Butan
Butan | |
---|---|
Strukturní vzorec n-butanu | |
3D model molekuly n-butanu | |
Obecné | |
Systematický název | butan |
Triviální název | n-butan |
Anglický název | n-Butane |
Německý název | n-Butan |
Funkční vzorec | H3C-CH2-CH2-CH3 |
Sumární vzorec | C4H10 |
Vzhled | bezbarvý plyn |
Identifikace | |
Registrační číslo CAS | 106-97-8 |
EC-no (EINECS/ELINCS/NLP) | 203-448-7 |
Indexové číslo | 601-004-00-0 |
PubChem | 7843 |
UN kód | 1011 1075 (LPG) |
SMILES | CCCC |
Vlastnosti | |
Molární hmotnost | 58,123 g/mol |
Teplota tání | −138,4 °C (134,75 K) |
Teplota varu | −0,5 °C (272,65 K) |
Hustota | 2,48 kg/m3 (plyn, 15 °C) 600 kg/m3 (kapalina, 0 °C, 101,3 kPa) |
Rozpustnost ve vodě | 6,1 mg/100 ml (20 °C) |
Bezpečnost | |
GHS02 GHS08 Nebezpečí[1] | |
H-věty | H220 |
R-věty | R12 |
S-věty | (S2) S9 S16 |
NFPA 704 | 4 1 |
Teplota vznícení | 500 °C |
Některá data mohou pocházet z datové položky. |
Název butan se používá jako:
- systematický název pro nerozvětvený alkan se čtyřmi atomy uhlíku v molekule, (funkční vzorec CH3CH2CH2CH3), triviálním názvem n-butan
- společný název pro izomery alkanu se sumárním vzorcem C4H10; jsou dva a to n-butan a isobutan (triviální název), systematicky methylpropan (vzorec CH(CH3)3)
- označení směsi obou izomerů butanu
Tento článek je o obou izomerech butanu; infobox pak obsahuje informace pouze o nevětveném butanu; podrobnosti o isobutanu jsou uvedeny samostatně.
Oba butany jsou velmi hořlavé, bezbarvé, snadno zkapalnitelné plyny bez zápachu. Název butan je složen z částí but- podle acidum butyricum – latinského názvu pro kyselinu máselnou, karboxylovou kyselinu se stejným počtem atomů uhlíku v molekule a -an, přípony označující alkany.
Rotace okolo centrální chemické vazby C-C tvoří dvě konformace (trans a gauche)[2].
Reakce
Při dostatku kyslíku se butan spaluje na oxid uhličitý a vodní páru. Při nedostatku kyslíku může vznikat také uhlík (saze) a oxid uhelnatý.
- 2 C4H10 + 13 O2 → 8 CO2 + 10 H2O
n-butan je surovinou v DuPontově katalytickém procesu přípravy maleinanhydridu:
- 2 H3C-CH2-CH2-CH3 + 7 O2 → 2 C2H2(CO)2O + 8 H2O
n-butan, podobně jako všechny uhlovodíky, podléhá chloraci volnými radikály, kdy vznikají 1-chlor- a 2-chlorbutan, a dále i deriváty s vyšším počtem atomů chloru. Různá relativní míra chlorace je částečně vysvětlena odlišnými vazebnými disociačními energiemi, 425 a 411 kJ/mol u dvou typů C-H vazeb. Dva centrální atomy uhlíku mají mírně slabší vazby C-H.
- Struktura izomerů butanu
- n-butan
- isobutan
Použití
Butan se prodává v láhvích jako palivo pro vařiče a podobné účely. Směs butanu s propanem (a dalšími uhlovodíky) se komerčně nazývá propan-butan. Pro použití ve formě motorového paliva se však tato propan-butanová směs prodává pod zkratkou LPG.[3]
Butan je kromě toho v určité míře i složkou benzinu, surovinou pro výrobu základních petrochemikálií při parním krakování, používá se jako palivo v cigaretových zapalovačích a jako hnací plyn ve sprejích.
Velmi čisté formy, zvláště isobutanu, lze používat jako chladivo a ve značné míře tedy nahrazují halomethany nebezpečné pro ozónovou vrstvu, například v domácích chladničkách a mrazničkách. Hořlavost butanu není příliš velkým problémem, protože množství obsažené v zařízení není tak velké, aby vytvořilo výbušnou směs se vzduchem v místnosti. Operační tlak butanu je nižší než u halomethanů, například R-12, proto systémy s tímto plynem (např. automobilové klimatizace) nebudou při použití butanu fungovat optimálně.
Účinky na zdraví
Butan je prostý asfyxant a jeho toxické účinky jsou dány vytlačováním kyslíku. Nemá žádné přímé systémové účinky[4]. Inhalace butanu může způsobit euforii, ospalost, narkózu, asfyxii, srdeční arytmii a omrzliny. Může dojít i k smrti způsobené asfyxií a fibrilací komor.
Butan je nejčastěji zneužívanou těkavou látkou ve Velké Británii a v roce 2000 způsobil 52 % úmrtí „spjatých s rozpouštědly“[5]. Při vstřikování butanu přímo do krku se kapalina expanzí rychle ochlazuje na –20 °C a může způsobit prodloužený laryngospasmus[6]. Syndrom „náhlé čichačovy smrti“ (SSD), poprvé popsaný Bassem v roce 1970[7], je nejčastější prostou příčinou smrtí spjatých s rozpouštědly, tvoří 55 % známých smrtelných případů[6].
