przegląd
Butan (Byoo-tane) jest bezbarwnym gazem o zapachu gazu ziemnego, który jest wysoce łatwopalny i wybuchowy. Występuje w dwóch formach izomerycznych. Izomery są postaciami związku chemicznego o tym samym wzorze cząsteczkowym (w tym przypadku C4H10), ale różnych układach strukturalnych. W jednym izomerze („normalnym” lub „N-” butanem) cztery atomy węgla są ułożone w ciągłym łańcuchu, podczas gdy w drugim („iso-butanem”) trzy atomy węgla są ułożone w ciągłym łańcuchu, a czwarty atom węgla jest dołączony do środkowego atomu w tym łańcuchu.
Butan występuje naturalnie w gazie ziemnym, gdzie występuje w ilości około 1 procent, oraz w ropie naftowej, gdzie występuje tylko w bardzo małych ilościach. Butan jest stosowany przede wszystkim jako paliwo i jako pośrednik chemiczny, związek stosowany do produkcji innych substancji chemicznych.
NAJWAŻNIEJSZE FAKTY
INNE NAZWY:
N-Butan
wzór:
C4H10
elementy:
węgiel, wodór
Typ związku:
Alkan; węglowodór nasycony (organiczny)
stan:
Gaz
masa cząsteczkowa:
58,12 g/mol
temperatura topnienia:
-138,3°c (-216,9°f)
temperatura wrzenia:
-0,5°C (31°F)
rozpuszczalność:
słabo rozpuszczalny w wodzie; rozpuszczalny w alkoholu etylowym, eterze i chloroformie
sposób jego wytwarzania
Butan otrzymuje się podczas rozdzielania gazu ziemnego na jego składniki. Gaz ziemny składa się głównie (70 do 90 procent) z metanu. Inne składniki to etan (około 9 procent), propan (około 3 procent) i Butan (około 1 procent). Pozostałe 1 do 2 procent gazu ziemnego to zanieczyszczenia, w tym azot, dwutlenek węgla, związki siarki i woda. Proces oddzielania gazu ziemnego na jego składniki rozpoczyna się od usunięcia wody. Gaz ziemny jest wymuszany przez niektóre środki suszące, takie jak glikol dietylenowy (HO(CH2)2o(CH2)2oh), który skutecznie usuwa wodę z gazu. Suchy gaz jest następnie traktowany środkiem do usuwania dwutlenku węgla, związków siarki i innych zanieczyszczeń. Dietanoloamina(HO(CH2)2NH (CH2)2OH) jest skutecznym „zmiataczem” wielu z tych zanieczyszczeń.
po odwodnieniu i usunięciu zanieczyszczeń pozostały gaz składa się prawie w całości z prostych węglowodorów, głównie metanu, etanu, propanu i butanu. Węglowodory te można oddzielić od siebie poprzez chłodzenie, aż do momentu, w którym staną się płynne. Ponieważ każdy składnik skrapla się, można go usunąć z gazu i dalej oczyszczać. Na przykład Butan zmienia się z gazu w ciecz w temperaturze -0,5°C (31°F), A propan skrapla się w temperaturze około -42°C (-44°f). Tak więc, gdy mieszanina węglowodorów stygnie, ciekły butan może zostać usunięty przed upłynnieniem innych składników. W praktyce płynny Butan i propan są usuwane razem, pozostawiając tylko etan i metan. Mieszanina ciekłego butanu i propanu jest znana jako ciekły gaz ropopochodny (LPG). Ponieważ propan i Butan mają wiele podobnych właściwości, często nie ma komercyjnego powodu, aby iść na koszt oddzielania ich od siebie. LPG jest zwykle przechowywany nad lub pod ziemią w dużych, izolowanych pojemnikach i wysyłany w izolowanych ciężarówkach lub wagonach kolejowych.
typowe zastosowania i potencjalne zagrożenia
Butan, zarówno w postaci gazowej, jak i ciekłej, jest szeroko stosowany jako paliwo. Ponieważ jest łatwo przechowywany i transportowany w małych pojemnikach, jest używany jako paliwo do pieców z plecakiem, małych grzejników i przenośnych latarek. Butan jest również paliwem najczęściej stosowanym w zapalniczkach. Może być stosowany w czystej postaci lub w połączeniu z propanem jako gaz płynny (LPG). Butan jest również stosowany jako paliwo do większych operacji domowych i przemysłowych.
