Ваше сообщение отправлено. Мы Вам перезвоним!
Вторая индустриализация России

Перезвоните мне!

Закрыть
Главная » Ресурсы » Бутан, получение, свойства, химические реакции

Бутан, получение, свойства, химические реакции

  • Array

Бутан, получение, свойства, химические реакции.

 

Ознакомиться с концепцией

 

Бутан, C4H10 — органическое вещество класса алканов. В природе содержится в природном газе, добываемом из газовых и газоконденсатных месторождений, в попутном нефтяном газе. Образуется также при крекинге нефтепродуктов.

 

Бутан, формула, газ, характеристики

Физические свойства бутана

Химические свойства бутана

Получение бутана

Химические реакции – уравнения получения бутана

Применение и использование бутана

 

Бутан, формула, газ, характеристики:

Бутан —  органическое вещество класса алканов, состоящий из четырех атомов углерода и десяти атомов водорода. Название происходит от корня «бут-» (французское название масляной кислоты — acide butyrique) и суффикса «-ан» (что означает принадлежность к алканам).

Химическая формула бутана C4H10. Имеет два изомера н-бутан и изобутан. В химии название «бутан» используется в основном для обозначения н-бутана. Такое же название имеет смесь н-бутана и его изомера изобутана.

Рациональная формула н-бутана CH3-CH2-CH2-CH3, изобутана CH(CH3)3.

Строение молекулы н-бутана:

Н-бутан

Строение молекулы изобутана:

Изобутан

Бутан – бесцветный газ, без вкуса, со специфическим характерным запахом.

В природе содержится в природном газе, добываемом из газовых и газоконденсатных месторождений, в попутном нефтяном газе. Для выделения из природного и попутного нефтяного газа производят их очистку и сепарацию газа.

Образуется также при крекинге нефтепродуктов.

Пожаро- и взрывоопасен.

Мало растворяется в воде и других полярных растворителях. Зато растворяется в некоторых неполярных органических веществах (метанол, ацетон, бензол, тетрахлорметан, диэтиловый эфир и другие).

Малотоксичен, но оказывает вредное воздействие на человека — на нервную систему (отравление, рвота, возможен летальный исход), обладает наркотическими свойствами, может вызвать удушье и сердечную аритмию, вызывает дисфункцию лёгочно-дыхательного аппарата. Класс опасности четвертый.

 

Физические свойства бутана:

Наименование параметра: Значение:
Цвет без цвета
Запах специфический характерный запах
Вкус без вкуса
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) газ
Плотность (состояние вещества – жидкость, при 0 °C), кг/м3 601,2
Плотность (состояние вещества – газ, при 0 °C), кг/м3 2,672
Температура плавления н-бутана, °C -138,4
Температура плавления изобутана, °C -159,6
Температура кипения н-бутана, °C -0,5
Температура кипения изобутана, °C -11,7
Температура самовоспламенения, °C 372
Критическая температура*, °C 152,01
Критическое давление, МПа 3,797
Критический удельный объём,  м3/кг 228
Взрывоопасные концентрации смеси газа с воздухом, % объёмных от 1,4 до 9,3
Удельная теплота сгорания, МДж/кг 45,8
Малярная масса, г/моль 58,12

* при температуре выше критической температуры газ невозможно сконденсировать ни при каком давлении.

 

Химические свойства бутана:

Бутан трудно вступает в химические реакции. В обычных условиях не реагирует с концентрированными кислотами, расплавленными и концентрированными щелочами, щелочными металлами, галогенами (кроме фтора), перманганатом калия и дихроматом калия в кислой среде.

Химические свойства бутана аналогичны свойствам других представителей ряда алканов. Поэтому для него характерны следующие химические реакции:

  1. 1. каталитическое дегидрирование бутана:

CH3-CH2-CH2-CH3 → CH2=CH-CH2-CH3 + H2 (kat = Pt, Ni, Al2O3, Cr2O3, повышенная to).

  1. 2. галогенирование бутана:

CH3-CH2-CH2-CH3 + Br2 → CH3-CHBr-CH2-CH3 + HBr (hv или повышенная to);

CH3-CH2-CH2-CH3 + Cl2 → CH3-CHCl-CH2-CH3 + HCl (hv или повышенная to).

Реакция носит цепной характер. Молекула хлора или брома под действием света распадается на радикалы, затем они атакуют молекулы бутана, отрывая у них атом водорода, в результате этого образуется свободный бутил  CH3-CH·-CH3, который сталкиваются с молекулами хлора (брома), разрушая их и образуя новые радикалы хлора или брома:

Cl2 → Cl·+ Cl· (hv); — инициирование реакции галогенирования;

CH3-CH2-CH2-CH3 + Cl· → CH3-CH·-CH2-CH3 + HCl; — рост цепи реакции галогенирования;

CH3-CH·-CH2-CH3 + Cl2 → CH3-CHCl-CH2-CH3 + Cl·;

CH3-CH·-CH2-CH3 + Cl· → CH3-CHCl-CH2-CH3; — обрыв цепи реакции галогенирования.

