Зачем смешивают пропан и бутан – свойства сжиженных углеводородных газов

Не путать с бутен, Butyne, или же Бутан.

органическое соединение
Бутан

ИменаПредпочтительное название IUPAC
Бутан[3]Систематическое название ИЮПАК
Тетракарбан (никогда не рекомендуется[3])Другие имена
Бутилгидрид;[1] Квартан;[2] Хладагент 3-11-0Идентификаторы Количество CAS

• 106-97-8 Y

3D модель (JSmol)

• Интерактивное изображение

Ссылка на Beilstein969129ЧЭБИ

• ЧЕБИ: 37808 Y

ЧЭМБЛ

• ChEMBL134702 Y

ChemSpider

• 7555 Y

ECHA InfoCard100.003.136Номер ЕС

• 203-448-7

Номер EE943a (глазурь, …) Ссылка на Гмелин1148КЕГГ

• D03186 Y

MeSHбутан PubChem CID

• 7843

Номер RTECS

• EJ4200000

UNII

• 6LV4FOR43R Y

Номер ООН1011 Панель управления CompTox (EPA)

• DTXSID7024665

ИнЧИ

• InChI = 1S / C4H10 / c1-3-4-2 / ​​h3-4H2,1-2H3 Y

  Ключ: IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N Y

Улыбки

• СССС

Характеристики Химическая формулаC4ЧАС10Молярная масса58.124 г · моль−1ВнешностьБесцветный газЗапахКак бензин или природный газ[1]Плотность2,48 кг / м3 (при 15 ° C (59 ° F))Температура плавленияОт -140 до -134 ° С; От -220 до -209 ° F; 133–139 КТочка кипенияОт -1 до 1 ° С; От 30 до 34 ° F; От 272 до 274 К Растворимость в воде61 мг л−1 (при 20 ° C (68 ° F))бревно п2.745Давление газа~ 170 кПа при 283 К [4] Закон Генри постоянный (k

ЧАС)

11 нмоль Па−1 кг−1Конъюгированная кислотаБутан Магнитная восприимчивость (χ)-57.4·10−6 см3/ мольТермохимия Теплоемкость (C

)

98,49 Дж К−1 моль−1 Станд. Энтальпия формирование (ΔжЧАС

⦵298)

−126,3–−124,9 кДж моль−1 Станд. Энтальпия горение (ΔcЧАС

⦵298)

−2,8781–−2,8769 МДж моль−1Опасности[5]Паспорт безопасностиВидеть: страница данныхПиктограммы GHSСигнальное слово GHSОпасность Формулировки опасности GHSH220 Меры предосторожности GHSP210NFPA 704
(огненный алмаз) 4

1

0

SA

точка возгорания-60 ° С (-76 ° F, 213 К) Самовоспламенение температура405 ° С (761 ° F, 678 К)Пределы взрываемости1.8–8.4%NIOSH
(Пределы воздействия на здоровье в США): PEL (Допустимо)никто[1] REL (Рекомендуемые)TWA 800 частей на миллион (1900 мг / м3)[1] IDLH (Непосредственная опасность)1600 частей на миллион[1]Родственные соединения Родственные алканы

• Пропан
• Изобутан
• Пентан

Родственные соединенияПерфторбутанСтраница дополнительных данных Структура и характеристикиПоказатель преломления (п
), Диэлектрическая постоянная (εр), так далее. Термодинамический данныеФазовое поведение твердое тело – жидкость – газ Спектральные данные, , ЯМР, Если не указано иное, данные для материалов приводятся в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).Y проверять (что YN ?)Ссылки на инфобоксы

Бутан

(/ˈбjuːтeɪп/) или же
п
-бутан
является алкан с формулой C4ЧАС10. Бутан — это газ при комнатной температуре и атмосферном давлении. Бутан легко воспламеняется, бесцветен, легко сжиженный газ который быстро испаряется при комнатной температуре. Название бутан происходит от корней но- (из Масляная кислота, названный в честь греческого слова, обозначающего масло) и -ан. Это было обнаружено химиком Эдвард Франкленд в 1849 г.[6] Он был обнаружен растворенным в сырой нефти в 1864 году. Эдмунд Рональдс, который первым описал его свойства.[7][8]

Изомеры

Основная статья: C4H10

Распространенное имя	нормальный бутаннеразветвленный бутанп -бутан	изобутаня -бутан
Название ИЮПАК	бутан	2-метилпропан
Молекулярный диаграмма
Скелетный диаграмма

Вращение о центральном C − C связь производит два разных конформации (транс

и
бестактный
) за
п
-бутан.[9]

Реакции

Спектр синего пламени от бутановая горелка показывая CH молекулярный радикальный полосы излучения и C2Лебединые группы
Когда кислорода много, бутан горит с образованием углекислый газ и водяной пар; когда кислород ограничен, углерод (сажа) или монооксид углерода. Бутан плотнее воздуха.

