Bután

n-Bután
Identifikátorok
CAS szám
SMILES	CCCC
Tulajdonságok
Molekuláris képlet	C4H10
Moláris tömeg	58.124 g/mol
megjelenés	Színtelen gáz
sűrűség	2,48 g/l, gáz (15 °C, 1 atm)
olvadáspont	-138.4 °C (135,4 K)
Fűtőpont	-0,5 °C (272,6 K)
Oldhatóság vízben	6.1 mg/100 ml (20 °C)
Veszélyesség
EU besorolás	Nagyon tűzveszélyes (F+)
NFPA 704	4 . 1 0
Flash point	-60 °C
Related Compounds
Related alkanes	Propán; Pentán
Hasonló vegyületek	Isobután; Ciklobután
Ahol másként nem jelölik, az adatok anyagokra standard állapotban (25 °C-on, 100 kPa-nál)

A bután, más néven n-bután (normál bután) egy el nem ágazott alkán, amelynek minden molekulája négy szénatomot tartalmaz. Molekulaformulája a következőképpen írható: CH3CH2CH2CH2CH3. A butánt gyűjtőfogalomként is használják mind az n-butánra, mind az egyetlen másik izomerjére, az izobutánra (más néven i-bután vagy metilpropán), CH(CH3)3 . A bután mindkét izomerje erősen gyúlékony, színtelen gáz közönséges hőmérsékleten és légköri nyomáson. Kivonhatók földgázból vagy kőolaj finomításával nyerhetők.

A bután számos alkalmazásban hasznos. A palackozott butángáz a főzés és a kempingezés üzemanyaga. Használják továbbá benzin (benzin) alkotórészeként, alapanyag-komponensként az alap petrolkémiai termékek előállításához a gőzkrakkolásban, valamint öngyújtók üzemanyagaként. Ha a butánt propánnal és más szénhidrogénekkel keverik, a keveréket a kereskedelemben cseppfolyósított propángáznak (LPG) nevezik, amely fűtőberendezések és járművek üzemanyaga.

A freongázok (klórfluor-szénhidrogének vagy halometánok) által okozott ózonréteg-csökkenéssel kapcsolatos legújabb aggodalmak miatt az izobután és az LPG-t egyre gyakrabban használják hűtőközegként, különösen a háztartási hűtő- és fagyasztógépekben, valamint aeroszol spray-k hajtógázaként.

.

Isobután
IUPAC név	Iszobután Metilpropán
Más nevek	2-Metilpropán
Identifikátorok
CAS szám
SMILES	C(C)CC
Tulajdonságok
Molekuláris képlet	C4H10
Moláris tömeg	58.12 g mol-1
megjelenés	színtelen gáz
sűrűség	2,51 g/l, gáz (15 °C, 1 atm);593,4 kg – m-3, folyadék
olvadáspont	-159.6 °C, 114 K, -255 °F
Fűtőpont	-11.7 °C, 261 K, 11 °F
Oldhatóság vízben	Oldhatatlan
Veszélyek
MSDS	Külső MSDS
EU besorolás	Nagyon tűzveszélyes (F+)
NFPA 704	. 4 1 0
R-mondatok	R12
S-mondatok	S2, S9, S16
gyulladáspont	gyúlékony gáz
öngyulladás hőmérséklet	460 °C
robbanáshatár	1.8-8.4 százalék
Hasonló vegyületek
Hasonló alkán	Bután
Hasonló vegyületek	Isopentán Neopentán
Ahol másként nem jelölik, az adatokat a anyagokra standard állapotukban (25 °C-on, 100 kPa-on)

Etimológia

A bután elnevezés a vajsav elnevezésből visszaalakítással keletkezett. Ez utóbbi egy karbonsav, amelynek négy szénatomja van, beleértve a karboxilcsoportban lévő szénatomot is. A vajsav molekuláris képlete így írható fel: CH3CH2CH2COOH.

Tulajdonságok

A n-bután közönséges hőmérsékleten és nyomáson színtelen gáz. Forráspontja -0,5 °C (272,6 K), olvadáspontja -138,4 °C (135,4 K). Hasonlóképpen az i-bután, az n-bután szerkezeti izomerje színtelen gáz, forráspontja -11,7 °C (261 K), olvadáspontja -159,6 °C (114 K). Mindkét izomer formája szobahőmérsékleten kompresszióval könnyen cseppfolyósítható.

Szerkezeti izomerek

Egyik izomer, az n-bután vagy az i-bután molekulája négy szénatomból és tíz hidrogénatomból áll, így közös molekulaformulájuk C4H10. Ezen izomerek molekulaszerkezete azonban különbözik. Az n-bután molekulája a négy szénatom lineáris elrendeződéséből áll, így CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 alakban is ábrázolható. Ezzel szemben az i-bután molekula három szénatomja közvetlenül egy központi szénatomhoz kapcsolódik. E két izomer szerkezetét az alábbi ábrák mutatják.

