Химиянын көз карашы боюнча пропан алкандардын мүнөздүү касиеттери бар каныккан углеводород болуп саналат. Бирок, өндүрүштүн кээ бир аймактарында пропан эки заттын аралашмасы катары түшүнүлөт - пропан жана бутан. Эми пропан деген эмне жана ал бутан менен эмне үчүн аралашканын түшүнүүгө аракет кылабыз.
Молекуланын түзүлүшү
Ар бир пропан молекуласы бири-бири менен жөнөкөй жалгыз байланыштар менен байланышкан үч көмүртек атомунан жана сегиз суутек атомунан турат. Анын C3H8 молекулярдык формуласы бар. Пропандагы C-C байланыштары коваленттүү полярдуу эмес, бирок CH жупта көмүртек бир аз электр терс жана жалпы электрон жупту өзүнө карай бир аз тартат, бул байланыш коваленттүү полярдуу экенин билдирет. Көмүртек атомдору sp3-гибриддештирүү абалында болгондуктан, молекула зигзагдуу түзүлүшкө ээ. Бирок, эреже катары, молекула сызыктуу деп айтылат.
Бутан молекуласында төрт көмүртек атому бар С4Н10 жана анын эки изомери бар: n-бутан (бар сызыктуу түзүлүш) жана изобутан (бартармакталган түзүлүш). Көбүнчө алар алынганда бөлүнбөй, аралашма түрүндө болот.
Физикалык касиеттери
Пропан түссүз жана жытсыз газ. Сууда абдан начар эрийт, бирок хлороформдо жана диэтил эфирде жакшы эрийт. tpl=-188 °С эрийт, tkip=-42 °С кайнайт. Анын абадагы концентрациясы 2% ашса, ал жарылуучу болуп калат.
Пропан менен бутандын физикалык касиеттери абдан жакын. Эки бутан тең нормалдуу шарттарда газ абалына ээ жана жытсыз. Сууда дээрлик эрибейт, бирок органикалык эриткичтер менен жакшы өз ара аракеттенет.
Бул углеводороддордун төмөнкү мүнөздөмөлөрү өнөр жайда да маанилүү:
- Тыгыздык (дененин массасынын көлөмүнө катышы). Суюк пропан-бутан аралашмаларынын тыгыздыгы негизинен углеводороддордун курамы жана температура менен аныкталат. Температура жогорулаган сайын көлөмдүү кеңейүү пайда болуп, суюктуктун тыгыздыгы азаят. Көбөйгөн басым менен суюк пропан менен бутандын көлөмү кысылып калат.
- Илешкектүүлүк (газ же суюк абалдагы заттардын кесүү күчтөрүнө туруштук берүү жөндөмдүүлүгү). Ал заттардагы молекулалардын адгезия күчтөрү менен аныкталат. Пропандын бутан менен суюк аралашмасынын илешкектүүлүгү температурага көз каранды (анын көбөйүшү менен илешкектүүлүк төмөндөйт), бирок басымдын өзгөрүшү бул өзгөчөлүккө анча деле таасир этпейт. Газдар болсо температуранын жогорулашы менен илешкектүүлүгүн жогорулатат.
Табигаттан табуу жана алуу ыкмалары
Пропандын негизги табигый булактары мунай жанагаз кендери. Жаратылыш газында (0,1ден 11,0%ке чейин) жана ага кошулган мунай газдарында болот. Бир топ бутан мунайдын дистилляция процессинде – анын компоненттеринин кайноо чекиттеринин негизинде аны фракцияларга бөлүүдө алынат. Нефтини кайра иштетүүнүн химиялык ыкмаларынын ичинен каталитикалык крекинг эң чоң мааниге ээ, анын жүрүшүндө жогорку молекулалуу алкандардын тизмеги үзүлөт. Бул учурда пропан бул процесстин бардык газ түрүндөгү продуктуларынын болжол менен 16-20% түзөт:
СΗ3-СΗ2-СΗ2-СΗ 2-СΗ2-СΗ2-СΗ2-СΗ 3 ―> СΗ3-СΗ2-СΗ3 + СН 2=CΗ-CΗ2-CΗ2-CΗ3
Көмүрдүн жана көмүр чайырынын ар кандай түрлөрүн гидрогендөөдө көп сандагы пропан түзүлөт, алар өндүрүлгөн бардык газдардын көлөмүнүн 80%ке жетет.