Когда кислорода достаточно:

2 С4ЧАС10 + 13 O2 → 8 СО2 + 10 часов2О

Когда кислород ограничен:

2 С4ЧАС10 + 9 O2 → 8 СО + 10 ч2О

Максимум адиабатическое пламя температура бутана с воздуха составляет 2243 К (1970 ° C; 3578 ° F).

п

-Бутан — сырье для DuPontкаталитический процесс приготовления малеиновый ангидрид:
2 канала3CH2CH2CH3 + 7 O2 → 2 С2ЧАС2(CO)2O + 8 H2О
п

-Бутан, как и все углеводороды, подвергается свободный радикал хлорирование дает как 1-хлор-, так и 2-хлорбутаны, а также более сильно хлорированные производные. Относительные скорости хлорирования частично объясняются разными энергии диссоциации связи, 425 и 411 кДж/ моль для двух типов связей C-H.

Отрывок, характеризующий Бутан (вещество)

– Весь взбуровился, Яков Алпатыч: другую бочку привезли. – Так ты слушай. Я к исправнику поеду, а ты народу повести, и чтоб они это бросили, и чтоб подводы были. – Слушаю, – отвечал Дрон. Больше Яков Алпатыч не настаивал. Он долго управлял народом и знал, что главное средство для того, чтобы люди повиновались, состоит в том, чтобы не показывать им сомнения в том, что они могут не повиноваться. Добившись от Дрона покорного «слушаю с», Яков Алпатыч удовлетворился этим, хотя он не только сомневался, но почти был уверен в том, что подводы без помощи воинской команды не будут доставлены. И действительно, к вечеру подводы не были собраны. На деревне у кабака была опять сходка, и на сходке положено было угнать лошадей в лес и не выдавать подвод. Ничего не говоря об этом княжне, Алпатыч велел сложить с пришедших из Лысых Гор свою собственную кладь и приготовить этих лошадей под кареты княжны, а сам поехал к начальству. Х После похорон отца княжна Марья заперлась в своей комнате и никого не впускала к себе. К двери подошла девушка сказать, что Алпатыч пришел спросить приказания об отъезде. (Это было еще до разговора Алпатыча с Дроном.) Княжна Марья приподнялась с дивана, на котором она лежала, и сквозь затворенную дверь проговорила, что она никуда и никогда не поедет и просит, чтобы ее оставили в покое. Окна комнаты, в которой лежала княжна Марья, были на запад. Она лежала на диване лицом к стене и, перебирая пальцами пуговицы на кожаной подушке, видела только эту подушку, и неясные мысли ее были сосредоточены на одном: она думала о невозвратимости смерти и о той своей душевной мерзости, которой она не знала до сих пор и которая выказалась во время болезни ее отца. Она хотела, но не смела молиться, не смела в том душевном состоянии, в котором она находилась, обращаться к богу. Она долго лежала в этом положении. Солнце зашло на другую сторону дома и косыми вечерними лучами в открытые окна осветило комнату и часть сафьянной подушки, на которую смотрела княжна Марья. Ход мыслей ее вдруг приостановился. Она бессознательно приподнялась, оправила волоса, встала и подошла к окну, невольно вдыхая в себя прохладу ясного, но ветреного вечера. «Да, теперь тебе удобно любоваться вечером! Его уж нет, и никто тебе не помешает», – сказала она себе, и, опустившись на стул, она упала головой на подоконник. Кто то нежным и тихим голосом назвал ее со стороны сада и поцеловал в голову. Она оглянулась. Это была m lle Bourienne, в черном платье и плерезах. Она тихо подошла к княжне Марье, со вздохом поцеловала ее и тотчас же заплакала. Княжна Марья оглянулась на нее. Все прежние столкновения с нею, ревность к ней, вспомнились княжне Марье; вспомнилось и то, как он последнее время изменился к m lle Bourienne, не мог ее видеть, и, стало быть, как несправедливы были те упреки, которые княжна Марья в душе своей делала ей. «Да и мне ли, мне ли, желавшей его смерти, осуждать кого нибудь! – подумала она. Княжне Марье живо представилось положение m lle Bourienne, в последнее время отдаленной от ее общества, но вместе с тем зависящей от нее и живущей в чужом доме. И ей стало жалко ее. Она кротко вопросительно посмотрела на нее и протянула ей руку. M lle Bourienne тотчас заплакала, стала целовать ее руку и говорить о горе, постигшем княжну, делая себя участницей этого горя. Она говорила о том, что