Пропан

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Пропан
Propane-2D-flat.png Propane-3D-balls-A.png
Propane-3D-vdW-B.png
Общие
Хим. формула C3H8
Рац. формула CH3CH2CH3
Физические свойства
Молярная масса 44,1 г/моль
Плотность газ: 1,8641 кг/м³ в стандартных условиях по ГОСТ 2939—63; жидк. при +20°C 0,5005 г/см3 (4 атм.)
Энергия ионизации 11,07 ± 0,01 эВ[2]
Термические свойства
Температура
 • плавления −187,6 °C
 • кипения −42,09 °C
 • самовоспламенения 472 °C
Пределы взрываемости 2,1 ± 0,1 об.%[2]
Энтальпия
 • образования −104 680 Дж/моль[1]
Давление пара 8,4 ± 0,1 атм[2]
Классификация
Рег. номер CAS 74-98-6
PubChem
Рег. номер EINECS 200-827-9
SMILES
InChI
Кодекс Алиментариус E944
RTECS TX2275000
ChEBI 32879
ChemSpider
Безопасность
NFPA 704
Огнеопасность 4: Быстро или полностью испаряется при нормальном атмосферном давлении и температуре или легко рассеивается в воздухе и легко возгорается (например, пропан). Температура вспышки ниже 23 °C (73 °F)Опасность для здоровья 1: Воздействие может вызвать лишь раздражение с минимальными остаточными повреждениями (например, ацетон)Реакционноспособность 0: Стабильно даже при действии открытого пламени и не реагирует с водой (например, гелий)Специальный код: отсутствуетNFPA 704 four-colored diamond
4
1
0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Commons-logo.svg Медиафайлы на Викискладе

Пропа́н (лат. propanum), C3H8 — органическое вещество класса алканов. Содержится в природном газе[3], образуется при крекинге нефтепродуктов, при разделении попутного нефтяного газа, «жирного»[уточнить] природного газа как побочная продукция при различных химических реакциях. Чистый пропан не имеет запаха, однако в технический газ могут добавляться компоненты, обладающие сигнальным запахом. Как представитель углеводородных газов пожаро- и взрывоопасен. Малотоксичен, но оказывает вредное воздействие на центральную нервную систему (отравление, рвота, возможен летальный исход)[4][5].

Физические свойства[править | править код]

Бесцветный газ без запаха[6]. Очень мало растворим в воде. Точка кипения −42,1 °C. Точка замерзания −188 °C. Образует с воздухом взрывоопасные смеси при концентрации паров от 1,7 до 10,9 %. Критическая температура пропана Tкр = 370 К, критическое давление Pкр = 4,27 МПа, критический удельный объём Vкр = 0,00444 м3/кг[7] Плотность сжиженного пропана при 298 K — 0,493 т/м3. Газ легко сжижается при повышении давления.

  • Плотность газовой фазы при нормальных условиях = 2,019 кг/м3.
  • Плотность газовой фазы при температуре 15°С = 1,900 кг/м3.
  • Удельная теплота сгорания = 48 МДж/кг.

Химические свойства[править | править код]

Аналогичны свойствам других представителей ряда алканов (дегидрирование, хлорирование и т. д.)

  • Окисление
  • Галогирование
    • Хлорирование.

При термическом хлорировании пропана массовый выход 1-хлорпропан составляет — 75 %, 2-хлорпропан — 25 %

При фотохимическом хлорировании пропана массовый выход 1-хлорпропан составляет 43 %, 2-хлорпропан 57 %

    • Бромирование протекает медленнее, чем хлорирование, а значит селективно, то есть с образованием преимущественно одного продукта. Так, при фотохимическом бромировании пропана образуется преимущественно 2-бромпропан (92 %)

Применение[править | править код]

Топливо[править | править код]

Несмотря на более высокую цену, пропан во многом удобнее природного газа (метана), так как в отличие от метана сжижается при комнатной температуре и сравнительно невысоком давлении (12-15 атм), а метан при комнатной температуре не сжижается, и его приходится хранить сжатым под высоким давлением (200—250 атм), либо транспортировать в жидком виде при криогенных температурах. Поэтому баллоны для пропана значительно легче и дешевле метановых, и содержат гораздо больше газа (например, 50-литровый метановый баллон весит 55 кг и вмещает 9 кг газа, а пропановый такого же объема весит 19 кг и вмещает 22 кг газа, кроме того, баллон для метана в 3-4 раза дороже. Композитные баллоны в 2-3 раза легче, но еще в несколько раз дороже). Это делает пропан гораздо более удобным для хранения и транспортировки, поэтому пропан (или его смесь с бутаном) широко применяется для подключения переносного газового оборудования (переносные газовые плитки, газовые горелки для кровельных работ и т. д.), в качестве автомобильного топлива, а также для газификации небольших отдаленных населенных пунктов или отдельных зданий, для которых строительство газопровода природного газа экономически нецелесообразно.

