Izobután

Metil-propán
Az izobután szerkezete és reprezentációi
Azonosítás
IUPAC név	2-metil-propán
Szinonimák	i- bután, trimetil-metán, 1,1-dimetil-etán, metil-propán, R600a hűtőközeg , Greenfreeze
N o CAS	75-28-5
N o ECHA	100 000 780
N o EC	200-857-2
PubChem	6360
Mosoly	CC (C) C PubChem , 3D nézet
InChI	InChI: 3D nézet InChI = 1S / C4H10 / c1-4 (2) 3 / h4H, 1-3H3
Megjelenés	jellegzetes szagú színtelen cseppfolyósított sűrített gáz
Kémiai tulajdonságok
Képlet	C 4 H 10   [izomerek]
Moláris tömeg	58,1222 ± 0,0039  g / mol C 82,66%, H 17,34%,
Dipoláris pillanat	0,132  ± 0,002  D
Fizikai tulajdonságok
T ° fúzió	-159,42  ° C
T ° forráspontú	-11,7  ° C
Oldékonyság	48,9  mg l -1 ( víz , 25  ° C ), talaj. a etanolban , éterben , kloroformban
Térfogat	2,506  kg m −3 ( 15  ° C , 1  bar ) egyenlet: ρ=1.0463/0.27294(1+(1-T/408.14)0,27301){\ displaystyle \ rho = 1.0463 / 0.27294 ^ {(1+ (1-T / 408.14) ^ {0.27301})}} A folyadék sűrűsége kmol · m -3-ban és a hőmérséklet Kelvinben, 113,54 és 408,14 K között. Számított értékek: 0,5523 g · cm -3 25 ° C-on. T (K) T (° C) ρ (kmol m -3 ) ρ (gcm -3 ) 113.54 −159,61 12.575 0.7309 133.18 −139.97 12.29913 0,71486 143 −130.15 12.15829 0,70668 152,82 −120,33 12.01528 0.69836 162,64 −110.51 11.86997 0,68992 172,46 −100,69 11.72221 0,68133 182,28 −90,87 11.57183 0,67259 192.1 −81.05 11.41864 0.66369 201.92 −71.23 11.26243 0.65461 211,74 −61.41 11.10297 0.64534 221.56 −51.59 10.93998 0,63586 231,38 −41.77 10.77317 0.62617 241.2 −31,95 10.60218 0.61623 251.02 −22.13 10.4266 0,60603 260,84 −12.31 10.24597 0,59553 T (K) T (° C) ρ (kmol m -3 ) ρ (gcm -3 ) 270,66 −2,49 10.05973 0,5847 280.48 7.33 9.86721 0,57351 290.3 17.15 9.6676 0,56191 300.12 26.97 9.45994 0,54984 309.94 36,79 9.24298 0,53723 319,76 46.61 9.01517 0,52399 329,58 56.43 8.77449 0.51 339,4 66.25 8.51819 0,4951 349,22 76.07 8.24246 0,47908 359.04 85,89 7.9417 0,4616 368,86 95,71 7.60708 0.44215 378,68 105.53 7.22331 0,41984 388,5 115.35 6.75934 0,39287 398,32 125,17 6.12967 0,355627 408.14 134.99 3.833 0.22279
Öngyulladási hőmérséklet	Olvadáspont: 460  ° C
Lobbanáspont	-83  ° C
Robbanási határok a levegőben	1,5-8,3  térfogatszázalék , 37-231  g m- 3
Telített gőznyomás	52,132  kPa át -27,57  ° C 3.019  bar át 20  ° C-on 4,1  bar át 30  ° C-on 6,78  bar át 50  ° C-on egyenlet: Pvs=exo(100,18+-4841.9T+(-13,541)×lnem(T)+(2.0063E-2)×T1){\ displaystyle P_ {vs} = exp (100,18 + {\ frac {-4841,9} {T}} + (- 13,541) \ l-szer (T) + (2,0063E-2) \ -szer T ^ {1})} Pascálban mért nyomás és hőmérséklet Kelvinsben, 113,54 és 408,14 K között. Számított értékek: 351 798,61 Pa 25 ° C-on. T (K) T (° C) P (Pa) 113.54 −159,61 0,014 133.18 −139.97 1.29 143 −130.15 7.3 152,82 −120,33 31.85 162,64 −110.51 113.05 172,46 −100,69 339.06 182,28 −90,87 885.22 192.1 −81.05 2,059,47 201.92 −71.23 4,350.01 211,74 −61.41 8 467,8 221.56 −51.59 15,378.02 231,38 −41.77 26,316,72 241.2 −31,95 42,792,38 251.02 −22.13 66,574.43 260,84 −12.31 99 672,51 T (K) T (° C) P (Pa) 270,66 −2,49 144,311.04 280.48 7.33 202,903,24 290.3 17.15 278,028.2 300.12 26.97 372,413,61 309.94 36,79 488,925,77 319,76 46.61 630 567,58 329,58 56.43 800 484,82 339,4 66.25 1 001 980,23 349,22 76.07 1 238 535,09 359.04 85,89 1 513 837,46 368,86 95,71 1 831 816,73 378,68 105.53 2 196 683,82 388,5 115.35 2 612 976,69 398,32 125,17 3 085 611,2 408.14 134.99 3 619 900
Kritikus pont	3650  kPa , 134,65  ° C
Termokémia
S 0 folyadék, 1 bar	200,79  J mol −1  K −1
Δ f H 0 gáz	−134,2  kJ mol −1
Δ fus H °	4,54  kJ mol -1 , hogy -159,41  ° C
Δ vap H °	19,99  kJ mol −1 - 25  ° C 21,297  kJ mol −1 - −11,71  ° C
