Бутан

Бутан () или н-бутан алкан с формулой C 4H10. Бутан - это газ при комнатной температуре и атмосферном давлении. Бутан - легковоспламеняющийся, бесцветный, легко сжижаемый газ, который быстро испаряется при комнатной температуре. Название бутан происходит от корней но- (от масляная кислота, названного в честь греческого слова, обозначающего масло) и -ан. Он был открыт химиком Эдвардом Франклендом в 1849 году. Он был обнаружен растворенным в сырой нефти в 1864 году Эдмундом Рональдсом, который первым описал его свойства.

Содержание

1 Изомеры
2 Реакции
3 Использование
4 Эффекты и проблемы со здоровьем
5 См. Также
6 Ссылки
7 Внешние ссылки

Изомеры

Обычное название	бутан . разветвленный бутан . н-бутан	. трет-бутан
название IUPAC	бутан	2-метилпропан
Молекулярная. диаграмма
Скелетная. диаграмма

Вращение вокруг центральной связи C-C дает две разные конформации (транс и гош) для н-бутана.

Реакции

Спектр синего пламени от горелки с бутаном , показывающий излучение полосы молекулярного радикала CH и полосы C 2Лебедя

Когда кислорода много, бутан сгорает с образованием углерода диоксид и водяной пар; когда кислород ограничен, также может образовываться углерод (сажа ) или монооксид углерода. Бутан плотнее воздуха.

Когда кислорода достаточно:

2 C 4H10+ 13 O 2 → 8 CO 2 + 10 H 2O

Когда кислород ограничен :

2 C 4H10+ 9 O 2 → 8 CO + 10 H 2O

Максимальная адиабатическая температура пламени бутана с воздухом составляет 2243 К (1970 ° C; 3578 ° F).

н-Бутан является сырьем для каталитического процесса DuPont получения малеинового ангидрида :

2 CH 3CH2CH2CH3+ 7 O 2 <204.>→ 2 C 2H2(CO) 2 O + 8H 2O

н-Бутан, как и все углеводороды, подвергается свободнорадикальному хлорированию, обеспечивая как 1-хлор, так и 2 -хлорбутаны, а также более хлорированные производные. Относительные скорости хлорирования частично объясняются разными энергиями диссоциации связи ,, 425 и 411 кДж / моль для двух типов связей C-H.

Использует

Нормальный бутан может использоваться для бензина в качестве топливного газа, растворителя для экстракции ароматизаторов, отдельно или в смеси с пропаном и в качестве сырья для производства этилена и бутадиена, ключевого ингредиента синтетического каучука. Изобутан в основном используется нефтеперерабатывающими заводами для повышения (увеличения) октанового числа автомобильного бензина.

При смешивании с пропаном и других углеводородов, он может упоминаться как LPG для сжиженного нефтяного газа. Он используется в качестве компонента бензина, в качестве сырья для производства основных нефтехимических продуктов в паровом крекинге, в качестве топлива для сигарет зажигалок и пропеллент в аэрозольных спреях, таких как дезодоранты.

Очень чистые формы бутана, особенно изобутан, могут использоваться в качестве хладагентов и в значительной степени заменяют разрушающие озоновый слой галометаны, например, в бытовых холодильниках и морозильниках. Рабочее давление системы для бутана ниже, чем для галометанов, таких как R-12, поэтому системы R-12, такие как автомобильные системы кондиционирования воздуха, при преобразовании в чистый бутан не будут работать оптимально и, следовательно, смесь изобутана и пропана используется для обеспечения производительности системы охлаждения, сравнимой с R-12.

Бутан также используется в качестве зажигалки топлива для обычной зажигалки или бутановой горелки и продается в бутылках в качестве топлива для приготовления пищи, барбекю и походных печей. На мировом рынке канистр с бутаном доминируют южнокорейские производители.

В качестве топлива его часто смешивают с небольшими количествами сероводорода и меркаптанов который придаст несгоревшему газу неприятный запах, который легко уловить человеческим носом. Таким образом можно легко определить утечку бутана. Хотя сероводород и меркаптаны токсичны, они присутствуют в таких низких количествах, что опасность удушья и возгорания бутаном становится проблемой задолго до токсичности. Наиболее коммерчески доступный бутан также содержит определенное количество загрязняющего масла, которое может быть удалено путем фильтрации, но которое в противном случае оставит отложение в точке воспламенения и может в конечном итоге заблокировать равномерный поток газа. Загрязняющие вещества не используются при экстракции ароматизаторов, а газы-бутаны могут вызвать взрыв газа в плохо вентилируемых помещениях, если утечки остаются незамеченными и воспламеняются от искры или пламени.


Канистры с бутановым топливом для использования в походных печах.	Бутановая зажигалка, с изображением резервуара для жидкого бутана	Аэрозольный баллончик, в котором в качестве пропеллента может использоваться бутан	Баллон с бутановым газом, используемый для приготовления пищи

Воздействие и проблемы со здоровьем

Вдыхание бутана может вызвать эйфорию, сонливость, потерю сознания, асфиксию, сердечную аритмию, колебания артериального давления и временная потеря памяти при злоупотреблении непосредственно из контейнера под высоким давлением и может привести к смерти от асфиксии и фибрилляции желудочков. Он попадает в кровоток и в течение нескольких секунд вызывает интоксикацию. Бутан является наиболее распространенным летучим веществом в Великобритании и стал причиной 52% смертей, связанных с растворителями, в 2000 году. Распыляя бутан прямо в горло, струя жидкости может быстро охладиться до -20 ° C (-4 ° F) путем расширения, вызывая длительный ларингоспазм. Синдром «внезапной смерти сниффера », впервые описанный Бассом в 1970 году, является наиболее частой причиной смерти, связанной с растворителями, приводя к 55% известных смертельных случаев.

Небольшое количество диоксид азота, токсичный газ, образуется в результате сжигания газообразного бутана вместе с любым сгоранием в земной атмосфере и представляет опасность для здоровья человека из-за домашних обогревателей и печей.

См. Также

Ссылки

Внешние ссылки

На Викискладе есть носители, связанные с Бутаном.