• A bután két izomerjének szerkezete
• 

  n-.Bután

• 

  i-Bután

Reakciók

Ha sok az oxigén, a bután szén-dioxid és vízgőz képződésével ég el; ha kevés az oxigén, szén (korom) vagy szén-monoxid is keletkezhet. A reakció a következőképpen írható fel:

2C4H10 + 13O2 → 8CO2 + 10H2O

n-Bután a DuPont katalitikus eljárásának alapanyaga a maleinsav-anhidrid (C2H2(CO)2O) előállítására, amit a következő reakció mutat:

CH3CH2CH2CH3 + 3.5O2 → C2H2(CO)2O + 4H2O

n A bután, mint minden szénhidrogén, szabadgyökös klórozáson megy keresztül, melynek során 1- és 2-klórbután, valamint erősebben klórozott származékok keletkeznek.

Egy butánlámpa kék lángjának spektruma, amely a molekuláris radikális sávok emisszióját és a Swan-sávokat mutatja.

Használatok

Főzéshez használható butángázpalack.

A butángázt palackozva árulják főzéshez és kempingezéshez használt üzemanyagként. Propánnal és más szénhidrogénekkel keverve a kereskedelemben cseppfolyósított propángáznak (LPG) nevezik. Használják továbbá benzin (benzin) alkotórészeként, alapanyagként petrolkémiai alapanyagok előállításához a gőzkrakkolás során, valamint öngyújtók üzemanyagaként.

Az izobután erősen tisztított formája hűtőközegként és aeroszol spray-k hajtógázaként használható. Ezt használják például a háztartási hűtőszekrényekben és fagyasztókban, nagymértékben helyettesítve a halometánokat, amelyekről úgy vélik, hogy károsítják az ózonréteget. Hűtőanyagként vagy hajtóanyagként használva az izobután R-600a néven is említhető. A petrolkémiai iparban alapanyagként is használják, például az izooktán szintéziséhez.

Hűtőanyagként használva az izobután gyúlékonysága nem jelent komoly problémát, mivel az anyag mennyisége egy készülékben nem elegendő ahhoz, hogy a helyiségben lévő levegő mennyiségét tekintve gyúlékony keveréket okozzon. A rendszer üzemi nyomása a bután esetében alacsonyabb, mint a halometánok, például a diklór-difluor-metán (R-12) esetében. Így az R-12 rendszerek közvetlen átalakítása butánra, például a gépjárművek légkondicionáló rendszereiben, nem működik optimálisan.

Hatások és egészségügyi problémák

A bután belélegzése álmosságot, narkózist, fulladást, szívritmuszavart és fagyást okozhat. Belélegzése azonnali fulladásos halálhoz vezethet. A bután a leggyakrabban visszaélésszerűen használt illékony oldószer az Egyesült Királyságban, és 2000-ben az oldószerrel kapcsolatos halálesetek 52 százalékát okozta. Ha a butánt közvetlenül a torokba permetezik, a folyadéksugár a tágulás révén gyorsan lehűlhet -20 °C-ra, ami elhúzódó gégegörcsöt okozhat. A “hirtelen szippantásos halál szindróma”, amelyet először Bass írt le 1970-ben, az oldószerrel összefüggő halálesetek leggyakoribb egyedi oka, az ismert halálos esetek 55 százalékát okozta.

Vö. még

• Alkán
• Ethán
• Szénhidrogén
• Metán
• Propan

Jegyzetek

• McMurry, John. Organic Chemistry, 6th ed. Belmont, CA: Brooks/Cole, 2004. ISBN 0534420052.
• Morrison, Robert T., and Robert N. Boyd. Organic Chemistry, 6th ed. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall, 1992. ISBN 0136436692.
• Olah, George A., and Árpád Molnár. Szénhidrogének kémiája. Hoboken, NJ: Wiley-Interscience, 2003. ISBN 978-0471417828.
• Solomons, T.W. Graham, and Craig B. Fryhle. Organic Chemistry, 8th ed. Hoboken, NJ: John Wiley, 2004. ISBN 0471417998.
• Yaws, Carl L. The Yaws Handbook of Physical Properties for Hydrocarbons and Chemicals: Physical Properties for More Than 41,000 Organic and Inorganic Chemical Compounds: Coverage for C1 to C100 Organics and Ac to Zr Inorganics. Houston: Gulf Pub. Co., 2005. ISBN 978-0976511373.

All links retrieved December 22, 2016.

• NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards: n-Butane.

E számok

Színek (E100-199) – Tartósítószerek (E200-299) – Antioxidánsok & Savasságszabályozók (E300-399) – Sűrítőszerek, stabilizátorok & emulgeálószerek (E400-499) – pH-szabályozók & csomósodásgátlók (E500-599) – ízfokozók (E600-699) – egyéb (E900-999) – kiegészítő vegyi anyagok (E1100-1599)

viaszok (E900-909) – Szintetikus mázak (E910-919) – Javítószerek (E920-929) – Csomagolási gázok (E930-949) – Édesítőszerek (E950-969) – Habképző anyagok (E990-999)

Argon (E938) – Hélium (E939) – Diklór-difluormetán (E940) – Nitrogén (E941) – Nitrogén-oxid (E942) – Bután (E943a) – Izobután (E943b) – Propan (E944) – Diklór-difluormetán (E940) – Nitrogén (E941) – Nitrogén-oxid (E942) Oxigén (E948) – Hidrogén (E949)