Anar al contingut

Etano

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià
Per a Fuga de gasReaccions en cas de fuga de gas, vore Fuga de gasReaccions en cas de fuga de gas.

El etano (del grec aither éter, i el sufix -ano) és un hidrocarbur alifático alcano en dos àtoms de carbono, de fòrmula C2H6. En condicions normals és gaseoso i un excelent combustible. El seu punt d'ebullició està en -88 °C. Es troba en cantitat apreciable en el gas natural. Com a molts hidrocarburs, el etano es aïlla a escala industrial a partir del gas natural i com a subproducte petroquímic del refinat de petròleu. El seu principal us és com matèria primera per a la producció d'etileno. Els composts relacionats poden formar-se substituint un àtom d'hidrogen per un atre grup funcional; el restant de l'etano es denomina grup etil. Per eixemple, un grup etil unit a un grup hidroxilo produïx etanol, l'alcohol en begudes.

Història

El etano va ser sintetisat per primera volta en 1834 per Michael Faraday, aplicant l'electrólisis d'una solució d'acetat de potassi. Va confondre l'hidrocarbur producte d'esta reacció en metà i no ho va investigar més.[1]

Durant el periodo 1847-1849, en un esforç per reivindicar la teoria dels radicals de la química orgànica, Hermann Kolbe i Edward Frankland varen produir etano per mig de les reduccions de propionitrilo (cianur d'etil)[2] i yodur d'etil en el metal potassi, i, de la mateixa manera que Faraday, per mig de la electrólisis d'acetat d'acuosa. Varen confondre el producte d'estes reaccions en el radical metilo (Plantilla:Chem2), del que el etano (Plantilla:Chem2) és un dímer. Este error va ser corregit en 1864 per Carl Schorlemmer, qui va demostrar que el producte de totes estes reaccions era en realitat el etano.[3] El etano va ser descobert dissolt en petròleu cru llauger de Pennsilvania per Edmund Ronalds en 1864.[4][5]

Propietats

A temperatura i pressió estàndar, el etano és un gas incoloro i vàter. Té un punt d'ebullició de −88.5 grados Celsius (−127.3 °F) i un punt de fusió de −182.8 grados Celsius (−297 °F). El etano sòlit existix en vàries modificacions.[6] En gelar-se a pressió normal, la primera modificació que apareix és un cristal plàstic, que cristalisa en el sistema cúbic. En esta forma, les posicions dels àtoms d'hidrogen no són fixes; les molècules poden rotar lliurement al voltant de l'eix llarc. Gelant este etano per baix de ca. 89.9 Kelvin (−183.3 °C) ho convertix en etano II monoclínic metaestable (grup espacial P 21/n).[7] El etano és molt poc soluble en aigua. Els paràmetros d'enllaç de l'etano s'han medit en gran precisió per mig d'espectroscòpia de microones i difracció d'electrons: rC-C = 1. 528(3) Å, rC-H = 1.088(5) Å, i ∠CCH = 111.6(5)° per microones i rC-C = 1.524(3) Å, rC-H = 1.089(5) Å, i ∠CCH = 111.(5)° per difracció d'electrons. 9(5)° per difracció d'electrons (els números entre paréntesis representen les incertituts en els dígits finals).[8]

Atmosfèric i extraterrestre

Una fotografia de les latitut septentrionals de Titán. Les traces obscures són llac d'hidrocarburs que contenen etano

El etano es troba com a gas traça en l'atmòsfera terrestre, tenint actualment una concentració a nivell de la mar de 0,5 ppb,[9] encara que és provable que la seua concentració preindustrial fora només d'unes 0,25 parts per billó, ya que una proporció significativa de l'etano en l'atmòsfera actual pugues haver-se originat com combustible fòssil. Les cantitats globals d'etano han variat en el temps, provablement per la crema en jaciments de gas natural.[10] Les taxes mundials d'emissió d'etano varen disminuir de 1984 a 2010,[10]encara que l'aument de la producció de gas d'esquisto en la formació Bakken en EE. UU. ha detingut el descens a la mitat.[11]

.[12]

Encara que el etano és un gas d'efecte hivernàcul, és molt manco abundant que el metà, té una vida útil de solament uns mesos en comparació a més d'una década,[13] i també és menys eficient absorbint radiació en relació en la seua massa. De fet, el potencial de calfament global de l'etano es deu en gran mida a la seua conversió en l'atmòsfera en metà.[14] S'ha detectat com a component traça en les atmòsfera dels quatre planetes jagants, i en l'atmòsfera de la lluna de Saturn Titán.[15]

