Bütan

n- bütan
N- bütan yapısı ve temsilleri
Kimlik
IUPAC adı	bütan
Eş anlamlı	n-bütan dietil metil etil metan.
N O CAS	106-97-8
K O AKA	100.003.136
N o EC	203-448-7
N O RTECS	EJ4200000
PubChem	7843
GÜLÜMSEME	CCCC pubchem , 3D görünüm
InChI	InChI: 3D görünüm InChI = 1 / C4H10 / c1-3-4-2 / ​​h3-4H2,1-2H3
Görünüm	Sıkıştırılmış sıvılaştırılmış gaz, kokusuz, renksiz.
Kimyasal özellikler
Kaba formül	C 4 H 10   [İzomerler]
Molar kütle	58.1222 ± 0.0039 g / mol C% 82.66, H% 17.34  ,
Fiziki ozellikleri
T ° füzyon	-138.29  ° C
T ° kaynama	−0,5  ° C
Çözünürlük	61,2  mg · l -1 ( su , 25  ° C )
Çözünürlük parametresi δ	13,9  MPa 1/2 ( 25  ° C )
Hacimsel kütle	601,1  g · l -1 (sıvı, -0,5  ° C ) 2,709  g · l -1 (gaz, 0  ° C , 1013  mbar ) denklem: ρ=1.0677/0,27188(1+(1-T/425.12)0,28688){\ displaystyle \ rho = 1.0677 / 0.27188 ^ {(1+ (1-T / 425.12) ^ {0.28688})}} Sıvının kmol · m -3 cinsinden yoğunluğu ve Kelvin cinsinden sıcaklığı 134,86 ila 425,12 K arasındadır. Hesaplanan değerler: 25 ° C'de 0,57324 g · cm -3 T (K) T (° C) ρ (kmolm -3 ) ρ (gcm -3 ) 134,86 138,29 12.62 0,73351 154.21 118,94 12.33412 0.7169 163,89 109,26 12.18848 0,70843 173.56 99,59 12.04073 0.69984 183,24 89,91 11.89073 0.69112 192.91 80,24 11.73834 0,68227 202.59 70,56 11.5834 0.67326 212.26 60,89 11.42572 0.6641 221,94 51,21 11.26509 0,65476 231.61 41,54 11.10129 0.64524 241,29 31,86 10.93405 0,63552 250.96 22,19 10.76308 0.62558 260.64 12,51 10.58803 0.61541 270.31 2,84 10.40851 0.60497 279,99 6.84 10.22405 0.59425 T (K) T (° C) ρ (kmolm -3 ) ρ (gcm -3 ) 289.67 16.52 10.03411 0,58321 299,34 26.19 9.83805 0,57182 309.02 35.87 9.63507 0,56002 318.69 45.54 9.42423 0.54776 328,37 55.22 9.20432 0,53498 338.04 64.89 8.97383 0,52159 347.72 74.57 8.73078 0,50746 357,39 84.24 8.47252 0,49245 367.07 93.92 8.19533 0,47634 376.74 103.59 7.89378 0,45881 386.42 113,27 7.55932 0.43937 396.09 122.94 7.17716 0,41716 405.75 132.62 6.71732 0,39043 415.44 142.29 6.09758 0,35441 425.12 151.97 3.927 0.22825
Kendiliğinden tutuşma sıcaklığı	287  ° C
Alevlenme noktası	−60  ° C
Havada patlayıcı sınırlar	% 1.8 - 8.4  hacim
Doygun buhar basıncı	2.081  Bar az 20  ° C 2.8  bar ile 30  ° C 4.9  bar ile 50  ° C denklem: Pvs=exp(66.343+-4363.2T+(-7.046)×ldeğil(T)+(9.4509E-6)×T2){\ displaystyle P_ {vs} = exp (66,333 + {\ frac {-4363,2} {T}} + (- 7,046) \ times ln (T) + (9,4509E-6) \ times T ^ {2})} Paskal cinsinden basınç ve Kelvins cinsinden sıcaklık 134,86 ila 425,12 K arasındadır. Hesaplanan değerler: 25 ° C'de 243680,17 Pa T (K) T (° C) P (Pa) 134,86 138,29 0.674 154.21 118,94 16.02 163,89 109,26 57.09 173.56 99,59 173,39 183,24 89,91 460.98 192.91 80,24 1.096,03 202.59 70,56 2370.82 212.26 60,89 4.731,13 221,94 51,21 8 810,3 231.61 41,54 15.455,79 241,29 31,86 25.745,49 250.96 22,19 40.992,9 260.64 12,51 62.741,91 270.31 2,84 92.753,52 279,99 6.84 132.987,18 T (K) T (° C) P (Pa) 289.67 16.52 185,580,13 299,34 26.19 252.827,5 309.02 35.87 337 165.82 318.69 45.54 441.161,76 328,37 55.22 567.507,38 338.04 64.89 719.022,71 347.72 74.57 898.665,96 357,39 84.24 1.109.551,33 367.07 93.92 1.354.974,41 376.74 103.59 1.638.444,86 386.42 113,27 1 963 726.18 396.09 122.94 2.334.882,52 405.75 132.62 2.756.332,57 415.44 142.29 3.232.910,64 425.12 151.97 3.769.900
Kritik nokta	151,85  ° C 38,0  bar 0,255  l · mol -1
Üçlü nokta	-138,55  ° C 0,007  mbar
Ses hızı	1034  m · s -1 (sıvı, -0,5  ° C )
