Як отримати Ізопентан

ІЗОПЕНТАН: СТРУКТУРА, ВЛАСТИВОСТІ, ВИКОРИСТАННЯ, ОТРИМАННЯ – ХІМІЯ – 2024

Ізопентан є органічна сполука , яка конденсируют формулу (СН 3 ) 2 СНСН 2 СН 3 . Це алкан, конкретно розгалужений ізомер пентану, який характеризується високолетучою рідиною і використовується як піноутворювач. В даний час його найбільш рекомендована назва IUPAC – 2-метилбутан.

На зображенні нижче його структурна формула видно. Зауважте, що CH 3- група фактично приєднана до вуглецю 2 бутилового ланцюга. З ізопентану отримують ізопентил або ізопентильний заступник або радикал, який є одним з найбільш об’ємних алкільних заступників, який може бути.

Структурна формула ізопентану. Джерело: NEUROtiker / Public domain

Ізопентан – неполярна, гідрофобна та горюча сполука. Його запах схожий з бензином і насправді входить до його складу, оскільки збільшує його октанове число або октанове число. Він отримується з реакції ізомеризації н-пентану, хоча він природним чином досягається в невеликих кількостях в межах запасів природного газу.

Ізопентан вважається нетоксичною речовиною, окрім легкозаймистого характеру. Людина може її поглинути і помахувати, перш ніж розвиватися небажані симптоми, такі як блювота і запаморочення. Ізопентан можна знайти в кремах для гоління та кондиціонерах для волосся.

Структура ізопентану

Молекулярна структура ізопентану. Джерело: Benjah-bmm27 через Wikipedia.

У верхньому зображенні маємо молекулярну структуру ізопентану, представлену моделлю сфер і брусків. Чорні сфери відповідають атомам вуглецю, а білі – атомам водню. Його карбоновий скелет можна сказати як міцний, розгалужений і об’ємний.

Кінці молекули ізопентану складаються з CH 3 груп , які неефективні, коли мова йде про посилення міжмолекулярних взаємодій. Молекули ізопентану залежать від дисперсійних сил Лондона та їх маси, щоб залишатися згуртованими, і таким чином визначають рідину при нормальних умовах температури та тиску.

Однак його геометрія та групи CH 3 відповідають за те, що ізопентанова рідина є дуже летючою і кипить при температурі 28,2 ° C. Наприклад, лінійний n-пентановий ізомер кипить близько 36 ° C, що відображає його кращі міжмолекулярні взаємодії.

Незважаючи на свою очевидну стійкість, молекула ізопентану здатна приймати різні просторові конфігурації, ключовий фактор у встановленні її кристала при температурі -160 ° С.

Властивості

Зовнішність

Безбарвна рідина або газ з водянистим виглядом, а також виділяє запах, схожий на бензин. Це дуже летюча речовина.

Точка плавлення

Ізопентан кристалізується в інтервалі температур від -161 до -159 ° C.

Точка кипіння

Ізопентан кипить при температурі від 27,8 до 28,2 ° C. Тому, як тільки його виставлять за межі своєї ємності, він почне кипіти і виділяти великі обсяги пари.

Тиск пари

76,9 кПа при 20 ° С (близько 0,76 атм)

Щільність

0,6201 г / мл при 20 ° С. Пари ізопентану на 2,48 щільніше повітря.

Розчинність

Ізопентан, будучи неполярною речовиною, нерозчинний і не змішується з водою та деякими спиртами. Він розчинний і змішується в парафінових розчинниках, ефірах, тетрахлориді вуглецю, а також в ароматичних рідинах, таких як толуол.

Показник заломлення

Поверхневе натягнення

В’язкість

Точка займання

-51 ° С. Ця температура робить ізопентан небезпечним вогненебезпечним, тому ваші продукти слід тримати якомога далі від будь-якого джерела полум’я або тепла.

Температура автозапуску

Програми

Креми для гоління містять невелику кількість ізопентану, які діють як пропелент і додають текстурі продукт. Джерело: Pixabay.

Ізопентан – це органічний розчинник, який служить реакційним середовищем для певних органічних синтезів, а також являє собою сировину для отримання інших сполук.

Він додається в бензин, щоб збільшити його октанове число, і в різні косметичні засоби для поліпшення його текстури, такі як креми для гоління, коли він швидко випаровується і залишає після себе бульбашкову масу.

Аналогічно полістирол змочується в ізопентані, так що при його випаровуванні він розширює пластик до створення різновиду піни, з якої сконструйовані склянки, моделі, тарілки, лотки тощо.

З іншого боку, в кріогеніці ізопентан використовується разом із сухим льодом та рідким азотом для заморожування тканин та біологічних зразків.

Отримання

Ізопентан може бути отриманий із резервуарів природного газу, проте він займає лише 1% його вмісту.

Інший маршрут, найбільш широко застосовуваний на промисловому рівні, починається з н-пентану, відгорнутого від процесів переробки нафти. Тоді n -пентан зазнає особливу реакцію, яку називають ізомеризацією.

