Butà
El butà, també cridat n-butà, és un hidrocarbur saturat, parafínico o alifático, inflamable, gaseós que es licúa a pressió atmosfèrica a -0,5 °C, format per quatre àtoms de carbono i per dèu d'hidrogen, la fòrmula química del qual és C4H10.[1] També pot denominar-se en el mateix nom a un isòmer d'este gas: el isobutano o metilpropano.
El butà comercial és un gas licuado, obtingut per destilació del petròleu, compost principalment per butà normal (60%), propà (9%), isobutano (30%) i etano (1%).
Com és un gas incoloro i vàter, en la seua elaboració se li afig un odorante (generalment un mercaptano) que li conferix olor desagradable. Este procés d'odorización del butà permet que es detecte en cas de fugues, perque en ser molt volàtil pot acumular-se en un recint i provocar una explosió.
Per a extinguir un fòc originat per gas butà s'ampren distints métodos, com diòxit de carbono (CO2), pols química o boira d'aigua.
Fugues de gas
[editar | editar còdic]Plantilla:Per aEls escapes d'un gas inflamable anara de l'estructura que ho conté són perillosos, puix eixe gas podria produir una greu deflagració en entrar en contacte en una flama.
Història
[editar | editar còdic]La primera síntesis de butà va ser conseguida accidentalment pel químic britànic Edward Frankland en 1849 a partir de yodur d'etil i zinc, pero no s'havia donat conte de que el radical etil dimerizaba i va identificar erròneament la substància.[2]
El propi descobridor del butà ho va cridar "hidrur de butil",[3] pero ya en la década de 1860 es varen utilisar més noms: "hidrur de butil",[4] "hidrur de tetril",[5][6] "dietil", "etil etiluro"[7] i uns atres. August Wilhelm von Hofmann en la seua nomenclatura sistémica de 1866 va propondre el nom "quartano", i el nom modern es va introduir en anglés a partir de l'alemà cap a 1874.[8]
El butà no va tindre molt us pràctic fins a la década de 1910, quan W. Snelling va identificar el butà i el propà com a components de la gasolina i va descobrir que, si es gelaven, podien almagasenar-se en un estat licuado de volum reduït en recipients presurizados.
Densitat
[editar | editar còdic]La densitat del butà depén en gran mida de la temperatura i la pressió en el jaciment.[9] Per eixemple, la densitat del propà líquit és de 571,8±1 kg/m3 (per a pressions de fins a 2 MPa i temperatura de 27±0,2 °C), mentres que la densitat del butà líquit és de 625,5±0,7 kg/m3 (per a pressions de fins a 2 MPa i temperatura de -13±0,2 °C).
Isomeros
[editar | editar còdic]- Artícul principal → C4H10.
| Nom comú | butà normal butà no ramificado n-butà |
isobutano i-butà |
| nom IUPAC | butà | metilpropano |
| Diagrama molecular |
Archiu:Butan Lewis.svg | Archiu:Isobutane 1.svg |
| Diagrama esquelètic |
Archiu:Butane simple.svg | Archiu:Caps block 21 Butane-2 caps block 22 Skeletal.svg |
La rotació al voltant del enllaç químic central C-C produïx dos conformació diferents (trans i gauche) per al n-butà.[10]
Reaccions
[editar | editar còdic]
Quan l'oxigen és abundant, el butà ardix formant diòxit de carbono i vapor d'aigua; quan l'oxigen és llimitat, també pot formar-se carbono (suja) o monòxit de carbono. El butà és més dens que l'aire.
Quan hi ha suficient oxigen:
- 2 C4H10 + 13 O2 → 8 CO2 + 10 H2O
Quan la cantitat d'oxigen és llimitada:
- 2 C4H10 + 9 O2 → 8 CO + 10 H2O
En pes, el butà conté aproximadament 49.5 MJ/kg (13.8 kWh/kg; 22.5 MJ/lb; 21,300 Btu/lb) o en volum líquit 29.7 megajoules per liter (8.3 kWh/L; 112 MJ/U.S. gal; 107,000 Btu/U.S. gal).
La temperatura màxima de flama adiabàtica del butà en aire és de Error de Lua: expandTemplate: template "es:formatnum" does not exist..
