APERÇU
Le butane (BYOO-tane) est un gaz incolore à l’odeur de gaz naturel hautement inflammable et explosif. Il existe sous deux formes isomères. Les isomères sont des formes d’un composé chimique de même formule moléculaire (dans ce cas, C4H10), mais d’arrangements structurels différents. Dans un isomère (butane « normal » ou « n-« ), les quatre atomes de carbone sont disposés en une chaîne continue, tandis que dans l’autre (« iso-butane »), trois atomes de carbone sont disposés en une chaîne continue et le quatrième atome de carbone est attaché à l’atome du milieu dans cette chaîne.
Le butane se trouve naturellement dans le gaz naturel, où il est présent à hauteur d’environ 1%, et dans le pétrole, où il n’existe qu’en très petites quantités. Le butane est principalement utilisé comme carburant et comme intermédiaire chimique, un composé utilisé pour produire d’autres substances chimiques.
FAITS CLÉS
AUTRES NOMS:
n-Butane
FORMULE:
C4H10
ÉLÉMENTS:
Carbone, hydrogène
TYPE DE COMPOSÉ:
Alcane; hydrocarbure saturé (organique)
ÉTAT:
Gaz
POIDS MOLÉCULAIRE:
58,12 g / mol
POINT DE FUSION:
-138,3 ° C (-216,9 ° F)
POINT D’ÉBULLITION:
-0,5 ° C (31 ° F)
SOLUBILITÉ:
Légèrement soluble dans l’eau; soluble dans l’alcool éthylique, l’éther et le chloroforme
COMMENT IL EST FABRIQUÉ
Le butane est obtenu lors de la séparation du gaz naturel en ses composants. Le gaz naturel se compose principalement (70 à 90%) de méthane. Les autres composants comprennent l’éthane (environ 9%), le propane (environ 3%) et le butane (environ 1%). Les 1 à 2% restants du gaz naturel sont des impuretés, y compris l’azote, le dioxyde de carbone, les composés du soufre et l’eau. Le processus de séparation du gaz naturel en ses composants commence par l’élimination de l’eau. Le gaz naturel est forcé à travers un agent de séchage, tel que le diéthylène glycol (HO (CH2) 2O (CH2) 2OH), qui élimine efficacement l’eau du gaz. Le gaz sec est ensuite traité avec un agent pour éliminer le dioxyde de carbone, les composés du soufre et d’autres impuretés. La diéthanolamine (HO(CH2) 2NH (CH2) 2OH) est un « piégeur » efficace de bon nombre de ces impuretés.
Après déshydratation et élimination des impuretés, le gaz restant est presque entièrement constitué d’hydrocarbures simples, principalement du méthane, de l’éthane, du propane et du butane. Ces hydrocarbures peuvent être séparés les uns des autres en les refroidissant jusqu’à ce qu’ils atteignent le point où ils deviennent liquides. Lorsque chaque composant se liquéfie, il peut être retiré du gaz et purifié davantage. Par exemple, le butane passe d’un gaz à un liquide à -0,5 ° C (31 ° F) et le propane se liquéfie à environ -42 ° C (-44 ° F). Ainsi, lorsque le mélange d’hydrocarbures se refroidit, le butane liquide peut être éliminé avant que d’autres composants ne se liquéfient. En pratique, le butane liquide et le propane sont éliminés ensemble, ne laissant que de l’éthane et du méthane. Le mélange de butane liquide et de propane est connu sous le nom de gaz de pétrole liquide (GPL). Étant donné que le propane et le butane ont de nombreuses propriétés similaires, il n’y a souvent aucune raison commerciale de les séparer l’un de l’autre. Le GPL est généralement stocké au-dessus ou sous terre dans de grands conteneurs isothermes et expédié dans des camions ou des wagons isolés.