C o	96,65  J mol −1  K −1 ( 25  ° C , gáz) 129,7  J mol −1  K −1 ( −13,15  ° C , folyékony) egyenlet: VSP=(172370)+(-1783.9)×T+(14.759)×T2+(-4.7909E-2)×T3+(5.8050E-5.)×T4{\ displaystyle C_ {P} = (172370) + (- 1783.9) \ T + szor (14.759) \ szor T ^ {2} + (- 4.7909E-2) \ szor T ^ {3} + (5.8050E- 5) \ szor T ^ {4}} A folyadék hőkapacitása J · kmol -1 · K -1 és hőmérséklet Kelvinben, 113,54 és 380 K között. Számított értékek: 141,432 J · mol -1 · K -1 25 ° C-on. T (K) T (° C) C o (Jkmol×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ szorzat K}})} C o (Jkg×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ szorzat K}})} 113.54 −159,61 99 610 1,714 131 −142.15 101,350 1,744 140 −133.15 102,739 1,768 149 −124.15 104,365 1796 157 −116.15 105 959 1,823 166 −107.15 107 871 1,856 175 −98.15 109,864 1,890 184 −89.15 111,902 1925 193 −80.15 113,958 1,961 202 −71.15 116,014 1,996 211 −62.15 118,061 2,031 220 −53.15 120,098 2,066 229 −44.15 122 136 2 101 237 −36.15 123,962 2,133 246 −27.15 126,058 2,169 T (K) T (° C) C o (Jkmol×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ szorzat K}})} C o (Jkg×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ szorzat K}})} 255 −18.15 128 232 2 206 264 −9.15 130,530 2 246 273 −0.15 133,005 2 288 282 8.85 135,721 2 335 291 17.85 138,749 2387 300 26.85 142 172 2,446 308 34.85 145,618 2 505 317 43.85 150,040 2,581 326 52.85 155,143 2,669 335 61.85 161,043 2,771 344 70.85 167,868 2 888 353 79.85 175,751 3,024 362 88.85 184,838 3 180 371 97.85 195 282 3 360 380 106,85 207,250 3,566 egyenlet: VSP=(6,772)+(3.4147E-1)×T+(-1.0271E-4)×T2+(-3.6849E-8.)×T3+(2.0429E-11.)×T4{\ displaystyle C_ {P} = (6.772) + (3.4147E-1) \ szor T + (- 1.0271E-4) \ szor T ^ {2} + (- 3.6849E-8) \ szor T ^ {3 } + (2.0429E-11) \ szor T ^ {4}} A gáz hőkapacitása J · mol -1 · K -1 -ben és a hőmérséklet Kelvinben, 200 és 1500 K között. Számított értékek: 98,636 J · mol -1 · K -1 25 ° C-on. T (K) T (° C) C o (Jkmol×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ szorzat K}})} C o (Jkg×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ szorzat K}})} 200 −73.15 70,695 1216 286 12.85 95,306 1,640 330 56.85 107 190 1,844 373 99.85 118,334 2,036 416 142,85 129,008 2,220 460 186,85 139,443 2 399 503 229,85 149,163 2,566 546 272,85 158,413 2,726 590 316,85 167,393 2,880 633 359,85 175,701 3 023 676 402,85 183,553 3,158 720 446,85 191,122 3,288 763 489,85 198,075 3,408 806 532,85 204,600 3,520 850 576,85 210,848 3,628 T (K) T (° C) C o (Jkmol×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ szorzat K}})} C o (Jkg×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ szorzat K}})} 893 619,85 216,549 3,726 936 662,85 221,867 3,817 980 706,85 226,931 3,904 1,023 749,85 231,531 3 984 1,066 792,85 235,807 4,057 1 110 836,85 239,872 4,127 1,153 879,85 243,566 4,191 1,196 922,85 247,011 4,250 1,240 966,85 250,309 4,307 1,283 1,009,85 253,340 4 359 1,326 1 052,85 256,213 4,408 1370 1096.85 259,024 4,457 1,413 1,139,85 261 681 4,502 1,456 1,182,85 264,285 4,547 1500 1 226,85 266,936 4,593
PCI	−2 869  kJ mol −1
Optikai tulajdonságok
Törésmutató	nemD25{\ displaystyle n_ {D} ^ {25}} 1.3518
Óvintézkedések
SGH
Veszély H220, H220  : Fokozottan tűzveszélyes gáz > 0,1% butadién tartalommal  : Veszély H220, H340, H350, H220  : Fokozottan tűzveszélyes gáz H340  : Genetikai hibákat okozhat (jelölje meg az expozíciós utat, ha meggyőzően bebizonyosodott, hogy más expozíciós út nem okozza ugyanazt a veszélyt) H350  : Rákot okozhat (jelölje meg az expozíciós utat), ha meggyőzően bebizonyosodott, hogy más expozíciós út nem vezet ugyanahhoz a veszélyhez)
WHMIS
A, B1, V  : Sűrített gáz B1  : Tűzveszélyes gáz Közzététel 1,0% -on az osztályozási kritériumok szerint
NFPA 704
4 0 0
Szállítás
23.    1969    Kemler-kód: 23  : gyúlékony gáz UN szám  : 1969  : ISOBUTANE osztály: 2.1 Címke: 2.1  : Gyúlékony gázok (megfelel az F betűvel jelölt csoportoknak);
Ökotoxikológia
LogP	2.8
Kapcsolódó vegyületek
Egyéb vegyületek	bután
Egység SI és STP hiányában.