Галогенирование — это одна из реакций замещения. В первую очередь галогенируется наименее гидрированый атом углерода (третичный атом, затем вторичный, первичные атомы галогенируются в последнюю очередь). Галогенирование бутана проходит поэтапно — за один этап замещается не более одного атома водорода.

CH3-CH2-CH2-CH3 + Br2 → CH3-CHBr-CH2-CH3 + HBr (hv или повышенная to);

CH3-CHBr-CH2-CH3 + Br2 → CH3-CBr2-CH2-CH3 + HBr (hv или повышенная to);

и т.д.

Галогенирование будет происходить и далее, пока не будут замещены все атомы водорода.

  1. 3. нитрование бутана:

CH3-CH2-CH2-CH3 + HONO2 (dilute) → CH3-C(NO2)H-CH2-CH3 + H2O (повышенная to).

  1. 4. окисление (горение) бутана:

При избытке кислорода:

2C4H10 + 13O2 → 8CO2 + 10H2O.

При нехватке кислорода вместо углекислого газа (СО2) получается оксид углерода (СО), при еще меньшем количестве кислорода выделяется мелкодисперсный углерод сажа (в различном виде, в т.ч. в виде графена, фуллерена и пр.) либо их смесь.

  1. 5. сульфохлорирование бутана:

C4H10 + SO2 + Cl2 → C4H9-SO2Cl + HCl (hv).

  1. 6. сульфоокисление бутана:

C4H10 + SO2 + О2 → C4H9-SO2ОН + HCl (hv).

 

Получение бутана. Химические реакции – уравнения получения бутана:

Так как бутан в достаточном количестве содержится в природном газе, попутном нефтяном газе и выделяется при крекинге нефтепродуктов, его не получают искусственно. Его выделяют при очистке и сепарации из природного газа, ПНГ и нефти при перегонке.

Бутан в лабораторных условиях получается в результате следующих химических реакций:

  1. 1. гидрирования непредельных углеводородов, например, бутена:

CH3-CH2-CH=CH2 + H2 → CH3-CH2-CH2-CH3 (kat = Ni, Pt или Pd, повышенная to).

  1. 2. восстановления галогеналканов:

C4H9I + HI → C4H10 + I2 (повышенная to);

C4H9Cl + H2 → C4H10 + HCl.

  1. 3. взаимодействия галогеналканов с металлическим щелочным металлом, например, натрием (реакция Вюрца):

2C2H5Br + 2Na → CH3-CH2-CH2-CH3 + 2NaBr;

2C2H5Cl + 2Na → CH3-CH2-CH2-CH3 + 2NaCl.

Суть данной реакции в том, что две молекулы галогеналкана связываются в одну, реагируя с щелочным металлом.

  1. 4. щелочного плавления солей одноосновных органических кислот:

C4H9-COOH + NaOH → C4H10 + Na2CO3 (повышенная to);

C4H9-COONa + NaOH → C4H10 + NaHCO3.

 

Применение и использование бутана:

— в качестве топлива в смеси с пропаном в быту для приготовления пищи, транспортных средствах, в отопительных приборах и т.п.;

н-бутан используется как сырьё в химической и нефтехимической промышленности для получения бутилена, 1,3-бутадиена, компонентов бензинов с высоким октановым числом,  для производства других химических веществ;

— в пищевой промышленности как пищевая добавка E943a и E943b (изобутан), последний используется в качестве пропеллента;

— изобутан используется как хладагент в холодильниках, холодильных камерах, холодильных установках и системах кондиционирования воздуха. Используется самостоятельно или в смеси с пропаном. В отличие от других хладагентов данная смесь и изобутан не разрушают озоновый слой.

 

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

 



РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ТЕХНОЛОГИЙ

ЗВОНИТЕ: +7-908-918-03-57

либо воспользуйтесь поиском аналогов технологий:

ПОИСК АНАЛОГОВ ТЕХНОЛОГИЙ


или пиши нам здесь...

карта сайта


Войти    Регистрация

В чате:
Виктор Потехин

Поступил вопрос относительно пиролизных установок для сжигания ТБО. Дан ответ. В частности, разъяснено, что существуют разные пиролизные установки: для сжигания 1-4 класса опасности и остальные. Соответственно разные технологии и цены.

2018-05-18 11:06:55
Виктор Потехин

К нам поступают много заявок на покупку различных товаров. Мы их не продаем и не производим. Но мы поддерживаем отношения с производителями и можем порекомендовать, посоветовать.