Termokimya
S 0 sıvı, 1 bar	231  J · mol -1 · K -1
Δ f H 0 gaz	-125,6  kJ · mol -1
Δ buhar H °	22,389  kJ · mol -1 ile -1,1  ° C
C p	132.42  J · mol -1 · K -1 (sıvı, -3.15  ° C ) 98,49  J · mol -1 · K -1 (gaz, 25  ° C ) denklem: VSP=(20.056)+(2.8153E-1)×T+(-1.3143E-5)×T2+(-9.4571E-8)×T3+(3.4149E-11)×T4{\ displaystyle C_ {P} = (20.056) + (2.8153E-1) \ times T + (- 1.3143E-5) \ times T ^ {2} + (- 9.4571E-8) \ times T ^ {3 } + (3,4149E-11) \ times T ^ {4}} Gazın ısı kapasitesi J · mol -1 · K -1 ve Kelvin cinsinden sıcaklık 200 ile 1500 K arasındadır. Hesaplanan değerler: 25 ° C'de 100,589 J · mol -1 · K -1 T (K) T (° C) C p (JkmÖl×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ times K}})} C p (Jkg×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ times K}})} 200 73,15 75 134 1.293 286 12.85 97.515 1.678 330 56.85 108.536 1.867 373 99,85 118.991 2.047 416 142.85 129.112 2 221 460 186.85 139 103 2393 503 229.85 148.491 2.555 546 272.85 157.495 2.710 590 316,85 166.299 2.861 633 359.85 174.494 3.002 676 402.85 182.281 3136 720 446.85 189.823 3 266 763 489.85 196.778 3 386 806 532.85 203.325 3 498 850 576.85 209.608 3.606 T (K) T (° C) C p (JkmÖl×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ times K}})} C p (Jkg×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ times K}})} 893 619.85 215.352 3.705 936 662.85 220 714 3 797 980 706.85 225.821 3 885 1.023 749,85 230.460 3 965 1.066 792.85 234.770 4.039 1 110 836.85 238.863 4 110 1.153 879,85 242.581 4.174 1.196 922.85 246.048 4 233 1.240 966.85 249.369 4.290 1.283 1.009,85 252.427 4 343 1.326 1.052,85 255.339 4 393 1370 1096.85 258.207 4.442 1.413 1.139,85 260.946 4.490 1.456 1.182,85 263 666 4.536 1500 1 226.85 266.481 4.585
ADET	49,4  MJ · kg -1
PCI	45,6  MJ · kg -1
Elektronik özellikler
1 re iyonlaşma enerjisi	10.53  ± 0.10  eV (gaz)
Önlemler
SGH
Tehlike H220, H220  : Son derece yanıcı gaz >% 0.1 bütadien ile  : Tehlike H220, H340, H350, H220  : Son derece yanıcı gaz H340  : Genetik kusurlara neden olabilir (başka hiçbir maruziyet yolunun aynı tehlikeyi oluşturmadığı kesin olarak kanıtlanmışsa maruziyet yolunu belirtin) H350  : Kesin olarak kanıtlanmışsa kansere ( maruz kalma yolunu belirtin ) maruziyete neden olabilir başka hiçbir maruziyet yolu aynı tehlikeye yol açmaz)
WHMIS
A, B1, A  : 50  ° C'de sıkıştırılmış gaz mutlak buhar basıncı = 500 kPa B1  : Yanıcı gaz alt yanıcılık sınırı =% 1,9 İçerik açıklama listesine göre% 1,0'da açıklama
NFPA 704
4 1 0
Ulaşım
23    1011    Kemler kodu: 23  : yanıcı gaz UN numarası  : 1011  : BUTANE Sınıfı: 2.1 Sınıflandırma kodu: 2F  : Sıvılaştırılmış gaz, yanıcı; Etiket: 2.1  : Yanıcı gazlar (büyük F ile gösterilen gruplara karşılık gelir); Ambalaj: - 23    1075    Kemler kodu: 23  : yanıcı gaz UN numarası  : 1075  : SIVILAŞTIRILMIŞ PETROL GAZLARI; veya SIVILAŞTIRILMIŞ PETROL GAZLARI Sınıfı: 2.1 Sınıflandırma kodu: 2F  : Sıvılaştırılmış gaz, yanıcı; Etiket: 2.1  : Yanıcı gazlar (büyük F ile gösterilen gruplara karşılık gelir); Ambalaj: - 23    1965    Kemler kodu: 23  : yanıcı gaz UN numarası  : 1965  : HİDROKARBON GAZ KARIŞIMI, SIVILAŞTIRILMIŞ, ​​BBB Sınıfı: 2.1 Sınıflandırma kodu: 2F  : Sıvılaştırılmış gaz, yanıcı; Etiket: 2.1  : Yanıcı gazlar (büyük F ile gösterilen gruplara karşılık gelir); Ambalaj: -
Ekotoksikoloji
LogP	2.89
Koku eşiği	düşük: 1262  ppm yüksek: 5048  ppm
Aksi belirtilmedikçe SI ve STP birimleri .