A izobután vagy 2-metil-propán egy szénhidrogén az empirikus képlete C 4 H 10amely a szokásos hőmérsékleti és nyomási körülmények között gáz formájában található meg. Ez egy izomerje a bután . R600a (vagy „ Greenfreeze ” technológia  ) néven  hűtőközegként használják .

használat

Az izobután egy izobutén ( dehidrogénező katalizátorral) és a metakrilsav (oxidációval) peroxid-di- terc- butil (az üzemanyagok fontos összetevője, amely robbanásgátló szerepet játszik) előállításának bázikus reagense .

Ez egy olyan hűtőközeg és aeroszol is, amelyet a CFC-k és a HFC-k helyettesítésére használnak az ózonrétegre és az üvegházhatásra gyakorolt hatások korlátozására , különösen annak alacsony környezeti hatása miatt:

• ODP vagy ózonréteg lebomlási potenciál  : 0 (R600a);
• GWP vagy PRG ( globális felmelegedési potenciál ): 3 (R600a).

A Foron vállalat és a Greenpeace civil szervezet együttműködése lehetővé tette, hogy 1993-ban létrehozzák a Greenfreeze technológiát, felhasználva ezt a hűtőközeget.

Ez a forrása a radikális terc -butil (CH 3 ) 3 C-, amelynek nagy jelentősége van a szerves szintézisekben annak szerepét védőcsoport miatt térbeli gátlást.

Fizikai tulajdonságok

Telített gőznyomás  :

Hőfok	Nyomás	Hőfok	Nyomás
-113,15  ° C	0,1  kPa	-38,15  ° C	31,1  kPa
-108,15  ° C	0,1  kPa	-33,15  ° C	39,8  kPa
-103,15  ° C	0,3  kPa	-28,15  ° C	50,3  kPa
-98,15  ° C	0,4  kPa	-23,15  ° C	62,9  kPa
-93,15  ° C	0,7  kPa	-18,15  ° C	77,8  kPa
-88,15  ° C	1,1  kPa	-13,15  ° C	95,4  kPa
-83,15  ° C	1,7  kPa	-8,15  ° C	116  kPa
-78,15  ° C	2,5  kPa	-3,15  ° C	140  kPa
-73,15  ° C	3,7  kPa	1,85  ° C	167  kPa
-68,15  ° C	5,3  kPa	6,85  ° C	198  kPa
-63,15  ° C	7,4  kPa	11,85  ° C	234  kPa
-58,15  ° C	10,2  kPa	16,85  ° C	274  kPa
-53,15  ° C	13,8  kPa	21,85  ° C	319  kPa
-48,15  ° C	18,3  kPa	26,85  ° C	370  kPa
-43,15  ° C	24,0  kPa	50  ° C	678  kPa

Gyártás és szintézis

Az izobután két eljárással állítható elő  :

• cseppfolyósított petróleumgáznak nevezett kőolaj frakciójának desztillálásával  ;
• a bután savas katalitikus izomerizációjával .