Odkazy
Reference
V tomto článku byl použit překlad textu z článku Butane na anglické Wikipedii.
- ↑ a b Butane. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-23]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ Roman M. Balabin. Enthalpy Difference between Conformations of Normal Alkanes: Raman Spectroscopy Study of n-Pentane and n-Butane. J. Phys. Chem. A. 2009, roč. 113, čís. 6, s. 1012. DOI 10.1021/jp809639s.
- ↑ Základní informace o LPG a o jízdě na zkapalněný ropný plyn
- ↑ Butane - International Programme on Chemical Safety - Poisons Information Monograph 945. www.inchem.org [online]. [cit. 2009-08-21]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2014-03-14.
- ↑ Trends in death Associated with Abuse of Volatile Substances 1971-2004 Archivováno 27. 3. 2007 na Wayback Machine. Field-Smith M, Bland JM, Taylor JC, et al., Department of Public Health Sciences. London: St George’s Medical School
- ↑ a b Ramsey J, Anderson HR, Bloor K, et al. An introduction to the practice, prevalence and chemical toxicology of volatile substance abuse. Hum Toxicol 1989;8:261–9
- ↑ Bass M. Sudden sniffing death. JAMA 1970;212:2075–9
Externí odkazy
- Obrázky, zvuky či videa k tématu butan na Wikimedia Commons
- Galerie butan na Wikimedia Commons
- Slovníkové heslo butan ve Wikislovníku
- ŠlápniNaPlyn.cz – portál o vozidlech s pohonem na LPG, CNG a bioplyn
- International Chemical Safety Card 0232
- NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards
- n-Butane Molecule of the Month
- Computational Chemistry Wiki
- World LP Gas Association (WLPGA)
- UKLPG Propane and Butane in the UK
- Global BioSciences In-Situ Bioremediation utilizing Butane
- Butane Viscosity as function of temperature and pressure
Uhlovodíky: alkany | |
---|---|
methan CH4 • ethan C2H6 • propan C3H8 • butan C4H10 • pentan C5H12 • hexan C6H14 • heptan C7H16 • oktan C8H18 • nonan C9H20 • dekan C10H22 • undekan C11H24 • dodekan C12H26 • tridekan C13H28 • tetradekan C14H30 • pentadekan C15H32 • hexadekan / cetan C16H34 • heptadekan C17H36 • oktadekan C18H38 • nonadekan C19H40 • ikosan C20H42 • henikosan C21H44 • dokosan C22H46 • trikosan C23H48 • tetrakosan C24H50 • pentakosan C25H52 • hexakosan C26H54 • heptakosan C27H56 • oktakosan C28H58 • nonakosan C29H60 • triakontan C30H62 • hentriakontan C31H64 • dotriakontan C32H66 • tritriakontan C33H68 • tetratriakontan C34H70 • pentatriakontan C35H72 • hexatriakontan C36H74 • heptatriakontan C37H76 • oktatriakontan C38H78 • nonatriakontan C39H80 • tetrakontan C40H82 • hentetrakontan C41H84 • dotetrakontan C42H86 |
Fosilní paliva | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
uhlí | rašelina • gagát • hnědé uhlí • černé uhlí • antracit
| |||||||||
ropa |
| |||||||||
zemní plyn | stlačený (CNG) • zkapalněný (LNG) • methan
|
Chladiva | |
---|---|
CFC a další halogenderiváty | R-10 (tetrachlormethan) • R-11 (trichlorfluormethan) • R-12 (dichlordifluormethan) • R-12B1 (bromchlordifluormethan) • R-12B2 (dibromdifluormethan) • R-13 (chlortrifluormethan) • R-13B1 (bromtrifluormethan) • R-14 (tetrafluormethan) • R-20 (trichlormethan (chloroform)) • R-21 (dichlorfluormethan) • R-22 (chlordifluormethan) • R-22B1 (bromdifluormethan) • R-23 (trifluormethan (fluoroform)) • R-30 (dichlormethan) • R-31 (chlorfluormethan) • R-32 (difluormethan) • R-40 (chlormethan) • R-41 (fluormethan) • R-125 (pentafluorethan) • R-130 (1,1,2,2-tetrachlorethan) • R-130a (1,1,1,2-tetrachlorethan) • R-134a (1,1,1,2-tetrafluorethan) • R-150 (1,2-dichlorethan) • R-160 (chlorethan) • R-1120 (trichlorethylen) |
Uhlovodíky | |
Ostatní látky | R-610 (diethylether) • R-611 (methylformiát) • R-630 (methylamin) • R-631 (ethylamin) • R-702 (vodík) • R-704 (helium) • R-717 (amoniak) • R-718 (voda) • R-720 (neon) • R-728 (dusík) • R-732 (kyslík) • R-740 (argon) • R-744 (oxid uhličitý) • R-744a (oxid dusný) • R-7640 (oxid siřičitý) • R-784 (krypton) |