Пропан товарный — жидкость, содержащая не менее 93 % пропана или пропилена, упругость паров которой при 45 °С не превышает 1,6 МПа. Содержание бутанов-бутилен допускается до 3 %, этана-этилена (до 4 %) ограничивается максимальным давлением паров. Коррозионная активность, содержание серы, влаги и плотность товарного пропана регламентируются техническими условиями на его доставку. Если пропан используется в качестве моторного топлива, то ограничивается допустимое содержание пропилена. Жидкостный остаток при −20 °С ограничивается 2 %, содержание сероводорода — 50 мг/м3 газа[8].

Пропан-бутановая смесь товарная — жидкость, содержащая этан-этилена до 4 %, пентана до 3 %, сероводорода до 50 мг м3 газа. Упругость паров при 45 °С не должна превышать упругость паров пропана (см. Пропан товарный). Температура испарения (объемная доля 95 %) должна быть равной температуре испарения бутана. Состав смеси (сжиженного газа), которая используется в качестве топлива для коммунально-бытового потребления, ограничивается упругостью пара 1,6 МПа при температуре 45 °С. При этом обеспечивается достаточная летучестью газового топлива[8].

Пропан применяется:

Баллон пропана на лёгком грузовике
Классический стальной газовый баллон на 50 литров
  • При выполнении газопламенных работ на заводах и предприятиях:
    • в заготовительном производстве;
    • для резки металлолома;
    • для сварки неответственных металлоконструкций.
  • При кровельных работах.
  • При дорожных работах для разогрева битума и асфальта.
  • В качестве топлива для переносных электрогенераторов.
  • Для обогрева производственных помещений в строительстве.
  • Для обогрева производственных помещений (на фермах, птицефабриках, в теплицах).
  • Для газовых плит, водогрейных колонок в пищевой промышленности.
  • В быту
    • при приготовлении пищи в домашних и походных условиях;
    • для подогрева воды;
    • для сезонного обогрева отдалённых помещений — частных домов, отелей, ферм;
    • для сварки труб, теплиц, гаражей и других хозяйственных конструкций с использованием газосварочных постов.
  • В последнее время широко используется в качестве автомобильного топлива, так как дешевле бензина.

Хранится и перевозится в металлических баллонах ярко-красного цвета и полимерно-композитных баллонах (не путать с коричневыми баллонами для гелия)

Химия и пищевая промышленность[править | править код]

В химической промышленности используется для получения пропилена, сырья для производства полипропилена.

Является исходным сырьём для производства растворителей.

Используется как пропеллент.

В пищевой промышленности пропан зарегистрирован в качестве пищевой добавки E944.

Хладагент[править | править код]

Смесь из осушенного чистого пропана (R-290a) (коммерческое обозначение для описания изобутаново-пропановых смесей) с изобутаном (R-600a) не разрушает озоновый слой и обладает низким коэффициентом парникового потенциала (GWP). Смесь подходит для функционального замещения устаревших хладагентов (R-12, R-22) в традиционных стационарных холодильных установках и системах кондиционирования воздуха (с обязательной сменой типа компрессорного масла).

Токсикомания[править | править код]

В 2000-е годы стало входить в моду употребление пропана в качестве наркотического средства. Главным образом дышали из баллонов для зажигалок или же из самих зажигалок .Вдыхание пропана вызывает галлюцинации, также может вызвать удушье. В России зафиксировано множество смертей, вызванных газовой токсикоманией.

Примечания[править | править код]

  1. Smith J. M., H.C. Van Ness, M.M. Abbott Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics (англ.) // J. Chem. Educ.American Chemical Society, 1950. — Vol. 27, Iss. 10. — P. 789. — ISSN 0021-9584; 1938-1328doi:10.1021/ED027P584.3
  2. 1 2 3 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0524.html
  3. https://neftegaz.ru/tech-library/energoresursy-toplivo/141748-gaz-prirodnyy/
  4. ГОСТ 20448-90. Газы углеводородные сжиженные топливные для коммунально-бытового потребления
  5. Газохроматографическое измерение массовых концентраций углеводородов: метана, этана, этилена, пропана, пропилена, нбутана, альфа-бутилена, изопентана в воздухе рабочей зоны. Методические указания. МУК 4.1.1306-03 (Утв. главным государственным санитарным врачом РФ 30.03.2003) (недоступная ссылка)
  6. [www.xumuk.ru/encyklopedia/2/3699.html XuMuK.ru — ПРОПАН — Химическая энциклопедия]
  7. Библиографическая проработка по теме: Критическая температура
  8. 1 2 Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Східний видавничий дім, 2004—2013.