prezentare generală
butanul (BYOO-tane) este un gaz incolor cu miros de gaz natural foarte inflamabil și exploziv. Există în două forme izomerice. Izomerii sunt forme ale unui compus chimic cu aceeași formulă moleculară (în acest caz, C4H10), dar aranjamente structurale diferite. Într-un izomer („normal” sau „n-” Butan), cei patru atomi de carbon sunt aranjați într-un lanț continuu, în timp ce în celălalt („izo-Butan”), trei atomi de carbon sunt aranjați într-un lanț continuu și al patrulea atom de carbon este atașat la atomul Mijlociu din acel lanț.
butanul apare în mod natural în gazele naturale, unde este prezent în proporție de aproximativ 1%, și în petrol, unde există doar în cantități foarte mici. Butanul este utilizat în principal ca combustibil și ca intermediar chimic, un compus utilizat pentru a produce alte substanțe chimice.
FAPTE CHEIE
ALTE NUME:
n-Butan
FORMULA:
C4H10
elemente:
Carbon, hidrogen
tip compus:
Alcan; hidrocarburi saturate (organice)
stare:
gaz
greutate moleculară:
58,12 g/mol
punct de topire:
-138,3 ct (-216,9 ct)
punct de fierbere:
-0,5 c (31 CTF)
solubilitate:
ușor solubil în apă; solubil în alcool etilic, eter și cloroform
cum se face
butanul se obține în timpul separării gazului natural în componentele sale. Gazul Natural constă în principal (70-90%) din metan. Alte componente includ etan (aproximativ 9%), propan (aproximativ 3%) și butan (aproximativ 1%). Restul de 1 până la 2% din gazele naturale sunt impurități, inclusiv azot, dioxid de carbon, compuși de sulf și apă. Procesul de separare a gazelor naturale în componentele sale începe cu îndepărtarea apei. Gazul natural este forțat printr-un agent de uscare, cum ar fi dietilen glicol (HO(CH2)2o(CH2)2OH), care îndepărtează eficient apa din gaz. Gazul uscat este apoi tratat cu un agent pentru a îndepărta dioxidul de carbon, compușii de sulf și alte impurități. Dietanolamina (HO (CH2)2NH(CH2) 2OH) este un „măturător” eficient al multor dintre aceste impurități.
după deshidratarea și îndepărtarea impurităților, gazul rămas constă aproape în întregime din hidrocarburi simple, în principal metan, etan, propan și butan. Aceste hidrocarburi pot fi separate unele de altele prin răcirea lor până când ajung la punctul în care devin lichide. Pe măsură ce fiecare componentă se lichefiază, poate fi îndepărtată din gaz și purificată în continuare. De exemplu, butanul se transformă dintr-un gaz într-un lichid la -0,5 ct (31 CTF) și propanul se lichefiază la aproximativ -42 CTF (-44 CTF). Deci, pe măsură ce amestecul de hidrocarburi se răcește, butanul lichid poate fi îndepărtat înainte ca orice alte componente să se lichefieze. În practica reală, butanul lichid și propanul sunt îndepărtate împreună, lăsând în urmă doar etanul și metanul. Amestecul de Butan lichid și propan este cunoscut sub numele de gaz petrolier lichid (GPL). Deoarece propanul și butanul au multe proprietăți similare, adesea nu există niciun motiv comercial pentru a merge în detrimentul separării lor unul de celălalt. GPL este de obicei depozitat deasupra sau dedesubtul solului în containere mari, izolate și expediate în camioane izolate sau vagoane feroviare.
utilizări comune și pericole potențiale
butanul, atât în formă gazoasă, cât și lichidă, este utilizat pe scară largă ca combustibil. Deoarece este ușor de depozitat și transportat în containere mici, este folosit ca combustibil pentru sobe de backpacking, încălzitoare mici și torțe portabile. Butanul este, de asemenea, combustibilul cel mai frecvent utilizat în brichete. Poate fi utilizat în forma sa pură sau în combinație cu propanul ca gaz petrolier lichefiat (GPL). Butanul este, de asemenea, utilizat ca combustibil pentru operațiuni mai mari de uz casnic și industrial.
fapte interesante
- unii oameni au folosit butanul ca drog recreativ, inhalându-l pentru a obține „mare.”Practica este extrem de periculoasă și a determinat unii utilizatori să moară de asfixiere (sufocare).
- cercetători de la Surrey Satellite Technology, Ltd. în Marea Britanie au construit un satelit mic de dimensiunea unei mingi de fotbal, care este propulsat de gaz butan sub presiune. Propulsorul cu Butan a fost construit pentru 15.000 de dolari și a fost lansat la bordul unei nave spațiale Cosmos rusești în iunie 2000.
- contactul cu butanul lichid sau GPL poate provoca degerături, pentru care primul ajutor implică spălarea cu apă rece.
în ceea ce privește volumul, una dintre utilizările majore ale butanului este în sinteza altor compuși organici, în special cauciuc sintetic și combustibili lichizi cu cifră octanică ridicată utilizați în aviație. Gazul este uneori adăugat la benzină în climă rece pentru a îmbunătăți rata la care combustibilul se evaporă și arde. O aplicație relativ nouă pentru Butan este ca propulsor pentru produsele pulverizate, cum ar fi spray-ul de păr și vopselele pulverizate și ca agent frigorific. Butanul este utilizat în aceste scopuri ca înlocuitor al clorofluorocarburilor (CFC), care s-au dovedit a avea efecte dăunătoare asupra stratului de ozon al Pământului. Cantități mici de butan sunt, de asemenea, utilizate ca aditivi alimentari, de obicei în alimentele care sunt distribuite ca spray-uri.
pericolul principal pentru sănătate reprezentat de Butan este efectele sale narcotice. Când este inhalat, accidental sau intenționat, produce o secvență de modificări corporale care includ, la început, un sentiment de euforie și emoție. Dozele crescute pot produce apoi rezultate dăunătoare, cum ar fi greață, vărsături, strănut, tuse, vedere încețoșată, vorbire neclară și salivare crescută. Chiar și dozele mai mari duc la confuzie, distorsiuni perceptuale, halucinații și iluzii. În cele din urmă, se poate dezvolta o secvență de afecțiuni care pot pune viața în pericol, inclusiv depresia sistemului nervos central, bătăile neregulate ale inimii, somnolența, coma și moartea.
Cuvinte de știut
euforie o stare de fericire extremă și bunăstare sporită. Halucinații viziuni sau alte percepții ale lucrurilor care nu sunt cu adevărat prezente.
pentru informații suplimentare
„niveluri orientative de Expunere acută (Aegl) pentru n-Butan.”Consiliul Național consultativ, Agenția SUA pentru Protecția Mediului. Washington, DC: Agenția SUA pentru Protecția Mediului, aprilie 2004. Disponibil și online la http://www.epa.gov/oppt/aegl/pubs/tsd102.pdf(accesat la 29 decembrie 2005).
„Butan.”Organizația Internațională A Muncii. http://www.ilo.org/public/english/protection/safework/cis/products/icsc/dtasht/_icsc02/icsc0232.htm(accesat la 29 decembrie 2005).
„Butan.”Programul internațional privind Securitatea Chimică. http://www.inchem.org/documents/pims/chemical/pim945.htm#SectionTitle:2.1%20%20Main%20risks%20and%20target%20organs(accesat la 29 decembrie 2005).
Russell, Justin. „Combustibilul morții uitate.”New Scientist (6 Februarie 1993): 21-23.
A Se Vedea Șimetan; Propan