El etano atmosfèric és el resultat de l'acció fotoquímica del Sol sobre el gas metà, també present en estes atmòsfera: els fotons ultravioleta de llongitut d'ona inferior a 160 nm poden foto-disociar la molècula de metà en un radical metilo i un àtom d'hidrogen. Quan dos radicals metilo es recombinan, el resultat és etano:

CH4 → CH3- + -H
CH3- + -CH3 → C2H6

En l'atmòsfera terrestre, els radicals hidroxilo convertixen el etano en vapor de metanol en una vida mija d'uns tres mesos.[13]

Se sospita que el etano produït d'esta manera en Titán torna a ploure sobre la superfície llunar i, en el temps, s'ha acumulat en mars d'hidrocarburs que cobrixen gran part de les regions polars de la lluna. En decembre de 2007, la sonda Cassini va trobar a lo manco un llac en el pol sur de Titán, ara cridat Ontario Lacus degut a que la seua superfície és similar a la del llac Ontario en la Terra (aproximadament 20.000 km2). Anàlisis posteriors de senyes espectroscópicos infrarrojos presentats en juliol de 2008[16] varen aportar proves adicionals de la presència d'etano líquit en Ontario Lacus. Varis llac d'hidrocarburs significativament majors, Ligeia Mare i Kraken Mare sent els dos més grans, varen ser descoberts prop del pol nort de Titán utilisant senyes de radar arreplegats per Cassini. Es creu que estos llac estan formats principalment per una mescla d'etano i metà líquits. En 1996, es va detectar etano en el Cometa Hyakutake, i des de llavors s'ha detectat en alguns atres cometes. L'existència d'etano en estos cossos distants del sistema solar pot implicar al etano com a component primordial de la nebulosa solar a partir de la qual es creu que es varen formar el sol i els planetes. En 2006, Dona-li Cruikshank, del Centre d'Investigació de la NASA/Ames (coinvestigador de New Horizons) i els seus colegues varen anunciar el descobriment espectroscópico d'etano en la superfície de Plutó.

Especificacions tècniques de l'etano

  • ICSC :0266
  • CAS:74-84-0

UN: 1035 CE: 601-003-00-X

El gas es mescla be en l'aire, es formen fàcilment mescles explosives. El etano té un poder calorífic inferior i superior igual a 21,2 i 23,4 MJ/L.

Incendis

Extremadament inflamable. Pols, diòxit de carbono. Tallar el suministrament; si no és possible i no existix risc per a l'entorn pròxim, deixe que l'incendi s'extinguixca per sí mateixa.

Explosió

Les mescles gas/aire són explosives. En cas d'incendi: mantindre freda la botella per pulverisació en aigua. Combatre l'incendi des d'un lloc protegit.

Fugues de gas i derrames de líquit

Evacuar la zona de perill. Consultar a un expert. Ventilació. Els escapes de gas fòra de la seua instalació, requerixen les reaccions corresponents a una fuga de gas. No abocar mai chorrada d'aigua sobre el etano líquit. (Protecció personal adicional: equip autònom de respiració).

Exposició

  • Elíquit pot produir congelació.
  • Asfixiant simple.
  • Pell: En contacte en elíquit: congelació.
  • Ulls: En contacte en elíquit: congelació.

Almagasenament

A temperatura ambiente, el etano és un gas molt inflamable, per lo que per a almagasenar-ho, cal mantindre en lloc fret.

Us

El principal us de l'etano és la producció d'etileno per mig de craqueo al vapor. Quan es diluïx en vapor i es calfa breument a temperatures molt altes (900 °C o més), els hidrocarburs pesats es descomponen en hidrocarburs més llaugers, i els hidrocarburs saturats es convertixen en insaturados. El etano es veu favorit per a la producció d'etileno perque el craqueo al vapor de l'etano és prou selectiu per al etileno, mentres que el craqueo al vapor dels hidrocarburs més pesats produïx una mescla de productes més pobre en etileno i més rica en alquenos (olefina), com el propé (propileno) i el butadieno, i en hidrocarburs aromàtics. Experimentalment, s'està investigant el etano com a matèria primera per a atres productes químics bàsics. [La cloració oxidativa de l'etano ha semblat durant molt temps una ruta potencialment més econòmica per a obtindre clorur de vinil que la cloració de l'etileno. S'han patentat molts processos per a produir esta reacció, pero l'escassa selectivitat per al clorur de vinil i les condicions de reacció corroents (concretament, una mescla de reacció que continga àcit clorhídric a temperatures superiors a 500 °C) han desanimat la comercialisació de la majoria d'ells. Actualment, INEOS opera una planta pilot de conversió d'etano en clorur de vinil de 1000 t/a (tonellades per any) en Wilhelmshaven en Alemània. De la mateixa manera, l'empresa d'Aràbia Saudita SABIC ha anunciat la construcció d'una planta de 30.000 t/a per a produir àcit acètic per oxidació d'etano en Yanbu. La viabilitat econòmica d'este procés pot dependre del baix cost de l'etano prop dels jaciments petrolífers saudí, i pot no ser competitiu en la carbonilación de metanol en atres parts del món. El etano pot utilisar-se com refrigerant en sistemes de refrigeració criogènica. A una escala molt menor, en l'investigació científica, el etano líquit s'utilisa per a vitrificar mostres riques en aigua per a la criomicroscopía electrònica. Una fina película d'aigua sumergida ràpidament en etano líquit a -150 °C o més fret es congela massa ràpit per a que l'aigua cristalice. Els métodos de congelació més llents poden generar cristals de gèl cúbics, que poden alterar estructures blanes danyant les mostres i reduir la calitat de l'image en dispersar el fes d'electrons ans que puga aplegar al detector.