единственное утешение в ее горе есть то, что княжна позволила ей разделить его с нею. Она говорила, что все бывшие недоразумения должны уничтожиться перед великим горем, что она чувствует себя чистой перед всеми и что он оттуда видит ее любовь и благодарность. Княжна слушала ее, не понимая ее слов, но изредка взглядывая на нее и вслушиваясь в звуки ее голоса. – Ваше положение вдвойне ужасно, милая княжна, – помолчав немного, сказала m lle Bourienne. – Я понимаю, что вы не могли и не можете думать о себе; но я моей любовью к вам обязана это сделать… Алпатыч был у вас? Говорил он с вами об отъезде? – спросила она. Княжна Марья не отвечала. Она не понимала, куда и кто должен был ехать. «Разве можно было что нибудь предпринимать теперь, думать о чем нибудь? Разве не все равно? Она не отвечала. – Вы знаете ли, chere Marie, – сказала m lle Bourienne, – знаете ли, что мы в опасности, что мы окружены французами; ехать теперь опасно. Ежели мы поедем, мы почти наверное попадем в плен, и бог знает… Княжна Марья смотрела на свою подругу, не понимая того, что она говорила. – Ах, ежели бы кто нибудь знал, как мне все все равно теперь, – сказала она. – Разумеется, я ни за что не желала бы уехать от него… Алпатыч мне говорил что то об отъезде… Поговорите с ним, я ничего, ничего не могу и не хочу… – Я говорила с ним. Он надеется, что мы успеем уехать завтра; но я думаю, что теперь лучше бы было остаться здесь, – сказала m lle Bourienne. – Потому что, согласитесь, chere Marie, попасть в руки солдат или бунтующих мужиков на дороге – было бы ужасно. – M lle Bourienne достала из ридикюля объявление на нерусской необыкновенной бумаге французского генерала Рамо о том, чтобы жители не покидали своих домов, что им оказано будет должное покровительство французскими властями, и подала ее княжне. – Я думаю, что лучше обратиться к этому генералу, – сказала m lle Bourienne, – и я уверена, что вам будет оказано должное уважение. Княжна Марья читала бумагу, и сухие рыдания задергали ее лицо. – Через кого вы получили это? – сказала она. – Вероятно, узнали, что я француженка по имени, – краснея, сказала m lle Bourienne. Княжна Марья с бумагой в руке встала от окна и с бледным лицом вышла из комнаты и пошла в бывший кабинет князя Андрея.

Использует

Обычный бутан можно использовать для бензин смешивание в качестве топливного газа растворителя для экстракции ароматизаторов, отдельно или в смеси с пропан, и как сырье для производства этилен и бутадиен, ключевой ингредиент синтетическая резина. Изобутан в основном используется нефтеперерабатывающие заводы для усиления (увеличения) октан количество автомобильного бензина.[10][11][12][13]

При смешивании с пропан и других углеводородов, он может называться коммерчески СУГ, для сжиженного углеводородного газа. Используется как компонент бензина, как сырье для производства базовых нефтехимия в паровой крекинг, как топливо для сигарет зажигалки и как пропеллент в аэрозоли Такие как дезодоранты.[14]

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

Бутан также используется как более легкий топливо для обычной зажигалки или бутановая горелка и продается в бутылках в качестве топлива для приготовления пищи, барбекю и походных печей. На мировом рынке канистр с бутаном доминируют южнокорейский производители.[15]

В качестве топлива его часто смешивают с небольшими количествами сероводород и меркаптаны что 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.[нужна цитата

] Наиболее коммерчески доступный бутан также содержит определенное количество загрязняющего масла, которое можно удалить путем фильтрации, но которое в противном случае оставит отложение в точке воспламенения и может в конечном итоге заблокировать равномерный поток газа.[16]Загрязняющие вещества не используются при экстракции ароматизаторов.[
уточнить
] и бутановые газы могут вызвать взрыв газа в плохо вентилируемых помещениях, если утечки остаются незамеченными и воспламеняются от искры или пламени.[
нужна цитата
]

Канистры бутанового топлива для использования в походных печах.

