PANORAMICA
Il butano (BYOO-tane) è un gas incolore con l’odore del gas naturale che è facilmente infiammabile ed esplosivo. Esiste in due forme isomeriche. Gli isomeri sono forme di un composto chimico con la stessa formula molecolare (in questo caso, C4H10), ma diverse disposizioni strutturali. In un isomero (“normale “o” n – ” butano), i quattro atomi di carbonio sono disposti in una catena continua, mentre nell’altro (“iso-butano”), tre atomi di carbonio sono disposti in una catena continua e il quarto atomo di carbonio è attaccato all’atomo centrale in quella catena.
Il butano si trova naturalmente nel gas naturale, dove è presente nella misura di circa l ‘ 1%, e nel petrolio, dove esiste solo in quantità molto piccole. Il butano è usato principalmente come combustibile e come intermediario chimico, un composto utilizzato per produrre altre sostanze chimiche.
FATTI CHIAVE
ALTRI NOMI:
n-Butano
FORMULA:
C4H10
ELEMENTI:
Carbonio, idrogeno
COMPOSTO TIPO:
Alcano; sature di idrocarburi (biologico)
STATO:
Gas
PESO MOLECOLARE:
58.12 g/mol
PUNTO di FUSIONE:
-138.3°C (-216.9°F)
PUNTO di EBOLLIZIONE:
-0.5°C A 31°F)
SOLUBILITÀ:
Leggermente solubile in acqua; solubile in alcool etilico, etere e cloroformio
COME È FATTO
Il butano si ottiene durante la separazione del gas naturale nei suoi componenti. Il gas naturale consiste principalmente (dal 70 al 90%) di metano. Altri componenti includono etano (circa il 9%), propano (circa il 3%) e butano (circa l ‘ 1%). Il restante 1-2 per cento del gas naturale è impurità, tra cui azoto, anidride carbonica, composti di zolfo e acqua. Il processo di separazione del gas naturale nei suoi componenti inizia con la rimozione dell’acqua. Il gas naturale viene forzato attraverso un agente essiccante, come il glicole dietilenico (HO(CH2)2O(CH2)2OH), che rimuove efficacemente l’acqua dal gas. Il gas secco viene quindi trattato con un agente per rimuovere anidride carbonica, composti di zolfo e altre impurità. Dietanolamina (HO (CH2)2NH (CH2) 2OH) è un efficiente “scavenger” di molte di queste impurità.
Dopo la disidratazione e la rimozione delle impurità, il gas rimanente è costituito quasi interamente da idrocarburi semplici, principalmente metano, etano, propano e butano. Questi idrocarburi possono essere separati l’uno dall’altro raffreddandoli fino a raggiungere il punto in cui diventano liquidi. Poiché ogni componente si liquefa, può essere rimosso dal gas e ulteriormente purificato. Ad esempio, il butano passa da un gas a un liquido a -0,5°C (31°F) e il propano si liquefa a circa -42°C (-44°F). Così come la miscela di idrocarburi si raffredda, butano liquido può essere rimosso prima di qualsiasi altri componenti liquefare. In pratica, butano liquido e propano vengono rimossi insieme, lasciando solo etano e metano. La miscela di butano liquido e propano è nota come gas di petrolio liquido (GPL). Poiché propano e butano hanno molte proprietà simili, spesso non c’è motivo commerciale di andare a scapito di separarli l’uno dall’altro. Il GPL è tipicamente immagazzinato sopra o sotto terra in grandi contenitori isolati e spedito in camion isolati o vagoni ferroviari.
USI COMUNI E RISCHI POTENZIALI
Il butano, sia in forma gassosa che liquida, è ampiamente utilizzato come combustibile. Poiché è facilmente immagazzinato e trasportato in piccoli contenitori, viene utilizzato come combustibile per stufe backpacking, piccoli riscaldatori d’ambiente e torce portatili. Il butano è anche il carburante più comunemente usato negli accendini. Può essere utilizzato nella sua forma pura o in combinazione con propano come gas di petrolio liquefatto (GPL). Il butano è anche usato come combustibile per le più grandi operazioni domestiche e industriali.
Fatti interessanti
- Alcune persone hanno usato il butano come droga ricreativa, inalandolo per ottenere “alto.”La pratica è estremamente pericolosa, tuttavia, e ha portato alcuni utenti a morire di asfissia (soffocamento).
- Ricercatori della Surrey Satellite Technology, Ltd. nel Regno Unito hanno costruito un piccolo satellite delle dimensioni di un pallone da calcio che è spinto da gas butano pressurizzato. Il propulsore butano è stato costruito per $15.000 ed è stato lanciato a bordo di una navicella spaziale Cosmos russa nel giugno 2000.
- Il contatto con butano liquido o GPL può causare congelamento, per il quale il primo soccorso comporta il lavaggio con acqua fredda.
In termini di volume, uno dei principali usi del butano è nella sintesi di altri composti organici, in particolare gomma sintetica e combustibili liquidi ad alto numero di ottani utilizzati nell’aviazione. Il gas viene talvolta aggiunto alla benzina in climi freddi per migliorare la velocità con cui il carburante evapora e brucia. Un’applicazione relativamente nuova per il butano è come propellente per prodotti spray, come spray per capelli e vernici spray, e come refrigerante. Il butano viene utilizzato per questi scopi come sostituto dei clorofluorocarburi (CFC), che hanno dimostrato di avere effetti dannosi sullo strato di ozono della Terra. Piccole quantità di butano vengono utilizzate anche come additivi alimentari, di solito negli alimenti che vengono erogati come spray.
Il principale pericolo per la salute rappresentato dal butano sono i suoi effetti narcotici. Quando inalato, accidentalmente o intenzionalmente, produce una sequenza di cambiamenti corporei che includono, in un primo momento, un senso di euforia ed eccitazione. Dosi aumentate possono quindi produrre risultati dannosi, come nausea, vomito, starnuti, tosse, visione offuscata, disturbi del linguaggio e aumento della salivazione. Dosi ancora più elevate provocano confusione, distorsione percettiva, allucinazioni e deliri. Alla fine, può svilupparsi una sequenza di condizioni potenzialmente letali, tra cui depressione del sistema nervoso centrale, battito cardiaco irregolare, sonnolenza, coma e morte.
Parole da sapere
EUFORIA Uno stato di estrema felicità e maggiore benessere. ALLUCINAZIONI Visioni o altre percezioni di cose che non sono realmente presenti.
PER ULTERIORI INFORMAZIONI
“Acute Exposure Guideline Levels (AEGLs) for n-butane.”National Advisory Council, U. S. Environmental Protection Agency. Washington, DC: U. S. Environmental Protection Agency, aprile 2004. Disponibile anche online all’indirizzo http://www.epa.gov/oppt/aegl/pubs/tsd102.pdf (accessibile il 29 dicembre 2005).
“Butano.”Organizzazione Internazionale del lavoro. http://www.ilo.org/public/english/protection/safework/cis/products/icsc/dtasht/_icsc02/icsc0232.htm (accesso il 29 dicembre 2005).
“Butano.”Programma internazionale sulla sicurezza chimica. http://www.inchem.org/documents/pims/chemical/pim945.htm#SectionTitle:2.1%20%20Main%20risks%20and%20target%20organs (accesso il 29 dicembre 2005).
Russell, Justin. “Carburante delle morti dimenticate.”New Scientist (6 febbraio 1993): 21-23.
Cfr. AnchEmetano; Propano