Метою ізомеризації н-пентану є отримання його більш розгалужених ізомерів. Таким чином, серед продуктів ми маємо не тільки ізопентан, але і неопентан. Ця реакція можлива завдяки використанню дуже специфічних металевих каталізаторів, які контролюють, яку температуру та який тиск потрібно.

Ризики

Ізопентан вважається нетоксичною речовиною. Частково це пов’язано з його низькою реакційною здатністю, оскільки його зв’язки СС або СН не можуть легко розірватися, тому вони не втручаються як такі в жоден обмінний процес. Насправді людина здатна вдихати велику кількість своїх парів перед задухою, не маючи при цьому пошкодження, побічно.

Його прийом всередину викликає нудоту і блювоту, а контакт з шкірою закінчується її висиханням. З іншого боку, медичні дослідження не змогли встановити, чи є ізопентан канцерогенною речовиною. Однак він вважається небезпечним забруднювачем для морських екосистем та їх фауни.

Найбільшу небезпеку навколо ізопентану становить не стільки його реакційна здатність, скільки його горючість: він горить киснем у повітрі. А оскільки його рідина сильно летуча, найменший витік викидає багато навколишнього середовища в навколишнє середовище, яке буде запалюватися при найменшій близькості до полум’я або будь-якого іншого джерела тепла.

Ось чому продукти, що містять ізопентан, слід зберігати у безпечних та прохолодних умовах.

Список літератури

  1. Грем Соломон TW, Крейг Б. Фріхле. (2011 р.). Органічна хімія. (10- е видання.) Wiley Plus.
  2. Кері Ф. (2008). Органічна хімія. (Шосте видання). Mc Graw Hill.
  3. Моррісон і Бойд. (1987). Органічна хімія. (П’яте видання). Аддісон-Уеслі Ібероамерикана.
  4. Вікіпедія. (2020). Ізопентан. Відновлено з: en.wikipedia.org
  5. Національний центр інформації про біотехнології. (2020). Ізопентан. PubChem База даних. CID = 6556. Відновлено з: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  6. Elsevier BV (2020). Ізопентан. ScienceDirect. Відновлено з: sciencedirect.com
  7. Дженніфер Б. Галвін та Фред Мараші. (2010). 2-Метилбутан (Ізопентан). Журнал токсикології та здоров’я навколишнього середовища, частина A Поточні випуски. Том 58, 1999 – Випуск 1-2. doi.org/10.1080/009841099157403

Ізопентан: структура, властивості, використання, отримання

ізопентан – органічна сполука, конденсована формула якої (CH3)2CHCH2СН3. Це алкан, конкретно розгалужений ізомер пентану, який характеризується високою летючою рідиною і використовується як піноутворювач. В даний час його найбільш рекомендована назва IUPAC – 2-метилбутан.

На зображенні нижче видно його структурну формулу. Зверніть увагу, що група СН3 він ефективно пов’язаний з вуглецем 2 бутилового ланцюга. З ізопентану отримують ізопентильний або ізопентильний заступник або радикал, який є одним із найбільш об’ємних алкільних заступників, які можуть бути.

Ізопентан – це аполярна, гідрофобна та легкозаймиста сполука. Його запах схожий на запах бензину і насправді є частиною його складу, оскільки збільшує октанове число або октанове число. Його отримують в результаті реакції ізомеризації п-пентан, хоча природним чином його отримують у мізерних кількостях в межах запасів природного газу.

Окрім його легкозаймистості, ізопентан вважається нетоксичною речовиною. Людина може його проковтнути і помірковано відчути запах, перш ніж з’являться небажані симптоми, такі як блювота та запаморочення. Ізопентан можна знайти в кремах для гоління та кондиціонерах для волосся.

Будова ізопентану

На верхньому зображенні ми маємо молекулярну структуру ізопентану, представлену моделлю сфер і брусків. Чорні сфери відповідають атомам вуглецю, а білі – атомам водню. Його карбоновий скелет можна сказати міцний, розгалужений і об’ємний.

Кінці молекули ізопентану складаються з груп СН3, які неефективні щодо посилення міжмолекулярних взаємодій. Молекули ізопентану залежать від дисперсійних сил Лондона та їх маси, щоб залишатися згуртованими, і таким чином визначати рідину за нормальних умов температури та тиску.

Однак його геометрія і групи СН3 вони відповідають за те, що ізопентанова рідина є сильно летючою і кипить при температурі 28,2 ºC. Наприклад, лінійний ізомер п-пентан кипить близько 36 ºC, що є відображенням його найкращих міжмолекулярних взаємодій.

Незважаючи на свою очевидну стійкість, молекула ізопентану здатна приймати різні просторові конфігурації, що є ключовим фактором у встановленні її кристала при температурі -160 ° C.

Властивості

Зовнішність

Безбарвна рідина або газ із водянистим виглядом, а також видає запах, подібний бензину. Це сильно летюча речовина.

Точка плавлення

Ізопентан кристалізується в інтервалі температур від -161 до -159 ° C.

Точка кипіння

Ізопентан кипить при діапазоні температур між 27,8 і 28,2 ºC. Тому, як тільки його виставлять за межі контейнера, він почне кипіти і видавати великі обсяги пари.