UTILISATIONS COURANTES ET DANGERS POTENTIELS
Le butane, sous forme gazeuse et liquide, est largement utilisé comme combustible. Parce qu’il est facilement stocké et transporté dans de petits conteneurs, il est utilisé comme combustible pour les poêles à dos, les petits appareils de chauffage et les torches portables. Le butane est également le carburant le plus couramment utilisé dans les briquets. Il peut être utilisé sous sa forme pure ou en combinaison avec le propane comme gaz de pétrole liquéfié (GPL). Le butane est également utilisé comme carburant pour les grandes opérations domestiques et industrielles.
Faits intéressants
- Certaines personnes ont utilisé le butane comme drogue récréative, l’inhalant pour se défoncer. »La pratique est cependant extrêmement dangereuse et a conduit certains utilisateurs à mourir d’asphyxie (suffocation).
- Chercheurs de Surrey Satellite Technology, Ltd. au Royaume-Uni ont construit un petit satellite de la taille d’un ballon de football qui est propulsé par du gaz butane sous pression. Le propulseur au butane a été construit pour 15 000 dollars et a été lancé à bord d’un vaisseau spatial russe Cosmos en juin 2000.
- Le contact avec du butane liquide ou du GPL peut provoquer des engelures, pour lesquelles les premiers soins consistent à laver à l’eau froide.
En termes de volume, l’une des principales utilisations du butane est dans la synthèse d’autres composés organiques, en particulier le caoutchouc synthétique et les carburants liquides à indice d’octane élevé utilisés dans l’aviation. Le gaz est parfois ajouté à l’essence dans les climats froids pour améliorer la vitesse à laquelle le carburant s’évapore et brûle. Une application relativement nouvelle pour le butane est comme propulseur pour les produits de pulvérisation, tels que les fixations capillaires et les peintures en aérosol, et comme réfrigérant. Le butane est utilisé à ces fins comme substitut des chlorofluorocarbures (CFC), dont il a été démontré qu’ils ont des effets néfastes sur la couche d’ozone terrestre. De petites quantités de butane sont également utilisées comme additifs alimentaires, généralement dans les aliments distribués sous forme de sprays.
Le principal danger pour la santé posé par le butane est ses effets narcotiques. Lorsqu’il est inhalé, accidentellement ou intentionnellement, il produit une séquence de changements corporels qui incluent, au début, un sentiment d’euphorie et d’excitation. Des doses accrues peuvent alors produire des résultats nocifs, tels que nausées, vomissements, éternuements, toux, vision floue, troubles de l’élocution et augmentation de la salivation. Des doses encore plus élevées entraînent une confusion, une distorsion perceptuelle, des hallucinations et des délires. Éventuellement, une séquence de conditions potentiellement mortelles peut se développer, y compris une dépression du système nerveux central, un rythme cardiaque irrégulier, une somnolence, un coma et la mort.
Mots à connaître
EUPHORIE Un état de bonheur extrême et de bien-être amélioré. HALLUCINATIONS Visions ou autres perceptions de choses qui ne sont pas vraiment présentes.
POUR DE PLUS AMPLES INFORMATIONS
» Valeurs limites d’exposition aiguë (AEGL) pour le n-butane. »Conseil consultatif national, Agence américaine de Protection de l’environnement. Washington, DC : Agence américaine de protection de l’environnement, avril 2004. Aussi disponible en ligne à l’adresse http://www.epa.gov/oppt/aegl/pubs/tsd102.pdf (consulté le 29 décembre 2005).
» Butane. » Organisation internationale du Travail. http://www.ilo.org/public/english/protection/safework/cis/products/icsc/dtasht/_icsc02/icsc0232.htm (consulté le 29 décembre 2005).
» Butane. »Programme International sur la Sécurité chimique. http://www.inchem.org/documents/pims/chemical/pim945.htm#SectionTitle:2.1%20%20Main%20risks%20and%20target%20organs (consulté le 29 décembre 2005).
Russell, Justin. « Carburant des Morts oubliées. »New Scientist (6 février 1993): 21-23.
Voir Aussiméthane; Propane