Ciekawostki
- niektórzy ludzie używali butanu jako narkotyku rekreacyjnego, wdychając go, aby uzyskać „Haj.”Praktyka ta jest jednak niezwykle niebezpieczna i doprowadziła niektórych użytkowników do śmierci z powodu uduszenia (uduszenia).
- w Wielkiej Brytanii zbudowali mały Satelita wielkości piłki nożnej, który jest napędzany gazem Butan pod ciśnieniem. Ster butanowy został zbudowany za 15 000 dolarów i został wystrzelony na pokładzie rosyjskiego statku kosmicznego Cosmos w czerwcu 2000 roku.
- kontakt z ciekłym butanem lub LPG może powodować odmrożenia, w przypadku których pierwsza pomoc polega na umyciu zimną wodą.
pod względem objętości jednym z głównych zastosowań butanu jest synteza innych związków organicznych, zwłaszcza kauczuku syntetycznego i wysokooktanowych paliw płynnych stosowanych w lotnictwie. Gaz jest czasami dodawany do benzyny w zimnym klimacie, aby poprawić szybkość parowania i spalania paliwa. Stosunkowo nowym zastosowaniem butanu jest propelent do produktów w sprayu, takich jak lakiery do włosów i farby w sprayu, a także jako czynnik chłodniczy. Butan jest używany do tych celów jako substytut chlorofluorowęglowodorów (CFC), które okazały się mieć szkodliwy wpływ na warstwę ozonową Ziemi. Niewielkie ilości butanu są również stosowane jako dodatki do żywności, zwykle w żywności, które są dozowane jako spraye.
podstawowym zagrożeniem dla zdrowia stwarzanym przez Butan jest jego działanie narkotyczne. Podczas wdychania, przypadkowo lub celowo, wytwarza sekwencję zmian w ciele, które obejmują początkowo poczucie euforii i podniecenia. Zwiększone dawki mogą następnie powodować szkodliwe skutki, takie jak nudności, wymioty, kichanie, kaszel, niewyraźne widzenie, niewyraźna mowa i zwiększone wydzielanie śliny. Nawet wyższe dawki powodują dezorientację, zniekształcenia percepcyjne, halucynacje i urojenia. Ostatecznie może rozwinąć się Sekwencja stanów zagrażających życiu, w tym depresja ośrodkowego układu nerwowego, nieregularne bicie serca, senność, śpiączka i śmierć.
warto wiedzieć
euforia stan skrajnego szczęścia i lepszego samopoczucia. Halucynacje wizje lub inne postrzeganie rzeczy, które nie są naprawdę obecne.
w celu uzyskania dalszych informacji
” ostre poziomy narażenia (Aegls) dla N-butanu.”National Advisory Council, U. S. Environmental Protection Agency. Waszyngton, DC: U. S. Environmental Protection Agency, kwiecień 2004. Dostępny również w Internecie pod adresem http://www.epa.gov/oppt/aegl/pubs/tsd102.pdf (dostęp 29 grudnia 2005).
„Butan.”Międzynarodowa Organizacja Pracy. http://www.ilo.org/public/english/protection/safework/cis/products/icsc/dtasht/_icsc02/icsc0232.htm [dostęp 29 grudnia 2005].
„Butan.”Międzynarodowy program bezpieczeństwa chemicznego. http://www.inchem.org/documents/pims/chemical/pim945.htm#SectionTitle:2.1%20%20Main%20risks%20and%20target%20organs [dostęp 29 grudnia 2005].
„Paliwo zapomnianych śmierci.”New Scientist (February 6, 1993): 21-23.
Zobacz Też