บิวเทน
From Wikipedia, the free encyclopedia
บิวเทน (อังกฤษ: butane) เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มีสูตรเคมี C4H10 ลักษณะเป็นแก๊สไม่มีสี มีกลิ่นคล้ายแก๊สโซลีนหรือแก๊สธรรมชาติ มีความไวไฟสูง คำว่า "บิวเทน" อาจหมายความได้ถึง n-butane หรือ isobutane ซึ่งเป็นไอโซเมอร์กัน แต่ตามหลักการเรียกชื่อของสหภาพเคมีบริสุทธิ์และเคมีประยุกต์ระหว่างประเทศ (IUPAC) บิวเทนจะหมายถึง n-butane เพียงอย่างเดียว บิวเทนมีรากศัพท์มาจากกรดบิวทีริก ซึ่งมาจากคำภาษาละติน butyrum แปลว่าเนย[6] ถูกค้นพบโดยเอดเวิร์ด แฟรงก์แลนด์ในปี ค.ศ. 1849[7] และเอดมันด์ โรนัลส์เป็นคนแรกที่บรรยายถึงคุณสมบัติ[8]
| |||
| |||
ชื่อ | |||
---|---|---|---|
Preferred IUPAC name
Butane[1] | |||
Systematic IUPAC name
Tetracarbane (never recommended[1]) | |||
ชื่ออื่น | |||
เลขทะเบียน | |||
| |||
3D model (JSmol) |
|||
Beilstein Reference |
969129 | ||
ChEBI | |||
ChEMBL | |||
เคมสไปเดอร์ |
| ||
ECHA InfoCard | 100.003.136 | ||
EC Number |
| ||
เลขอี | E943a (glazing agents, ...) | ||
Gmelin Reference |
1148 | ||
KEGG |
| ||
MeSH | butane | ||
ผับเคม CID |
|||
RTECS number |
| ||
UNII | |||
UN number | 1011 | ||
CompTox Dashboard (EPA) |
|||
InChI
| |||
SMILES
| |||
คุณสมบัติ | |||
C4H10 | |||
มวลโมเลกุล | 58.124 g·mol−1 | ||
ลักษณะทางกายภาพ | แก๊สไม่มีสี | ||
กลิ่น | คล้ายแก๊สโซลีนหรือแก๊สธรรมชาติ[2] | ||
ความหนาแน่น | 2.48 kg/m3 (at 15 องศาเซลเซียส (59 องศาฟาเรนไฮต์)) | ||
จุดหลอมเหลว | −140 to −134 °C; −220 to −209 °F; 133 to 139 K | ||
จุดเดือด | −1 to 1 °C; 30 to 34 °F; 272 to 274 K | ||
61 mg L−1 (at 20 องศาเซลเซียส (68 องศาฟาเรนไฮต์)) | |||
log P | 2.745 | ||
ความดันไอ | ~170 kPa at 283 K [4] | ||
กรด | Butanium | ||
Magnetic susceptibility (χ) |
-57.4·10−6 cm3/mol | ||
อุณหเคมี | |||
ความจุความร้อน (C)
|
98.49 J K−1 mol−1 | ||
Std enthalpy of formation (ΔfH⦵298) |
−126.3–−124.9 kJ mol−1 | ||
Std enthalpy of combustion (ΔcH⦵298) |
−2.8781–−2.8769 MJ mol−1 | ||
ความอันตราย[5] | |||
GHS labelling: | |||
Pictograms |
|||
Signal word |
อันตราย | ||
Hazard statements |
H220 | ||
Precautionary statements |
P210 | ||
