Як отримати бутан

Як отримати бутан

Газ бутан широко застосовується на виробництві, в сільському господарстві і харчовій промисловості. З бутану та його ізомерів отримують масляну кислоту, бутанол і деякі інші речовини, які використовують як у незмінному вигляді, так і в якості сировини для отримання інших хімікатів. Існують три способи отримання цього газу.

Інструкція

  1. Бутан є органічне з’єднання, що належить до класу алканів. Він є безбарвним пальним газом, який добре розчиняється в органічних розчинниках, але розчиняється в воді. Він міститься в нафтопродуктах та природному газі. У бутану є ізомери: ізобутан і н-бутан. Цей газ застосовують у промисловості та сільському господарстві. При згорянні він розкладається до вуглекислого газу і води. Бутан малотоксичний, але негативно впливає на нервову і серцево-судинну системи. Тому при роботі з бутаном не можна вдихати його пари і слід уникати його попадання на шкіру та слизові оболонки.
  2. Бутан отримують трьома способами. Перший з них, найпоширеніший — використання реакції Вюрца. Другий спосіб — гідрування алкинов до алканів. Третій полягає в дегідратації спиртів в присутності каталізатора до бутена, який потім піддають гидрированию. Перша з цих реакцій дозволяє отримати бутан безпосередньо, інші ж є багатоступеневими.
  3. Для проведення реакції Вюрца потрібно взяти металевий натрій і додати його до йодистого етилену. Продуктом реакції відразу стане бутан:

    CH3-CH2-I +2 Na + I-CH2-CH3

                           -2NaI → CH3-CH2-CH2-CH3
  4. Другий спосіб отримання бутану — гідрування Бутін. Спочатку 1-бутин гидрируются до 1-бутена, а потім 1-бутен вдруге гидрируются до бутану:

    CH3-CH2-C CH → CH3-CH2-CH = CH2 → CH3-CH2-CH2-CH3 (Гідрування по H2)

      1-бутин 1-бутен бутан
  5. Третій процес отримання бутану також є багатоступеневим. Перший його етап включає в себе дегідратацію бутилового спирту в присутності Al2O3 при температурі 300-400оC:

    CH3-CH2-CH2-CH2-OH → CH3-CH2-CH = CH2 (Al2O3, 300 — 400оC)

    Дегідратація бутанолу полягає в його осушення. Вона можлива при високій температурі і тільки в присутності каталізаторів (Al2O3; H2SO4).

    Отримавши з попередньої реакції 1-бутен, його гидрируются по водневого радикалу до бутану:

    CH3-CH2-CH = CH2 → CH3-CH2-CH2-CH3 (Гідрування по H2)

    Всі вищевказані способи дозволяють отримати бутан в чистому вигляді. Найчастіше для отримання цього газу використовується перший з них, однак, у ряді випадків знаходять застосування і інші.

Зверніть увагу

Не вдихайте гази. Дотримуйтесь заходів пожежної безпеки.