Բութան (նյութ)

Կաղապար:ՉշփոթելԿաղապար:Այլ կիրառումներ Կաղապար:Տեղեկաքարտ Նյութ Բութան (C₄H₁₀), օրգանական միացություն, պատկանում է ալկանների դասին։ Քիմիայում անվանումը օգտագործում են հիմնականում ն-բութան-ի նշանակման համար։ Այդ անվանումը նաև ունի ն-բութանի և նրա իզոմեր իզոբութանի CH(CH₃)₃ խառնուրդը։ Անվանումը առաջացել է «բութ-» արմատից ( այդ արմատը առաջացել է անգլերեն կարագաթթվի անվանումից՝ Կաղապար:Lang-en) և «-ան» վերջածանցից («-ան» վերջածանցը ցույց է տալիս, որ տվյալ նյութը ալկան է)։ Բարձր կոնցենտրացիաների դեպքում թունավոր է, բութանի ներշնչումը բերում է շնչառական համակարգի դիսֆունկցիային։ Առկա է բնական գազում, առաջանում է նավթամթերքի կրեկինգից (նավթային գազի քայքայումից)։ Որպես ածխաջրածինների ներկայացուցիչ հրավտանգ է, ունի բնորոշ հոտ և ունի թմրանյութային ազդեցություն։ Օրգանիզմի վրա ազդելու ունակությամբ պատկանում է 4-րդ կարգի վտանգավոր նյութերին (քիչ վտանգավոր է)։ Վատ է ազդում նյարդային համակարգի վրա։

Իզոմերիա

Բութանն ունի 2 իզոմեր`

Անվանում	Բանաձև	Հալման ջերմաստիճան, °С	Եռման ջերմաստիճան, °С
ն-բութան	CH3–CH2–CH2–CH3	−138,3	−0,5
իզոբութան	CH(CH3)3	−159,6	−11,7

• 
  Ն-բութանի կառուցվածքային բանաձև
• 
  Իզոբութանի կառուցվածքային բանաձև

Ֆիզիկական հատկություններ

Անգույն դյուրավառ գազ է, բնորոշ հոտով։ Նորմալ ճնշման տակ, −0,5 °C - ում հեշտ սեղմվում է։ Սառում է −138 °C -ում։ Բարձր ճնշման տակ և նորմալ ջերմաստիճանում հեշտ ցնդող հեղուկ է։ Կրիտիկական ջերմաստիճանը և ճնշումը համապատասխանաբար հավասար է +152 °C և 3,797 ՄՊա։

• Լուծելիությունը ջրում` 100մլ - ում 6,1 մգ (20°С-ում, ն-բութանի համար, ավելի լավ է լուծվում օրգանական լուծիչներում)։
• Խտությունը հեղուկ վիճակում՝ 580 կգ/մ<sup>3</sup>։
• Գազային վիճակի խտությունը նորմալ պայմաններում` 2,703 կգ/մ³ (15 °C -ում 2,250 կգ/մ³):
• Այրման ջերմություն` 45,8 ՄՋ/կգ (2657 ՄՋ/մոլ)։

Ստացումը և պարունակությունը

Վյուրցի ռեակցիան ընդհանուր ձևով

Պարունակվում է գազային կոնդեսատում և նավթայոին գազում (մինչև 12%)։ Հանդիսանում է կատալիտիկ և հիդրոկատալիտիկ նավթային կրեկինգի արդյունք։ Լաբորատորիայում կարելի է ստանալ Վյուրցի ռեակցիայով`

$\mathrm{𝟤}{𝖢}_{\mathrm{𝟤}}{𝖧}_{\mathrm{𝟧}}𝖡𝗋\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖭𝖺\mathsf{\to }{𝖢}_{\mathrm{𝟦}}{𝖧}_{\mathrm{𝟣}\mathrm{𝟢}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖡𝗋$:

Կիրառությունը

Ազատ ռադիկալային քլորացումից առաջանում են 1-քլոր- և 2-քլորբութանների խառնուրդ։ Դրանց հարաբերությունը լավ է բացատրվում С—Н կապի ամրության տարբերությամբ 1 և 2 դիրքերում (425 և 411 կՋ/մոլ)։ Օդում լրիվ այրման դեպքում առաջանում է ածխաթթու գազ և ջուր։ Բութանը պրոպանի հետ խառնուրդով օգտագործվում է կրակայրիչներում, գազային տարրաներում։ Գազային տարրաներում պահվող գազն ունի հոտ, որովհետև պարունակում է հատուկ ավելացրաց օդորանտներ։ Այրման ջերմությունը` 1կգ - 45,7 ՄՋ (12,72 կՎտ•ժ)։

$\mathrm{𝟤}{𝖢}_{\mathrm{𝟦}}{𝖧}_{\mathrm{𝟣}\mathrm{𝟢}}\mathsf{+}\mathrm{𝟣}\mathrm{𝟥}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }\mathrm{𝟪}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟣}\mathrm{𝟢}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

Թթվածնի պակասի դեպքում այրումը ընթանում է ամորֆ ածխածնի, ածխածնի մոնօքսիդի կամ էլ դրանց խառնուրդի անջատումով՝

$\mathrm{𝟤}{𝖢}_{\mathrm{𝟦}}{𝖧}_{\mathrm{𝟣}\mathrm{𝟢}}\mathsf{+}\mathrm{𝟧}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }\mathrm{𝟪}𝖢\mathsf{+}\mathrm{𝟣}\mathrm{𝟢}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

$\mathrm{𝟤}{𝖢}_{\mathrm{𝟦}}{𝖧}_{\mathrm{𝟣}\mathrm{𝟢}}\mathsf{+}\mathrm{𝟫}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }\mathrm{𝟪}𝖢𝖮\mathsf{+}\mathrm{𝟣}\mathrm{𝟢}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

DuPont ֆիրմայի կողմից մշակվել է ն-բութանից մալիենային անհիդրիդ ստանլու եղանակ՝

$\mathrm{𝟤}{𝖢}_{\mathrm{𝟦}}{𝖧}_{\mathrm{𝟣}\mathrm{𝟢}}\mathsf{+}\mathrm{𝟩}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}{𝖢}_{\mathrm{𝟦}}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟪}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

Ն-բութանը հումք է հանդիսանում բութիլենի, 1,3-բութադիենի ստացման համար։ Պարունակվում է մեծ օկտանային թվով բենզիններում։ Մաքուր բութանը, հատկապես իզոբութանը կարող է հանդիսանալ սառեցնող նյութ սառնարաններում։ Այդպիսի համակարգերի արտադրությունը ավելի քիչ է քան ֆրեոնայի հիմքով համակարգերի արտադրությունը։ Սննդային արդյունաբերությունում բութանն հայտնի է E943a,իսկ իզոբութանն E943b սննդային հավելանյութերի ձևով։

Բիոլոգիական ազդեցությունները

Բութանի ներշնչումը առաջացնում է խեղդոց և սրտի վատ աշխատանք։ Մաշկի վրա հայտնվելով այն կարող է առաջացնել սառեցումներ մինչև -20 °C։

Անվտանգություն

Դյուրավառ է։ Թույլատրելի սահմանային կոնցենտրացիան աշխատանքային սենյակում՝ 300 մգ/մ³։

Գրականություն

• Կաղապար:Գիրք