NFPA 704 (fire diamond) | |||
จุดวาบไฟ | −60 องศาเซลเซียส (−76 องศาฟาเรนไฮต์; 213 เคลวิน) | ||
อุณหภูมิที่ ติดไฟได้เอง |
405 องศาเซลเซียส (761 องศาฟาเรนไฮต์; 678 เคลวิน) | ||
ขีดจำกัดการระเบิด | 1.8–8.4% | ||
NIOSH (US health exposure limits): | |||
PEL (Permissible) |
none[2] | ||
REL (Recommended) |
TWA 800 ppm (1900 mg/m3)[2] | ||
IDLH (Immediate danger) |
N.D.[2] | ||
สารประกอบอื่นที่เกี่ยวข้องกัน | |||
alkanesที่เกี่ยวข้อง |
| ||
สารประกอบที่เกี่ยวข้อง |
Perfluorobutane | ||
หากมิได้ระบุเป็นอื่น ข้อมูลข้างต้นนี้คือข้อมูลสาร ณ ภาวะมาตรฐานที่ 25 °C, 100 kPa
|
บิวเทนเป็นสารไฮโดรคาร์บอนชนิดแอลเคนที่มีคาร์บอน 4 อะตอมเชื่อมต่อกันด้วยพันธะเดี่ยว บิวเทนมี 2 ไอโซเมอร์ได้แก่ n-butane และ isobutane ซึ่งทั้งสองมีสูตรเคมีเหมือนกันแต่ต่างกันที่โครงสร้าง โดย n-butane มีโครงสร้างแบบไม่มีกิ่ง ในขณะที่ isobutane เป็นโครงสร้างแบบมีกิ่ง โครงสร้างที่แตกต่างกันนี้ส่งผลให้สองไอโซเมอร์นี้มีจุดเดือดต่างกัน โดย n-butane มีจุดเดือดสูงกว่าอันเป็นผลมาจากการมีพื้นที่ผิวสัมผัสระหว่างโมเลกุลมากกว่า ส่งผลให้มีแรงระหว่างโมเลกุลมากเช่นกัน[9][10] บิวเทนเป็นหนึ่งในสารที่พบในน้ำมันดิบและแก๊สธรรมชาติ และเป็นสารกลุ่มแรก ๆ ที่ถูกแยกออกเมื่อมีการกลั่นลำดับส่วนเนื่องจากมีจุดเดือดต่ำกว่าสารชนิดอื่น[11] เมื่อเผาบิวเทนในที่ที่มีออกซิเจนมากจะได้ผลิตภัณฑ์เป็นคาร์บอนไดออกไซด์และไอน้ำ แต่หากมีออกซิเจนไม่เพียงพอจะได้คาร์บอนมอนอกไซด์หรือเขม่าคาร์บอน ดังสมการ
เมื่อมีออกซิเจนเพียงพอ:
- 2 C4H10 + 13 O2 → 8 CO2 + 10 H2O
เมื่อมีออกซิเจนไม่เพียงพอ:
- 2 C4H10 + 9 O2 → 8 CO + 10 H2O
บิวเทนใช้ผสมกับแก๊สโซลีนเป็นน้ำมันเชื้อเพลิงและใช้เพิ่มเลขออกเทนในน้ำมันเบนซิน เมื่อผสมกับโพรเพนและสารไฮโดรคาร์บอนอื่น ๆ จะได้แก๊สปิโตรเลียมเหลว (LPG) หรือแก๊สหุงต้ม นอกจากนี้ยังใช้เป็นเชื้อเพลิงของไฟแช็ก เครื่องพ่นไฟสำหรับทำอาหารและสารขับดันสำหรับกระป๋องสเปรย์ เมื่อใช้เป็นแก๊สสำหรับบรรจุภัณฑ์จะมีเลขอีคือ E943a[12] บิวเทนบริสุทธิ์โดยเฉพาะ isobutane ใช้เป็นสารทำความเย็นแทนฮาโลมีเทนที่ทำลายชั้นโอโซน บิวเทนเป็นสารระเหยที่เมื่อสูดดมเข้าไปจะก่อให้เกิดภาวะเคลิ้มสุข ง่วงซึม หัวใจเต้นผิดจังหวะ ความดันโลหิตผิดปกติ หมดสติ และอาจเสียชีวิตจากภาวะขาดอากาศหายใจและเว็นทริคูลาร์ ฟิบริลเลชัน[13]