Ошондой эле пропанды Фишер-Тропш ыкмасы менен алуу кеңири таралган, ал СО жана H2 өз ара аракеттешүүсүнө негизделген. басым:
nCO + (2n + 1)Η2 ―> C Η2n+2 + nΗ2O
3CO + 7Η2 ―> C3Η8 + 3Η 2O
Бутандын өнөр жайлык көлөмү да мунай менен газды иштетүүдө физикалык жана химиялык ыкмалар менен бөлүнүп алынат.
Химиялык касиеттери
Молекулалардын структуралык өзгөчөлүктөрүнөнпропан менен бутандын физикалык жана химиялык касиеттерине көз каранды. Алар каныккан кошулмалар болгондуктан, кошуу реакциялары аларга мүнөздүү эмес.
1. алмаштыруу реакциялары. Ультрафиолет нурунун таасири астында суутек хлор атомдору менен оңой алмашат:
CH3-CH2-CH3 + Cl 2 ―> CH3-CH(Cl)-CH3 + HCl
Азот кислотасынын эритмеси менен ысытылганда Н атому NO тобуна алмаштырылат2:
СΗ3-СΗ2-СΗ3 + ΗNO 3 ―> СΗ3-СΗ (NO2)-СΗ3 + H2O
2. Бөлүнүү реакциялары. Никелдин же палладийдин катышуусунда ысытылганда эки суутек атому ажырап, молекулада көп байланыш пайда болот:
CΗ3-CΗ2-CΗ3 ―> CΗ 3-СΗ=СΗ2 + Η2
3. ажыроо реакциялары. Зат болжол менен 1000°С температурага чейин ысытылганда, пиролиз процесси жүрөт, ал молекулада бар бардык химиялык байланыштардын үзүлүшү менен коштолот:
C3H8 ―> 3C + 4H2
4. күйүү реакциялары. Бул углеводороддор түтүнсүз жалын менен күйүп, көп сандагы жылуулукту бөлүп чыгарышат. Кандай пропан газ плиталарын колдонгон көптөгөн кожойкелерге белгилүү. Реакция көмүр кычкыл газын жана суу буусун чыгарат:
C3N8 + 5O2―> 3CO 2 + 4H2O
Кычкылтектин жетишсиздигинде пропандын күйүшү көөнүн пайда болушуна жана көмүртек кычкылы молекулаларынын пайда болушуна алып келет:
2C3H8 + 7O2―> 6SO + 8H 2O
C3H8 + 2O2―> 3C + 4H2O
Колдонмо
Пропан отун катары активдүү колдонулат, анткени анын күйүү учурунда 2202 кДж/моль жылуулук бөлүнүп чыгат, бул өтө чоң көрсөткүч. Кычкылдануу процессинде пропандан химиялык синтезге керектүү көптөгөн заттар, мисалы, спирттер, ацетон, карбон кислоталары алынат. Эриткич катары колдонулган нитропропандарды алуу зарыл.
Тамак-аш өнөр жайында колдонулган пропеллант катары E944 коду бар. Изобутан менен аралаштырылган, ал заманбап, экологиялык жактан таза муздаткыч катары колдонулат.
Пропан-бутан аралашмасы
Ал башка күйүүчү майларга, анын ичинде жаратылыш газына караганда көптөгөн артыкчылыктарга ээ:
- жогорку эффективдүүлүк;
- газ абалына оңой кайтуу;
- чөйрөнүн температурасында жакшы буулануу жана күйүү.
Пропан бул сапаттарга толугу менен жооп берет, бирок температура -40°Cге чейин төмөндөгөндө бутандар бир аз начарраак бууланат. Кошумчалар бул жетишсиздикти оңдоого жардам берет, алардын эң жакшысы пропан.
Пропан-бутан аралашмасы ысытуу жана тамак бышыруу, металлдарды газ менен ширетүү жана аларды кесүү үчүн, унааларга отун катары жана химиялык заттар үчүн колдонулат.синтез.
