Пропан
Пропан | |||
---|---|---|---|
![]() | |||
Общие | |||
Хим. формула | C3H8 | ||
Рац. формула | CH3CH2CH3 | ||
Физические свойства | |||
Молярная масса | 44,1 г/моль | ||
Плотность |
газ: (0 °C, нормальные условия) 1,96 кг/м³[1] 1,8641 кг/м³ в стандартных условиях по ГОСТ 2939—63; жидкость: (+20°C, 8,4 атм.) 0,5005 г/см³ |
||
Энергия ионизации | 11,07 ± 0,01 эВ[2] и 10,95 эВ[4] | ||
Термические свойства | |||
Температура | |||
• плавления | −187,6 °C | ||
• кипения | −44 ± 1 ℉[2], 231,1 К[3] и −42,1 °C[4] | ||
• самовоспламенения | 472 °C | ||
Пределы взрываемости | 2,1 ± 0,1 об.%[2] | ||
Энтальпия | |||
• образования | −104 680 Дж/моль[3] | ||
• сгорания |
93,4 МДж/м³ 48,4 МДж/кг[1] 2147,2 кДж/моль |
||
Давление пара | 8,4 ± 0,1 атм[2] | ||
Структура | |||
Дипольный момент | 2,8E−31 Кл·м[4] | ||
Классификация | |||
Рег. номер CAS | 74-98-6 | ||
PubChem | 6334 | ||
Рег. номер EINECS | 200-827-9 | ||
SMILES | |||
InChI | |||
Кодекс Алиментариус | E944 | ||
RTECS | TX2275000 | ||
ChEBI | 32879 | ||
ChemSpider | 6094 | ||
Безопасность | |||
NFPA 704 | |||
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |||
![]() |
Пропа́н (лат. propanum), C3H8 — органическое вещество класса алканов. Содержится в природном газе[5], 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)[6][7].
Физические свойства
[править | править код]Бесцветный газ без запаха[8]. 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[9] Плотность сжиженного пропана при 298 K — 0,493 т/м3. Газ легко сжижается при повышении давления.
Плотности жидкой и паровой фаз пропана существенно зависят от температуры[10].
- Плотность газовой фазы при нормальных условиях = 2,019 кг/м3.
- Плотность газовой фазы при температуре 15°С = 1,900 кг/м3.
- Плотность жидкой фазы при температуре 0°С = 529,7 кг/м3.
- Плотность жидкой фазы при температуре 15 °С = 508,6 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
- Галогенирование
- 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 (8-12 атм)[11], 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 объёма 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 ещё 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[12].
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[12].
Пропан применяется:
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/96/Propane_cylinder_on_GAZ_3302.jpg/200px-Propane_cylinder_on_GAZ_3302.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d3/Transportation2.jpg/200px-Transportation2.jpg)
- 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).
Примечания
[править | править код]- ↑ 1 2 Теплота сгорания метана, бутана и пропана . Авторский блог Алексея Зайцева. Дата обращения: 7 октября 2022. Архивировано 7 октября 2022 года.
- ↑ 1 2 3 4 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0524.html
- ↑ 1 2 Smith J. M., H.C. Van Ness, M.M. Abbott Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics (англ.) // Journal of Chemical Education — ACS, 1950. — Vol. 27, Iss. 10. — P. 789. — ISSN 0021-9584; 1938-1328 — doi:10.1021/ED027P584.3
- ↑ 1 2 3 David R. Lide, Jr. Basic laboratory and industrial chemicals (англ.): A CRC quick reference handbook — CRC Press, 1993. — ISBN 978-0-8493-4498-5
- ↑ Газ природный - Что такое Газ природный? - Техническая Библиотека Neftegaz.RU . Дата обращения: 14 октября 2020. Архивировано 15 октября 2020 года.
- ↑ ГОСТ 20448-90. Газы углеводородные сжиженные топливные для коммунально-бытового потребления . Дата обращения: 26 июня 2011. Архивировано 7 января 2012 года.
- ↑ 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)
- ↑ [www.xumuk.ru/encyklopedia/2/3699.html XuMuK.ru — ПРОПАН — Химическая энциклопедия]
- ↑ Библиографическая проработка по теме: Критическая температура . Дата обращения: 30 декабря 2010. Архивировано 2 июня 2014 года.
- ↑ Oleksiy Zivenko. LPG ACCOUNTING SPECIFICITY DURING ITS STORAGE AND TRANSPORTATION (англ.) // Measuring Equipment and Metrology. — 2019. — Vol. 80, iss. 3. — P. 21–27. — ISSN 2617-846X 0368-6418, 2617-846X. — doi:10.23939/istcmtm2019.03.021.
- ↑ Измерение и регулирование расхода пропан-бутановой смеси | Сигм Плюс Инжиниринг . www.massflow.ru. Дата обращения: 21 октября 2022. Архивировано 21 октября 2022 года.
- ↑ 1 2 Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Східний видавничий дім, 2004—2013.
Некоторые внешние ссылки в этой статье ведут на сайты, занесённые в спам-лист |