Βουτάνιο
Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
| Βουτάνιο | |
|---|---|
 |
|
| Γενικά | |
| Όνομα | n-βουτάνιο |
| Συνώνυμα | - |
| Χημικός τύπος | C4H10 |
| SMILES | CCCC |
| Μοριακό βάρος | 58,12 g/mol |
| Εμφάνιση | Άχρωμο αέριο |
| Αριθμός CAS | 106-97-8 |
| Αριθμός EC | 203-448-7 |
| Ιδιότητες | |
| Σημείο τήξης | -138,2°C (134,95 K) |
| Σημείο βρασμού | -0,5°C (272,65 K) |
| Ειδικό βάρος | 0,573 (υγρό), 2,11 (αέριο) |
| Διαλυτότητα στο νερό |
61 mg/l (25°C) |
| Ασφάλεια | |
 |
|
| Προσδιορισμός κινδύνων |
Εξαιρετικά εύφλεκτο (F+) |
| Σημείο ανάφλεξης | -60°C (213,15 K) |
| Θερμοκρασία αυτανάφλεξης |
287°C (560,15 K) |
| Φράσεις R/S | R: 12 S: 2,9,16 |
| MSDS | Σύνδεσμος MSDS |
| Η κατάσταση αναφοράς είναι η πρότυπη κατάσταση εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά |
|
Το n-βουτάνιο ανήκει στην οικογένεια των κορεσμένων υδρογονανθράκων. Έχει χημικό τύπο C4H10 και είναι το τέταρτο μέλος της ομόλογης σειράς των αλκανίων.
Παράγεται από το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο και χρησιμοποιείται κυρίως ως καύσιμο για οικιακή και βιομηχανική χρήση.
Πίνακας περιεχομένων |
[Επεξεργασία] Ιδιότητες
Το n-βουτάνιο είναι άχρωμο και εξαιρετικά εύφλεκτο αέριο. Είναι το τελευταίο γραμμικό μέλος της ομόλογης σειράς των αλκανίων που είναι αέριο σε συνθήκες περιβάλλοντος. Είναι παρών, σε μικρά συνήθως ποσοστά, στο φυσικό αέριο και υγροποιείται πολύ εύκολα υπό πίεση, κάτι που κάνει εύκολη τη μεταφορά του.
Είναι μία εξαιρετικά σταθερή χημική ένωση, χωρίς καμία διαβρωτική δράση στα μέταλλα. Ελάχιστα διαλυτό στο νερό, αλλά πολύ διαλυτό στις αλκοόλες, τους αιθέρες και το χλωροφόρμιο.[1]
Το βουτάνιο απαντάται σε δύο ισομερείς μορφές: το (κανονικό) n-βουτάνιο (CH3-CH2-CH2-CH3) που είναι ένας γραμμικός υδρογονάνθρακας, και το ισοβουτάνιο ή μεθυλο-προπάνιο (CH3-CH-(CH3)-CH3). Τα ισομερή αυτά παρόλο που έχουν ίδιο χημικό τύπο και μοριακό βάρος, έχουν διαφορετικές δομές και διαφορετικές ιδιότητες.
Όπως όλα τα αλκάνια, το n-βουτάνιο με περίσσεια οξυγόνου καίγεται προς διοξείδιο του άνθρακα και νερό:
2 C4H10 + 13 O2 → 8 CO2 + 10 H2O
Επίσης υφίσταται αλογόνωση με χλώριο σύμφωνα με μηχανισμό ελευθέρων ριζών (βλέπε αλκάνια), για να δώσει ως προϊόν ένα μείγμα 1-, και 2-χλωρο-βουτανίου ή περισσότερο χλωριωμένων παραγώγων. Οι δεσμοί άνθρακα-υδρογόνου των δύο εσωτερικών ατόμων άνθρακα είναι ελαφρώς ασθενέστερη από τους δεσμού των ακραίων ατόμων άνθρακα (411 και 425 kJ/mol αντίστοιχα). Η διαφορά αυτή εξηγεί και τους διαφορετικούς ρυθμούς χλωρίωσης των ατόμων άνθρακα του βουτανίου.[2]
Τέλος το n-βουτάνιο μπορεί να υποστεί αντίδραση ισομερειώσεως προς ισοβουτάνιο. Η ζήτηση του κανονικού βουτανίου συνήθως είναι μικρότερη από την προσφορά ενώ το αντίθετο συμβαίνει με το ισοβουτάνιο. Αποτέλεσμα αυτού είναι η παραπάνω αντίδραση να έχει γίνει πολύ σημαντική για την παραγωγή του ισοβουτανίου και την εκμετάλλευση του πλεονάζοντος n-βουτανίου.[3]
[Επεξεργασία] Χρήσεις
Η κυριότερη και πιο γνωστή χρήση του n-βουτανίου είναι ως καύσιμο με την ονομασία υγραέριο ή υγροποιημένο αέριο πετρελαίου (LPG). Το υγραέριο, λόγω και της καθαρής καύσης του, έχει ευρεία χρήση στον οικιακό τομέα, στη βιομηχανία, στον αγροτικό τομέα, στον τουριστικό τομέα ακόμα και ως καύσιμο οχημάτων. Εκτός από βουτάνιο, το υγραέριο που πωλείται στο εμπόριο περιέχει σε μικρότερες ποσότητες προπάνιο (~20%) και ακόμη μικρότερες ποσότητες άλλων ουσιών, όπως ακόρεστο προπάνιο (προπένιο) και ακόρεστο βουτάνιο (βουτένιο), καθώς και ίχνη από ελαφρύτερους και βαρύτερους υδρογονάνθρακες (αιθάνιο, μεθάνιο, πεντάνιο και άλλα). Πωλείται σε υγρή μορφή, είτε σε δεξαμενές είτε σε φιάλες υπό πίεση ή ακόμα σε μικρότερα φιαλίδια που είναι εύκολα στη μεταφορά και τη χρήση.[4]
Επίσης χρησιμοποιείται ως καύσιμο στους αναπτήρες, στα καύσιμα αεροπορίας, για την αύξηση του αριθμού οκτανίου, για την παρασκευή καουτσούκ αλλά και ως προωθητικό αέριο για τρόφιμα συσκευασμένα σε δοχεία αεροζόλ με τον κωδικό αριθμό Ε943α.
Τέλος, το n-βουτάνιο χρησιμοποιείται και ως πρώτη ύλη για την παραγωγή μιας πλειάδας οργανικών ενώσεως όπως το οξικό οξύ, το μαλεϊκό οξύ, η μεθανόλη, προπανόλη και βουτανόλη, προπανοϊκό και βουτανοϊκό οξύ και άλλες.[5]
[Επεξεργασία] Ασφάλεια - Υγεία
Το n-βουτάνιο είναι ένα εξαιρετικά εύφλεκτο και πτητικό υλικό το οποίο πρέπει να αποθηκεύεται σε καλά αεριζόμενο μέρος και μακριά από πηγές ανάφλεξης.[6]
[Επεξεργασία] Βιβλιογραφία
- ↑ [The Molecule of the Month - October, 2004.
- ↑ Το βουτάνιο στην αγγλική έκδοση της Βικιπαίδειας.
- ↑ Enterprise Products Partners - Butane isomerization.
- ↑ Πληροφορίες για το υγραέριο από την Shell.
- ↑ 1.Παπαγεωργίου Β.Π., “Εφαρμοσμένη Οργανική Χημεία: Άκυκλες Ενώσεις”, Εκδόσεις Παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1986.
- ↑ Η σελίδα της Ε.Ε. για την ταξινόμηση και την επισήμανση των επικίνδυνων ουσιών.