Тиск пари

76,9 кПа при 20 ºC (близько 0,76 атм)

Щільність

0,6201 г / мл при 20 ° C. Пари ізопентану на 2,48 щільніше повітря.

Розчинність

Ізопентан, будучи аполярною речовиною, не розчиняється і не змішується з водою та деякими спиртами. Він розчинний і змішується в парафінових розчинниках, ефірах, тетрахлориді вуглецю, а також в ароматичних рідинах, таких як толуол.

Показник заломлення

Поверхневе натягнення

В’язкість

Точка займання

-51 ° C. Ця температура робить ізопентан небезпечним для займистості, тому ваші вироби слід тримати якомога далі від будь-якого полум’я або джерела тепла.

Температура самозаймання

Програми

Ізопентан – це органічний розчинник, який служить реакційним середовищем для певних органічних синтезів, а також являє собою сировину для виробництва інших сполук.

Його додають до бензину, щоб підвищити його октановий вміст, і до різних косметичних продуктів для поліпшення його текстури, таких як креми для гоління, як тільки він швидко випаровується і залишає за собою пухирчасту масу.

Подібним чином, полістирол зволожується в ізопентані, так що, випаровуючись, він розширює пластик до утворення певної піни, за допомогою якої розробляються склянки, моделі, тарілки, лотки тощо.

З іншого боку, у кріогенії ізопентан використовується разом із сухим льодом та рідким азотом для заморожування тканин та біологічних зразків.

Отримання

Ізопентан можна отримати з резервуарів природного газу, проте він займає лише 1% його вмісту.

Починається інший шлях, найбільш уживаний на промисловому рівні п-пентан, дистильований в процесі переробки нафти. Потім він п-пентан зазнає особливої ​​реакції, яка називається ізомеризація.

Мета ізомеризації п-пентан полягає в отриманні його більш розгалужених ізомерів. Таким чином, серед продуктів ми маємо не тільки ізопентан, але й неопентан. Ця реакція можлива завдяки використанню дуже специфічних металевих каталізаторів, які контролюють, яка температура і який тиск необхідні.

Ризики

Ізопентан вважається нетоксичною речовиною. Частково це пов’язано з низькою реакційною здатністю, оскільки зв’язки С-С або С-Н нелегко розірвати, тому вони не втручаються як такі в жоден метаболічний процес. Насправді людина здатна вдихати велику кількість її випарів до задухи, не маючи, очевидно, побічної шкоди.

Його потрапляння всередину викликає нудоту і блювоту, а контакт з шкірою закінчує її висиханням. З іншого боку, медичні дослідження не змогли визначити, чи є ізопентан канцерогенною речовиною. Однак він вважається небезпечним забруднювачем для морських екосистем та їх фауни.

Найбільша небезпека навколо ізопентану полягає не стільки в його реакційній здатності, скільки в його займистості: він горить киснем у повітрі. І оскільки його рідина сильно летюча, найменший витік випустить багато її пари в навколишнє середовище, яке спалахне при найменшій близькості від полум’я або будь-якого іншого джерела тепла.

Ось чому продукти, що містять ізопентан, повинні зберігатись у безпечному та прохолодному середовищі.

Список літератури

  1. Грем Соломонс Т.В., Крейг Б.Фрайл. (2011). Органічна хімія. (10 го видання.). Wiley Plus.
  2. Кері Ф. (2008). Органічна хімія. (Шосте видання). Мак-Грав-Хілл.
  3. Моррісон і Бойд. (1987). Органічна хімія. (П’яте видання). Аддісон-Веслі Ібероамерикана.
  4. Вікіпедія. (2020). Ізопентан. Відновлено з: en.wikipedia.org
  5. Національний центр біотехнологічної інформації. (2020). Ізопентан. База даних PubChem. CID = 6556. Відновлено з: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  6. Elsevier B.V. (2020). Ізопентан. ScienceDirect. Відновлено з: sciencedirect.com
  7. Дженніфер Б. Галвін і Фред Мараші. (2010). 2-метилбутан (ізопентан). Журнал токсикології та охорони навколишнього середовища, частина А Поточні проблеми. Том 58, 1999 – Випуск 1-2. doi.org/10.1080/009841099157403

Related Post

Зелені помідори фаршировані часником та зеленню у каструліЗелені помідори фаршировані часником та зеленню у каструлі

Зміст:1 Фаршировані зелені помідори: рецепт1.1 Технологія приготування зелених фаршованих помідорів1.1.1 Фаршировані зелені помідори на зиму без стерилізації1.1.2 Помідори зелені фаршировані на зиму холодним способом1.1.3 Фаршировані зелені помідори швидкого приготування1.1.4 Зелені

Фікус каучуконосний як сформувати кронуФікус каучуконосний як сформувати крону

Зміст:1 Фікус каучуконосний: обрізка та формування красивої крони1.1 Корисні властивості та особливості фікуса1.2 Як правильно підстригти фікус?1.3 Коли краще проводити обрізання?1.4 Догляд за рослиною після обрізки1.5 Будьте обережні!2 Фикус каучуконосный: