Hexan

Hexan ist eine den Alkanen (gesättigte Kohlenwasserstoffe) zugehörige chemische Verbindung. Es ist eine farblose Flüssigkeit mit der Summenformel C₆H₁₄. Es ist das unverzweigte Isomer der fünf Hexan-Isomere.

Schnelle Fakten Strukturformel, Allgemeines ...

Hexan ist eine farblose, flüchtige Flüssigkeit, die leicht nach Benzin riecht. Der Siedepunkt unter Normaldruck liegt bei 68,8 °C.^[6] Die Verbindung schmilzt bei −95,4 °C.^[7] Die relative Dielektrizitätskonstante ist bei 20 °C 1,8. In Wasser ist es praktisch unlöslich. In organischen Lösungsmitteln wie Alkoholen (mit Ausnahme von Methanol), Ethern und Benzol ist es gut löslich.

Die Verbindung bildet mit einer Reihe anderer Lösungsmittel azeotrop siedende Gemische. Die azeotropen Zusammensetzungen und Siedepunkte finden sich in der folgenden Tabelle. Keine Azeotrope werden mit Cyclohexan, Pentan, Heptan, Octan, Toluol, Ethylbenzol, Xylol, Cyclohexanol und Diethylether gebildet.

Azeotrope mit verschiedenen Lösemitteln (nach Smallwood^[8])
Lösungsmittel		Wasser	Methanol	Ethanol	1-Propanol	2-Propanol
Gehalt Hexan	in Ma%	94	72	79	96	77
Siedepunkt	in °C	62	50	59	66	63
Lösungsmittel		1-Butanol	i-Butanol	2-Butanol	Ethylenglycolethylether	Acetonitril
Gehalt Hexan	in Ma%	97	98	92	95	72
Siedepunkt	in °C	68	68	67	66	52
Lösungsmittel		Chloroform	Essigsäure	Aceton	Methylethylketon	Diisopropylether
Gehalt Hexan	in Ma%	16	95	41	71	47
Siedepunkt	in °C	60	68	50	64	67
Lösungsmittel		Dioxan	THF	Methylacetat	Ethylacetat	Isopropylacetat
Gehalt Hexan	in Ma%	98	50	39	62	91
Siedepunkt	in °C	60	63	52	65	69

Thermodynamische Eigenschaften

Die Dampfdruckfunktion ergibt sich nach Antoine entsprechend log₁₀(P) = A−(B/(T+C)) (P in bar, T in K) mit A = 3,45604, B = 1044,038 und C = −53.893 im Temperaturbereich von 177.70 bis 264.93 K^[7] bzw. mit A = 4,00266, B = 1171,530 und C = −48,784 im Temperaturbereich von 286.18 bis 342.69 K.^[9]

Weitere Informationen Eigenschaft, Typ ...

Zusammenstellung der wichtigsten thermodynamischen Eigenschaften
Eigenschaft	Typ	Wert [Einheit]	Bemerkungen
Standardbildungsenthalpie	Δ_fH⁰_liquid Δ_fH⁰_gas	−198,7 kJ·mol⁻¹^[10] −167,1 kJ·mol⁻¹^[10]	als Flüssigkeit als Gas
Standardentropie	S⁰_liquid S⁰_gas	296,06 J·mol⁻¹·K⁻¹^[11] 388,82 J·mol⁻¹·K⁻¹^[12]	als Flüssigkeit als Gas
Verbrennungsenthalpie	Δ_cH⁰_liquid	−4163,2 kJ·mol⁻¹^[10]
Wärmekapazität	c_p	194,97 J·mol⁻¹·K⁻¹ (25 °C)^[11] 2,30 J·g⁻¹·K⁻¹ (25 °C)^[11] 142,6 J·mol⁻¹·K⁻¹ (25 °C)^[13] 1,65 J·g⁻¹·K⁻¹ (25 °C)^[13]	als Flüssigkeit als Gas
Kritische Temperatur	T_c	507,5 K^[14]
Kritischer Druck	p_c	29,9 bar^[14]
Kritisches Volumen	V_c	0,368 l·mol⁻¹^[15]
Kritische Dichte	ρ_c	2,72 mol·l⁻¹^[15]
Azentrischer Faktor	ω_c	0,30126^[16]
Schmelzenthalpie	Δ_fH⁰	13,08 kJ·mol⁻¹^[17]	beim Schmelzpunkt
Verdampfungsenthalpie	Δ_VH⁰ Δ_VH	31,73 kJ·mol⁻¹^[18] 28,85 kJ·mol⁻¹^[18]	beim Normaldrucksiedepunkt

Die Temperaturabhängigkeit der Verdampfungsenthalpie lässt sich entsprechend der Gleichung Δ_VH⁰=Aexp(−αT_r)(1−T_r)^β (Δ_VH⁰ in kJ/mol, T_r =(T/T_c) reduzierte Temperatur) mit A = 43,85 kJ/mol, α = −0,039, β = 0,397 und T_c = 507,4 K im Temperaturbereich zwischen 298 K und 444 K beschreiben.^[18]

Dampfdruckfunktion von Hexan
Temperaturabhängigkeit der Verdampfungsenthalpie von Hexan

Sicherheitstechnische Kenngrößen

n-Hexan bildet leicht entzündliche Dampf-Luft-Gemische. Die Verbindung hat einen Flammpunkt bei −20 °C. Der Explosionsbereich liegt zwischen 1 Vol.‑% (35 g/m³) als untere Explosionsgrenze (UEG) und 8,9 Vol.‑% (319 g/m³) als obere Explosionsgrenze (OEG).^[19] Eine Korrelation der Explosionsgrenzen mit der Dampfdruckfunktion ergibt einen unteren Explosionspunkt von −28 °C sowie einen oberen Explosionspunkt von 7 °C. Die Explosionsgrenzen sind druckabhängig. Eine Erniedrigung des Druckes führt zu einer Verkleinerung des Explosionsbereiches. Die untere Explosionsgrenze ändert sich bis zu einem Druck von 100 mbar nur wenig und steigt erst bei Drücken kleiner als 100 mbar an. Die obere Explosionsgrenze verringert sich mit sinkendem Druck analog.^[20]

Explosionsgrenzen unter reduziertem Druck (gemessen bei 100 °C)^[20]
Druck	in mbar	1013	800	600	400	300	250	200	150	100	50	25
Untere Explosionsgrenze (UEG)	in Vol.‑%	0,9	0,9	0,9	0,9	1,0	1,0	1,0	1,1	1,2	1,6	3,5
Untere Explosionsgrenze (UEG)	in g·m⁻³	30	31	32	33	34	35	37	39	43	58	125
Obere Explosionsgrenze (OEG)	in Vol.‑%	8,9	8,7	8,3	7,8	7,6	7,5	7,4	7,3	7,2	6,0	4,7
Obere Explosionsgrenze (OEG)	in g·m⁻³	319	312	297	279	272	269	265	262	258	215	168

Die untere Explosionsgrenze sinkt mit steigender Temperatur. Nach der linearen Funktion UEG(T) = UEG(T₀)·[1+k_u(T-T₀)] (mit T₀ = 20 °C) ergibt sich ein Temperaturkoeffizient k_u von −0,0027 K⁻¹.^[21]

Untere Explosionsgrenzen mit steigender Temperatur^[21]
Temperatur	in °C	20	100	150	200	250
Untere Explosionsgrenze (UEG)	in Vol.‑%	1,0	0,9	0,6	0,5	0,4

Die Sauerstoffgrenzkonzentration liegt bei 20 °C bei 9,1 Vol.‑%, bei 100 °C bei 8,3 Vol.‑%.^[20] Tendenziell steigt der Wert mit sinkenden Druck bzw. verringert sich mit steigender Temperatur.^[20] Der maximale Explosionsdruck beträgt 9,5 bar.^[19] Der maximale Explosionsdruck verringert sich mit sinkenden Ausgangsdruck.^[20]

Maximaler Explosionsdruck und Sauerstoffgrenzkonzentration unter reduziertem Druck ^[20]
Druck	in mbar		1013	800	600	400	300	200	150	100
Maximaler Explosionsdruck	in bar	bei 20 °C	9,6	7,4	5,6	3,7	2,8	1,8	1,4	1,1
Sauerstoffgrenzkonzentration	in Vol%	bei 20 °C	9,1		9,5		10,1	10,8
Sauerstoffgrenzkonzentration	in Vol%	bei 100 °C	8,3		8,3		8,8

Mit einer Mindestzündenergie von 0,24 mJ sind Dampf-Luft-Gemische extrem zündfähig.^[19] Die Grenzspaltweite wurde mit 0,93 mm bestimmt.^[19] Es resultiert damit eine Zuordnung in die Explosionsgruppe IIA.^[19] Die Zündtemperatur beträgt 230 °C.^[19] Der Stoff fällt somit in die Temperaturklasse T3.

Eigenschaften

Thermodynamische Eigenschaften

Sicherheitstechnische Kenngrößen

Verwendung

Sicherheitshinweise/Toxikologie

Weblinks

Einzelnachweise

Anmerkungen

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