Veszély, kockázatok

Gyúlékony jellege különleges kockázatkezelést és megfelelő beavatkozási módszereket igényel: nincs láng, nincs fáklya, nem dohányozhat egy intervenciós műhelyben, amelyet szellőztetni kell és alacsony extrakciós eszközökkel kell felszerelni.

A hermetikus egység bármilyen beavatkozása esetén előnyben részesítjük a forrasztás nélküli technikák alkalmazását, de ezek bizonyos feltételek mellett továbbra is lehetségesek.

Megjegyzések és hivatkozások

1. ISOBUTANE , a Vegyi Anyagok Biztonságáról Nemzetközi Program biztonsági lapja (i) , 2009. május 9-én konzultáltak.
2. (in) David R. LiDE, Handbook of Chemistry and Physics , Boca Raton, CRC,2008. június 16, 89 th  ed. , 2736  p. ( ISBN  978-1-4200-6679-1 ) , p.  9-50.
3. számított molekulatömege a „  atomsúlya a Elements 2007  ” on www.chem.qmul.ac.uk .
4. "Isobutane" bejegyzés az IFA (a munkavédelemért felelős német testület) GESTIS vegyi adatbázisába ( német , angol ), 2009. április 17. (JavaScript szükséges) .
5. „  Isobutane  ” , a veszélyes anyagok adatbankjáról (hozzáférés : 2010. március 8. ) .
6. (en) Robert H. Perry és Donald W. Green , Perry vegyészmérnökök kézikönyve , Egyesült Államok, McGraw-Hill,1997, 7 -én  ed. , 2400  p. ( ISBN  0-07-049841-5 ) , p.  2-50.
7. (in) Iwona Krystyna Blazej Owczarek és "  Ajánlott kritikus nyomás. I. rész: Alifás szénhidrogének  ” , J. Phys. Chem. Ref. Data , vol.  35, n o  4,2006. szeptember 18, P.  1461 ( DOI  10.1063 / 1.2201061 ).
8. (in) Iwona Krystyna Blazej Owczarek és "  Ajánlott kritikus hőmérsékletek. I. rész: Alifás szénhidrogének  ” , J. Phys. Chem. Ref. Data , vol.  32, n o  4,2003. augusztus 4, P.  1411 ( DOI  10.1063 / 1.1556431 ).
9. „  Izobután  ” , a nist.gov címen (hozzáférés : 2009. április 17. ) .
10. (a) Carl L. yaws, Handbook of termodinamikai diagramok: szervetlen vegyületek és Elements , Vol.  1, Huston, Texas, Gulf Pub. Co.,1996, 384  p. ( ISBN  0-88415-857-8 ).
11. "izobután" , az ESIS-en (hozzáférés: 2009. február 15.).
12. Index szám 601-004-00-0 3.1 táblázatában VI EK rendelet n o  1272/2008 (16 2008 decemberében)
13. Index szám 601-004-01-8 3.1 táblázatában VI EK rendelet n o  1272/2008 (16 2008 decemberében).
14. "  Isobutane  " a vegyi termékek adatbázisában Reptox of the CSST (quebeci munkavédelemért felelős szervezet), hozzáférés: 2009. április 23.
15. Karl Griesbaum, Arno Behr, Dieter Biedenkapp, Heinz-Werner Voges, Dorothea Garbe, Christian Paetz, Gerd Collin, Dieter Mayer és Hartmut Höke, Ullmann ipari kémiai enciklopédiája , szénhidrogének , Wiley-VCH Verlag,2000.
16. (in) David R. LiDE, CRC Handbook of Chemistry and Physics , CRC Press,2009, 90 th  ed. , 2804  p. , Keménytáblás ( ISBN  978-1-4200-9084-0 ) , p.  6-109.
17. "  A szénhidrogén hűtőközegek  " , a abcclim.net (hozzáférhető a 1 st június 2021 ) .

Lásd is

• Bután