2018-05-18 11:08:11
Виктор Потехин

Поступил вопрос по гидропонному зеленому корму. Дан ответ: мы не продаем его. Предложено оставить заявку в комментариях для того, чтобы его производители выполнили данную заявку.

2018-05-18 17:44:35
Виктор Потехин

Поступает очень много вопросов по технологиям. Просьба задавать эти вопросы внизу в комментариях к записям.

2018-05-23 07:24:36
Andrey-245

Не совсем понятно. Эту батарейку можно вообще не заряжать что ли? Сколько вольт она выдает? И где ее купить? И можно ли такие соединить последовательно-параллельно, собрав нормальный аккумулятор, например, для электромобиля?

2018-08-23 10:09:48
Виктор Потехин

Андрей, какую батарейку?

2018-08-24 08:33:25
SergeyShef

Добрый день! Интересна вышеописанная установка. Как можно её заказать ? Какие условия сотрудничества у автора?

2018-08-27 17:07:42
Виктор Потехин

Сергей, кидайте сюда ссылку на установку. Или пишите мне vnp1@ya.ru

2018-08-27 18:52:14
SergeyShef

Я у Вас спрашивал, как и где её можно купить?

2018-08-27 21:07:41
SergeyShef

Кто изготовил тот образец, который у Вас на фото и могут ли изготавливать на заказ?

2018-08-27 21:10:05
Виктор Потехин

не могу понять, что за установка. скиньте сюда ссылку

2018-08-27 23:15:16
SergeyShef
http://xn--80aaafltebbc3auk2aepkhr3ewjpa.xn--p1ai/rezervuarnyiy-gidrotarannyiy-elektrogenerator/#Primenenie
РЕЗЕРВУАРНЫЙ ГИДРОТАРАННЫЙ ЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОР — УСТАНОВКА, РАБОТАЮЩАЯ НА ПРИНЦИПЕ ГИДРОТАРАНА

2018-08-28 14:34:19
Виктор Потехин

не обладаем такой информацией

2018-08-28 21:45:17
npc-ses

Добрый день! SergeyShef изделие подобное тому, что изображено в заголовке, да и в принципе любое изделие по технологии LTCC можно изготовить на нашем производстве АО "НПЦ "СпецЭлектронСистемы". Находимся в г. Москва. Можете написать мне на электронную почту vag_av@npc-ses.ru

2018-08-29 18:41:34
npc-ses

На нашем производстве имеется пожалуй самый полный комплект оборудования в России, который позволяет производить 3D микросборки, в том числе по технологии LTCC, в замкнутом цикле, начиная от входного контроля материалов, всех промежуточных производственных процессов...

2018-08-29 18:47:20
Djahan

КРИОГЕЛЬ ДЛЯ РОСТА И РАЗВИТИЯ РАСТЕНИЙ В НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ УСЛОВИЯХ. кто производит, как найти, чтобы купить?

2018-08-30 23:48:23
Виктор Потехин

купить можно у производителя

2018-09-01 20:58:09
Andrey-245

Здравствуйте, Виктор. Я задавал вопрос (2018-08-23) имелось в виду про углеродную батарейку, которая служит более 100 лет.

2018-09-18 12:15:33
Виктор Потехин

вся информация, что есть по батарейке, написана в соответствующей статье.

2018-09-18 20:47:11
Виктор Потехин

Чтобы получить информацию о сайтах производителей технологий, напишите внизу страницы - в комментариях Вконтакте

2018-09-29 20:58:40
Denssik

Всем доброго дня! Я руководитель центра в котором разработан данный робот, по всем вопросам касательно сотрудничества можете писать на почту molvereya@yandex.ru

2018-10-03 17:19:46
Виктор Потехин

Denssik, Напишите пжл о каком работе идет речь?

2018-10-03 19:10:33
DS-Surfer

Если у кого возникнет интерес к "КОМПЛЕКСУ ОЧИСТКИ ВОДЫ ГИДРОВОЛНОВЫМ МЕТОДОМ", прошу обращаться ко мне: bccca2016@yandex.ru Сергей.
Установки производятся и внедряются.

2018-11-07 12:23:40
vasagov

Добрый день.
Меня интересует технология переработки пнг.
Пожалуйста вышлите ваши координаты на vasagov@gmail.com

2018-11-26 18:38:03
Виктор Потехин
2018-11-26 21:49:17
......
12
Для публикации сообщений в чате необходимо авторизоваться

газовая газ редуктор газовый баллон метан бутан этан бутан пропен цена купить реакции 1 4 50 3 какой кислород вещество авто температура кг воздух вода
заправка баллонов бутаном
сколько литров стоимость сгорание уравнение реакций давление смесь расход объем литр бутана
сжиженный бутан

 

comments powered by HyperComments