Bütan a, hidrokarbon ailesinin doymuş alkan ve formül ham C 4 H 10. İki izomerik formda bulunur , n- butan ve izobütan veya 2-metilpropan .

kullanım

Bütan, esas olarak ev içi kullanım için (gazlı ocak, su ısıtıcısı) yakıt olarak ve ayrıca özellikle ısıtma için (yaşam alanları, dükkanlar ve atölyelerin iç kısımları için gaz radyatörü ve ayrıca ısıtma için yedek olarak) kullanılan bir gazdır. açık havada). Genelde 13 kg'lık şişelerde ambalajlanmaktadır .

Gaz çakmaklarında da yakıt olarak kullanılır.

Dış mekan kullanımı için, propan düşük kaynama noktası nedeniyle daha uygundur.

Endüstriyel seviyede, bütan sentezi için bir reaktif olan etilen ve propilen ile çatlama buhar arasında, butadien , katalitik dehidrojenasyon ile ve maleik anhidrid ile DuPont işlemi . Butanın katalitik olmayan oksidasyonu, asetik asit sentezi için kullanılır ve asit kataliziyle izomerizasyon, n-butanı izobutana dönüştürür .

Pek çok hidrokarbon gibi, bütan da klorla reaksiyona girerek 1-kloro- ve 2-klorobütan, ama aynı zamanda daha fazla ikame edilmiş bileşikler oluşturur. Klorlama oranları, 2 tip CH bağı için 425 ve 411 kJ / mol olan farklı ayrışma enerjileri ile kısmen açıklanabilir (2 merkezi karbon, daha zayıf CH bağlarına sahiptir).

Fiziko kimyasal özellikleri

Alkol ve eterde çözünür , ancak suda çok azdır. Çok reaktif değildir, tabii ki oksijenle yanma reaksiyonu haricinde, kimyasal reaksiyonlara katılmak için bir katalizör gerektirir .

Doygun buhar basıncı:

Sıcaklık	Basınç	Sıcaklık	Basınç
103.15  ° C	0.1  kPa	-33.15  ° C	24,1  kPa
-98.15  ° C	0,2  kPa	-28.15  ° C	30,9  kPa
93,15  ° C	0,3  kPa	-23.15  ° C	39,1  kPa
-88.15  ° C	0,5  kPa	-18.15  ° C	49,1  kPa
-83.15  ° C	0,8  kPa	-13.15  ° C	61.0  kPa
-78.15  ° C	1,3  kPa	-8.15  ° C	75,0  kPa
-73.15  ° C	1,9  kPa	−3.15  ° C	91,5  kPa
-68.15  ° C	2,8  kPa	1.85  ° C	111  kPa
-63.15  ° C	4,0  kPa	6.85  ° C	133  kPa
-58.15  ° C	5,7  kPa	11.85  ° C	159  kPa
-53.15  ° C	7,8  kPa	16.85  ° C	188  kPa
-48.15  ° C	10,6  kPa	21.85  ° C	221  kPa
-43.15  ° C	14,1  kPa	26.85  ° C	258  kPa
-38.15  ° C	18,5  kPa	50  ° C	490  kPa

Üretim ve sentez

N-Bütan, LPG'nin ( sıvılaştırılmış petrol gazı ) basınçlı damıtılmasının yanı sıra doğal gazın saflaştırılmasıyla elde edilir .