Бутановая зажигалка с резервуаром для жидкого бутана

Аэрозольный баллончик, в котором в качестве пропеллента может использоваться бутан.

Баллон с бутаном, используемый для приготовления пищи

Примечания

1. В свою очередь, др.-греч. βούτῡρον «масло» происходит от βοῦς «корова, вол» и τυρός «сыр».
2. [www.nge.ru/g_20448-90.htm ГОСТ 20448-90. Газы углеводородные сжиженные топливные для коммунально-бытового потребления]
3. [www.bestpravo.com/fed2003/data07/tex22892.htm Газохроматографическое измерение массовых концентраций углеводородов: метана, этана, этилена, пропана, пропилена, н
   -бутана, альфа-бутилена, изопентана в воздухе рабочей зоны. Методические указания. МУК 4.1.1306-03 (УТВ. ГЛАВНЫМ ГОСУДАРСТВЕННЫМ САНИТАРНЫМ ВРАЧОМ РФ 30.03.2003)]
4. Химическая энциклопедия Т1, М. 1988, стр. 331, Статья «Бутаны»
5. [fas.su/index.php?page=319 Физико-химические свойства пропан-бутановой смеси]
6. [www.chemport.ru/chemical_substance_644.html) Бутан: химически и физические свойства]

Последствия и проблемы со здоровьем

Вдыхание бутана может вызвать: эйфория, сонливость, бессознательное состояние, асфиксия, аритмия сердца, колебания артериального давления и временная потеря памяти при злоупотреблении непосредственно из контейнера под высоким давлением и могут привести к смерти от удушье и мерцание желудочков. Он попадает в кровоток и в течение нескольких секунд вызывает интоксикацию.[17] Бутан является наиболее распространенным летучим веществом в Великобритании и стал причиной 52% смертей, связанных с растворителями, в 2000 году.[18] Распыляя бутан непосредственно в горло, струя жидкости может быстро охладиться до -20 ° C (-4 ° F) за счет расширения, вызывая длительное ларингоспазм.[19] «Внезапная смерть снифферасиндром, впервые описанный Бассом в 1970 г.,[20] является наиболее частой причиной смерти, связанной с растворителями, вызывая 55% известных смертельных случаев.[19]

Физические свойства

Бутан — бесцветный горючий газ, со специфическим запахом, при нормальном давлении легко сжижаем от −0,5 °C, замерзает при −138 °C; при повышенном давлении и обычной температуре — легколетучая жидкость. Критическая температура +152 °C, критическое давление 3,797 МПа.

• Растворимость в воде — 6,1 мг в 100 мл (для н
  -бутана, при 20 °C), значительно лучше растворяется в органических растворителях[4]). Может образовывать азеотропную смесь с водой при температуре около 100 °C и давлении 10 атм.
• Плотность жидкой фазы — 580 кг/м³[5]
• Плотность газовой фазы при нормальных условиях — 2,703 кг/м³, при 15 °C — 2,550 кг/м³К:Википедия:Статьи без источников (тип: не указан)[источник не указан 2804 дня
  ]
• Теплота сгорания 45,8 МДж/кг (2657 МДж/моль (см.[6]).

