Butan

Název butan se používá jako:

  1. systematický název pro nerozvětvený alkan se čtyřmi atomy uhlíku v molekule, (funkční vzorec CH3CH2CH2CH3), triviálním názvem n-butan
  2. 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)
  3. označení směsi obou izomerů butanu
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
[1]
Nebezpečí[1]
H-věty H220
R-věty R12
S-věty (S2) S9 S16
NFPA 704
4
1
Teplota vznícení 500 °C
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Některá data mohou pocházet z datové položky.

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

Použití
Tlaková láhev s butanem používaná pro vaření

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.

Butan rozprašovaný z aerosolové nádobky

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.

  1. Butane. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-23]. Dostupné online. (anglicky)
  2. 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.
  3. Základní informace o LPG a o jízdě na zkapalněný ropný plyn
  4. 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.
  5. 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
  6. 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
  7. Bass M. Sudden sniffing death. JAMA 1970;212:2075–9

Externí odkazy
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.