El n -Butà és la matèria primera del procés catalític de DuPont per a la preparació d'anhídrit maleico:
- 2 CH3CH2CH2CH3 + 7 O2 → 2 C2H2(CO)2O + 8 H2O
El n-Butà, com tots els hidrocarburs, sofrix una cloración per radicals lliures que dona lloc a 1-clor i 2-clorobutanos, aixina com a derivats més clorados. Les velocitats relatives d'cloración s'expliquen en part per les diferents energies de dissociació d'enllaços, 425 i 411 kJ/mol per als dos tipos d'enllaços C-H.
Usos
[editar | editar còdic]El butà normal pot utilisar-se per a la mescla de gasolina, com a gas combustible, dissolvent per a l'extracció de fragàncies, solament o mesclat en propà, i com a matèria primera per a la fabricació d'etileno i butadieno, un ingredient clau del caucho sintètic. El isobutano ho utilisen principalment les refineria per a millorar (aumentar) el octanaje de la gasolina d'automoció.[11][12][13][14]
Per a la mescla de gasolina, el n-butà és el principal component utilisat per a manipular la pressió de vapor Reid (RVP). Ya que els combustibles d'hivern requerixen una pressió de vapor molt major per a que els motors arranquen, les refineria aumenten la RVP mesclant més butà en el combustible.[15] El n-Butà té un número de octano d'investigació (RON) i número de octano de motor (MON) relativament alts, que són 93 i 92 respectivament.[16]
Quan es mescla en propà i atres hidrocarburs, la mescla pot denominar-se comercialment gas licuado de petròleu (GLP). S'utilisa com a component de la gasolina, com a matèria primera per a la producció de productes petroquímics bàsics en el craqueo a vapor, com a combustible per a misteres de cigarrets i com propelente en aerosols com desodorantes.[17]
Les formes pures de butà, especialment el isobutano, s'utilisen com refrigerantes i han substituït en gran mida al agotament de la capa d'ozon [en frigorífics, congeladors i sistemes d'aire acondicionat. La pressió de funcionament del butà és inferior a la dels halometanos, com el Freón-12 (R-12), per lo que els sistemes de R-12, com els de els sistemes d'aire acondicionat dels automòvils, quan es convertixen a butà pur, funcionen mal. En el seu lloc, s'utilisa una mescla de isobutano i propà per a obtindre un rendiment del sistema de refrigeració comparable a l'us de R-12.
El butà també s'utilisa com a combustible per a misteres comunes o soplete de butà i es ven embotellat com a combustible per a cuinar, barbacoes i estufes de campament. En el XX, la Braun (empresa) d'Alemània va fabricar un producte inalàmbric per al pentinat del cabell que utilisava butà com a font de calor per a produir vapor.[18]
Com a combustible, a sovint se somet a processos d'odorización en els quals es mescla en chicotetes cantitats de mercaptanos per a donar al gas no cremat una olor ofensiva fàcilment detectable pel nas humà. D'esta manera, les fugues de butà poden identificar-se fàcilment. Encara que el sulfur d'hidrogen i els mercaptanos són tòxics, estan presents en nivells tan baixos que l'asfíxia i el perill d'incendi pel butà es convertixen en una preocupació molt abans que la toxicitat.[19][20] La majoria del butà disponible en el mercat també conté una miqueta d'oli contaminant, que pot eliminar-se per mig de filtració i que, de lo contrari, deixarà un depòsit en el punt d'ignició i pot aplegar a bloquejar el fluix uniforme del gas.[21]
El butà utilisat com a dissolvent per a l'extracció de fragàncies no conté estos contaminants[22] i el gas butà poden causar explosiones de gas en zones mal ventilades si les fugues passen desapercebudes i s'encenen en una purna o una flama. El butà purificat s'utilisa com a dissolvent en l'extracció industrial d'olis de cànnabis.
Aplicacions
[editar | editar còdic]La principal aplicació del gas butà (C4H10) és com combustible en llars per a cuinar, calfar aigua, en estufes i en els misteraés de gas de bojaca.