Salut i seguritat

A temperatura ambiente, el etano és un gas extremadament inflamable. Quan es mescla en l'aire al 3,0%-12,5% en volum, forma una mescla explosiva. Per això, els escapes d'etano fora delloc a on haja segut contingut requerixen les reaccions corresponents a una fuga de gas. Són necessàries algunes precaucions adicionals quan el etano s'almagasena com a líquit criogènic. El contacte directe en el etano líquit pot provocar greus congelació. Fins que es calfen a temperatura ambiente, els vapors de l'etano líquit són més pesats que l'aire i poden fluir pel sol o la terra, acumulant-se en llocs baixos; si els vapors troben una font d'ignició, la reacció química pot retrocedir a la font d'etano de la que es varen evaporar. El etano pot desplaçar al oxigen i convertir-se en un perill d'asfíxia. El etano no supon cap risc agut o crònic conegut toxicològic. No és un carcinógeno.[17]

Referències

  1. ↑ Faraday, Michael (1834). "Experimental researches in electricity: Seventh séries". Philosophical Transactions. 124: 77–122.
  2. ↑ Kolbe, Hermann; Frankland, Edward (1849). "On the products of the action of potassium on cyanide of ethyl". Journal of the Chemical Society. 1: 60–74. doi:10.1039/QJ8490100060
  3. ↑ (1864).«Ueber die Identität dones Aethylwasserstoffs und dones Methyls».Annalen der Chemie und Pharmacie.132(2)
    234-238.doi:10.1002/jlac.18641320217.
  4. ↑ (1881) Treatise on Chemistry (vol. 3), Macmillan, pp. 144-145.
  5. ↑ Watts, H. (1868). Dictionary of Chemistry (vol. 4), pp. 385.
  6. ↑ “Estructures monocristalinas i distribucions de densitat electrònica del etano, etileno i acetileno. I. Determinacions de l'estructura monocristalina de rajos X de dos modificacions del etano” (1978). Acta Crystallographica Section B 34 (6). doi:10.1107/S0567740878007037.
  7. ↑ «El etano com a sòlit».
  8. ↑ Plantilla:Cite journalast=Harmony
  9. ↑ «Gasos traça (archivat)». Archivat des d'el original, el 22 de decembre de 2008.
  10. ↑ 10,0 10,1 Plantilla:Cite journalast1=Simpson
  11. ↑ Plantilla:Cite journalast1=Kort
  12. ↑ «Un jaciment petrolífer, culpable clau de l'aument global de gas etano». Universitat de Michigan.
  13. ↑ 13,0 13,1 Plantilla:Cite journalast1=Aydin
  14. ↑ Plantilla:Cite journalast1=Hodnebrog
  15. ↑ Brown, Bob (2008). «NASA Confirms Liquid Lake on Saturn Moon». NASA Jet Propulsion Laboratory. Archivat des d'el original, el 5 de juny de 2011. Consultat el 10 d'octubre de 2023.
  16. ↑ “L'identificació d'etano líquit en el Ontario Lacus de Titán” (2008). Nature 454 (7204): 607-10. PMID 18668101.
  17. ↑ Vallero, Daniel (7 de juny de 2010). «Factors de Pendent del Càncer», Academic Press (ed.). Environmental Biotechnology: A Biosystems Approach, p. 641. doi:10.1016/B978-0-12-375089-1.10014-5. ISBN 9780123750891.

Vore també

Enllaços externs

Commons

Etano en el Viccionari. Tens que especificar títul = i url = al usar {{cita web}}.. Plantilla:Alcanos


Obtingut de «https://lenciclopedia.org/w/index.php?title=Etano&oldid=1562257»