Рекомендации

1. ^ абcdе
   Карманный справочник NIOSH по химической опасности. «#0068». Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
2. Хофманн, Август Вильгельм Фон (1 января 1867 г.). «I. О действии трихлорида фосфора на соли ароматических монаминов». Труды Лондонского королевского общества
   .
   15
   : 54–62. Дои:10.1098 / rspl.1866.0018. S2CID 98496840.
3. ^ аб
   «Переднее дело».
   Номенклатура органической химии: Рекомендации ИЮПАК и предпочтительные названия 2013 (Синяя книга)
   . Кембридж: Королевское химическое общество. 2014. с. 4. Дои:10.1039 / 9781849733069-FP001. ISBN 978-0-85404-182-4 . Точно так же сохраненные названия «этан», «пропан» и «бутан» никогда не заменялись систематическими названиями «дикарбан», «трикарбан» и «тетракарбан», как рекомендовалось для аналогов силана, «дисилан»; фосфан, «трифосфан»; и сульфан, «тетрасульфан».
4. В. Б. Кей (1940). «Соотношение давление-объем-температура для н-бутана». Промышленная и инженерная химия
   .
   32
   (3): 358–360. Дои:10.1021 / ie50363a016.
5. «Паспорт безопасности, название материала: н-бутан» (PDF). США: Matheson Tri-Gas Incorporated. 5 февраля 2011. Архивировано с оригинал (PDF) 1 октября 2011 г.. Получено 11 декабря 2011.
6. «Ок бумаги» (PDF). www.chem.qmul.ac.uk
   .
7. Уоттс, Х. (1868). Словарь по химии
   .
   4
   . п. 385.
8. Maybery, C.F. (1896 г.). «О составе серных нефтей Огайо и Канады». Труды Американской академии искусств и наук
   .
   31
   : 1–66. Дои:10.2307/20020618. JSTOR 20020618.
9. Роман Михайлович Балабин (2009). «Разница в энтальпии между конформациями нормальных алканов: исследование методом рамановской спектроскопии п
   -Пентан и
   п
   -Бутан».
   J. Phys. Chem. А
   .
   113
   (6): 1012–9. Дои:10.1021 / jp809639s. PMID 19152252.
10. MarkWest Energy Partners, L.P. Форма 10-K. Sec.gov
11. Copano Energy, L.L.C. Форма 10-К. Sec.gov. Проверено 12 декабря 2012.
12. Targa Resources Partners LP Form10-k. Sec.gov. Проверено 12 декабря 2012.
13. Crosstex Energy, L.P. FORM 10-K. Sec.gov
14. Праймер по смешиванию бензина. Информационный меморандум EPRINC
15. «Предприниматель преодолел тяготы китайской тюрьмы». houstonchronicle.com
    . 21 июня 2016 г.. Получено 20 сентября 2022.
16. «BHO Mystery Oil». Сканк Фарм Исследования
    . 2013-08-26. Получено 2019-12-05.
17. «Нейротоксические эффекты от бутанового газа». thcfarmer.com. 19 декабря 2009 г.. Получено 3 октября 2016.
18. Филд-Смит М., Бланд Дж. М., Тейлор Дж. С. и др. «Тенденции смертности, связанной со злоупотреблением летучими веществами, 1971–2004 гг.» (PDF). Департамент наук об общественном здоровье. Лондон: Медицинская школа Святого Георгия. Архивировано из оригинал (PDF) 27 марта 2007 г.
19. ^ аб
    Рэмси Дж., Андерсон Х.Р., Блур К. и др. (1989). «Введение в практику, распространенность и химическую токсикологию злоупотребления летучими веществами».
    Hum Toxicol
    .
    8
    (4): 261–269. Дои:10.1177/096032718900800403. PMID 2777265. S2CID 19617950.
20. Басс М. (1970). «Внезапная нюхательная смерть». JAMA
    .
    212
    (12): 2075–2079. Дои:10.1001 / jama.1970.03170250031004. PMID 5467774.

Ссылки

Алкены	Этилен • Пропен • Бутены • Пентены • Гексены • Гептены • Октен
Алкины	Ацетилен • Пропин • Бутин
Диены	Пропадиен • Бутадиен • Изопрен • Циклобутадиен
Другие ненасыщенные	Винилацетилен • Диацетилен • Каротин
Циклоалканы	Циклопропан • Циклобутан • Циклопентан • Циклогексан • Циклооктан • Декалин • Индан • Инден
Ароматические	Бензол • Толуол • Диметилбензолы • Этилбензол • Пропилбензол • Кумол • Стирол • Фенилацетилен • Индан • Дифенил • Дифенилметан • Трифенилметан • Тетрафенилметан • Инден
Полициклические	Нафталин • Антрацен • Бензантрацен • Пентацен • Фенантрен • Пирен • Бензпирен • Азулен • Хризен