Notlar ve referanslar

1. BUTANE (SIVILAŞTIRILMIŞ GAZ) , Uluslararası Kimyasal Maddelerin Güvenliği Programının güvenlik sayfaları , 9 Mayıs 2009 tarihinde danışılmıştır.
2. hesaplanan moleküler kütlesi "  Elements 2007 Atom ağırlıkları  " üzerine www.chem.qmul.ac.uk .
3. IFA'nın GESTIS kimyasal veri tabanındaki "n-Bütan" girişi (mesleki güvenlik ve sağlıktan sorumlu Alman organı) ( Almanca , İngilizce ), 5 Ekim 2009'da erişildi (JavaScript gerekli)
4. "  BUTANE  " , Tehlikeli Maddeler Veri Bankası ( 22 Aralık 2009'da erişildi )
5. (inç) James E. Mark, Polymer Handbook Fiziksel Özellikleri , Springer,2007, 2 nci  baskı. , 1076  s. ( ISBN  978-0-387-69002-5 ve 0-387-69002-6 , çevrimiçi sunum ) , s.  294
6. (en) Robert H. Perry ve Donald W. Green , Perry's Chemical Engineers 'Handbook , USA, McGraw-Hill,1997, 7 inci  baskı. , 2400  s. ( ISBN  0-07-049841-5 ) , s.  2-50
7. (en) "Butane" , NIST / WebBook'ta , 11 Şubat 2010'da erişildi
8. (in) William M. Haynes , CRC Handbook of Chemistry and Physics , Boca Raton, CRC Press / Taylor and Francis,1 st Temmuz 2010, 91 inci  baskı. , 2610  s. ( ISBN  9781439820773 , çevrimiçi sunum ) , s.  14-40
9. Aston, JG; Messerly, GH, Isı kapasitesi ve entropi, füzyon ve buharlaşma ısıları ve n-bütan buhar basıncı, J. Am. Chem. Soc., 1940, 62, 1917-1923
10. Pittam, DA; Pilcher, G., Alev kalorimetresi ile yanma sıcaklıklarının ölçümü. Bölüm 8. - Metan, etan, propan, n-bütan ve 2-metilpropan, J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1, 1972, 68, 2224-2229
11. (inç) Carl L. Yaws, Handbook of Thermodynamic Diagrams , Cilt.  1, Huston, Texas, Gulf Pub. Co.,1996( ISBN  0-88415-857-8 )
12. Bütan Propan gazları
13. (in) David R. Lide , CRC Handbook of Chemistry and Physics , Boca Raton, CRC Press / Taylor and Francis,17 Haziran 2008, 89 inci  baskı. , 2736  s. ( ISBN  9781420066791 , çevrimiçi sunum ) , s.  10-205
14. 1272/2008 sayılı AT yönetmeliği Ek VI tablo 3.1'deki dizin numarası 601-004-00-0 (16 Aralık 2008)
15. 1272/2008 sayılı AT yönetmeliği Ek VI tablo 3.1'deki dizin numarası 601-004-01-8 (16 Aralık 2008)
16. "  Bütan  kimyasal ürünlerin veritabanındaki" Reptox ait CSST 24 Nisan 2009 erişilen (iş güvenliği ve sağlığı sorumlu Quebec örgütü),
17. "  n- Butane  " , hazmap.nlm.nih.gov'da (erişim tarihi 14 Kasım 2009 )
18. Karl Griesbaum, Arno Behr, Dieter Biedenkapp, Heinz-Werner Voges, Dorothea Garbe, Christian Paetz, Gerd Collin, Dieter Mayer, Hartmut Höke, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry , Hydrocarbons , Wiley-VCH Verlag GmbH & Co.,2000
19. (inç) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics , CRC Press,2009, 90 inci  baskı. , 2804  s. , Ciltli ( ISBN  978-1-4200-9084-0 ) , s.  6-109

Ayrıca görün

Dış bağlantılar

• (tr) NIST Kimya Web Kitabı
• Fransız bütan propan komitesi