En Espanya
[editar | editar còdic]En Espanya el gas butà es transporta en la típica, bombona o garrafa de butà, que és un envàs cilíndric, de parets d'acer, normalment de color taronja (també cridat per això "color butà"), i que conté 12,5 kg de butà, que en la seua major part està en estat líquit, a pressió. També existixen noves bombones de butà més llaugeres, fabricades en acer inoxidable en lloc de ferro fos.
La seua regulació apareix en el Real Decret 1085/1992 d'11 de setembre pel que s'aprova el Reglament de l'activitat de distribució de Gasos Licuados del Petròleu. En el seu artícul 22, determina les obligacions dels titulars dels contractes de dit suministrament. Entre elles, es troba la revisió de l'instalació cada cinc anys per una empresa instaladora llegalment habilitada per a això.[23] Similars mides s'han pres en atres països.
En el seu estat pur, el butà és vàter; no obstant, per a fer-ho més fàcilment detectable en el cas de fugues, se li afig sulfur de mercaptano com a compost odorizador que ho fa perceptible a l'olfat ans que la mescla de butà i aire puga ser explosiva.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ [1] Física i Química 1o Bachillerat - Pàgina 183 books.google.és
- ↑ “Alquilos de zinc, Edward Frankland i els començos de la química organometálica de grup principal” (2001). Organometallics 20 (14): 2940-2955.
- ↑ «Journal of the Chemical Society» (1865).
- ↑ «Petroleum and Its Products: An Accoumt of the Properties, Uses, and Commercial Value Etc. of Petroleum, the Methods Employed in Refining it and the Properties, Uses, Etc. of Its Product» (1863).
- ↑ «A Dictionary of Chemistry» (1865).
- ↑ «Elements de química pt. 3 1867» (1867).
- ↑ «Elements de química: Teòrica i Pràctica: Química orgànica» (1869).
- ↑ «A Manual of the Chemistry of the Carbon Compounds: Or, Organic Chemistry» (1874).
- ↑ 9,0 9,1 Zivenko, Oleksiy. “Especificitat contable de el GLP durant el seu almagasenament i transport” (és). Measuring Equipment and Metrology 80 (3): 21-27. ISSN 0368-6418.
- ↑ Roman M. Balabin (2009). “Diferència d'entalpia entre conformació de alcanos normals: Raman Spectroscopy Study of n-Pentane and n-Butane”. J. Phys. Chem. A 113 (6): 1012-9. doi:. PMID 19152252. Bibcode: 2009JPCA..113.1012B.
- ↑ MarkWest Energy Partners, L.P. Form 10-K. Sec.gov.
- ↑ Copano Energy, L.L.C. Form 10-K. Sec.gov. Recuperat el 2012-12-03.
- ↑ Targa Resources Partners LP Form10-k. Sec.gov. Recuperat el 2012-12-03.
- ↑ Crosstex Energy, L.P. FORM 10-K. Sec.gov.
- ↑ Maurice Stewart, Ken Arnold. «Pressió de vapor Reid».
- ↑ Jechura, John. «nivell de octano».
- ↑ A Primer on Gasoline Blending [2] archivat en Wayback Machine.. An EPRINC Briefing Memorandum.
- ↑ Manual d'usuari de la plancha de pèl Braun C 100 TS Tipo 3589, Inmar-OIQ, LLC.
- ↑ Gresham, Chip. «Toxicitat per sulfur d'hidrogen: Fonaments de la pràctica, fisiopatologia, etiologia».
- ↑ 2. Methyl Mercaptan Acute Exposure Guideline Levels, National Academies Press (US).
- ↑ «BHO Mystery Oil».
- ↑ “Informe final de l'evaluació de seguritat del isobutano, isopentano, n-butà i propà” (1982). Journal of the American College of Toxicology 1 (4): 127-142. SAGE Publications. doi:. ISSN 0730-0913.
- ↑ Ministeri d'Indústria, Turisme i Comerç (9-10-1992). Real Decret 1085/1992, d'11 de setembre, pel que s'aprova el Reglament de l'activitat de distribució de gasos licuados del petròleu [3] archivat en Wayback Machine.. BOE n.º 243/1992. Consultat el 5 de maig de 2009.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Butano» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.