan je hustší než vzduch.
Když je dostatek kyslíku:
- 2 C 4 H 10 + 13 O 2 → 8 CO 2 + 10 H 2 O
Když je kyslík omezený:
- 2 C 4 H 10 + 9 O 2 → 8 CO + 10 H 2 O
Hmotnostní butan obsahuje asi 49,5 MJ / kg (13,8 kWh /kg; 22,5 MJ/ lb ; 21 300 Btu /lb) nebo objem kapaliny 29,7 megajoulů na litr (8,3 kWh/l; 112 MJ/US gal; 107 000 Btu/US gal).
Maximální adiabatická teplota plamene butanu se vzduchem je 2 243 K (1 970 ° C; 3 578 ° F).
n butan je surovinou pro DuPont katalytický proces je pro přípravu maleinanhydridu :
- 2 CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 + 7 O 2 → 2 C 2 H 2 (CO) 2 O + 8 H 2 O
n- Butan, stejně jako všechny uhlovodíky, prochází chlorací volných radikálů, přičemž poskytuje jak 1-chlor- a 2-chlorbutan, tak i více vysoce chlorovaných derivátů. Relativní rychlosti chlorace jsou částečně vysvětleny rozdílnými energiemi disociační vazby , 425 a 411 kJ /mol pro dva typy vazeb CH.
Využití
Normální butan lze použít pro míchání benzinu , jako topný plyn, rozpouštědlo pro extrakci vonných látek, buď samotné nebo ve směsi s propanem , a jako výchozí surovinu pro výrobu ethylenu a butadienu , klíčové složky syntetického kaučuku . Isobutan primárně používají rafinerie ke zvýšení (zvýšení) oktanového čísla automobilového benzínu.
Když je smíchán s propanem a jinými uhlovodíky, může být pro zkapalněný ropný plyn komerčně označován jako LPG . Používá se jako benzínová složka, jako výchozí surovina pro výrobu základních petrochemických produktů při parním krakování , jako palivo pro zapalovače cigaret a jako pohonná látka v aerosolových sprejích, jako jsou deodoranty .
Jako chladiva lze použít velmi čisté formy butanu, zejména isobutan, a do značné míry nahradily halometany poškozující ozonovou vrstvu , například v domácích chladničkách a mrazničkách. Provozní tlak systému pro butan je nižší než u halomethanů, jako je R-12 , takže systémy R-12, jako například v automobilových klimatizačních systémech, nebudou při převodu na čistý butan fungovat optimálně, a proto je směs isobutanu a propanu slouží k zajištění výkonu chladicího systému srovnatelného s R-12.
Butan se také používá jako lehčí palivo pro běžný zapalovač nebo butanový hořák a prodává se v lahvích jako palivo pro vaření, grilování a kempování. Globálnímu trhu s butanovými kanystry dominují jihokorejští výrobci.
Jako palivo se často mísí s malým množstvím sirovodíku a merkaptanů, které dodají nespálenému plynu urážlivý zápach snadno rozpoznatelný lidským nosem. Tímto způsobem lze snadno identifikovat úniky butanu. I když jsou sirovodík a merkaptany toxické, jsou přítomny v tak nízkých hladinách, že butan se udušením a nebezpečím požáru stává problémem daleko před toxicitou. Většina komerčně dostupných butanů také obsahuje určité množství kontaminujícího oleje, který lze odstranit filtrací, ale který jinak zanechá v místě zapálení usazeniny a může případně zablokovat rovnoměrný tok plynu. Butan používaný při extrakci vonných látek tyto kontaminanty neobsahuje a butanové plyny mohou způsobit explozi plynu ve špatně větraných prostorách, pokud úniky zůstanou bez povšimnutí a jsou zapáleny jiskrou nebo plamenem. Butan ve své nejčistší formě se také používá jako rozpouštědlo při průmyslové extrakci konopné oleje.
Účinky a zdravotní problémy
Vdechování butanu může při zneužívání přímo z vysoce přetlakové nádoby způsobit euforii , ospalost , bezvědomí , asfyxii , srdeční arytmii , kolísání krevního tlaku a dočasnou ztrátu paměti a může způsobit smrt udušením a komorovou fibrilací . Vstupuje do krevního zásobení a během několika sekund vyvolává intoxikaci. Butan je nejčastěji zneužívanou těkavou látkou ve Velké Británii a byl příčinou 52% úmrtí souvisejících s rozpouštědly v roce 2000. Postřikem butanu přímo do hrdla se proud tekutiny může rychle ochladit na -20 ° C (-4 ° C) F) expanzí způsobující prodloužený laryngospasmus . Syndrom „ Náhlé smrti smrkáče “, který poprvé popsal Bass v roce 1970, je nejčastější jedinou příčinou smrti související s rozpouštědly, což má za následek 55% známých smrtelných případů.
Viz také
- Izobutan
- Cyklobutan
- Dimethylether
- Zneužívání těkavých látek
- Butan (datová stránka)
- Butanone
- n -butanol
- Zkapalněný ropný plyn
- Průmyslový plyn
- Butanová pochodeň
- Výbuchy plynu