బ్యూటేన్

From LTRC

బ్యూటేన్[1] టెట్రాకార్బేన్ (ఎప్పుడూ సిఫార్సు చేయబడలేదు)[1] బ్యూటైల్ హైడ్రైడ్[2] క్వార్టేన్[3] గ్యాసోలిన్ లేదా సహజ వాయువు వంటి వాసన[2] ~170 kPa at 283 K[4] [5] ఏదీ లేదు[2] 1600 ppm[2] TWA 800 ppm (1900 mg/m3)[2]

బ్యూటేన్ (IPA: /ˈbjuːteɪn/) అనేది C4H10 ఫార్ములా కలిగిన ఒక ఆల్కేన్. బ్యూటేన్ రెండు ఐసోమర్ల రూపంలో ఉంటుంది: n-బ్యూటేన్, CH3CH2CH2CH3 మరియు ఐసోబ్యూటేన్, (CH3)3CH. ఈ రెండు ఐసోమర్లు అత్యంత మండే స్వభావం గల, రంగులేని, సులభంగా ద్రవీకరించబడే వాయువులు, ఇవి గది ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనం వద్ద త్వరగా ఆవిరైపోతాయి. బ్యూటేన్లు సహజ వాయువులలో స్వల్ప పరిమాణంలో ఉంటాయి, వీటిలో ప్రొపేన్, ఈథేన్ మరియు ముఖ్యంగా మీథేన్ వంటి ఇతర హైడ్రోకార్బన్లు అధిక సాంద్రతలో ఉంటాయి. ద్రవీకృత పెట్రోలియం వాయువు (LPG) అనేది ప్రొపేన్ మరియు కొన్ని బ్యూటేన్ల మిశ్రమం.[6]

బ్యూటేన్ అనే పేరు but- మూలం నుండి (గ్రీకు భాషలో వెన్న అని అర్థం వచ్చే బ్యూట్రిక్ ఆమ్లం నుండి) మరియు -ane ప్రత్యయం (సేంద్రీయ సమ్మేళనాల కోసం) నుండి వచ్చింది.

చరిత్ర

బ్యూటేన్ యొక్క మొదటి సంశ్లేషణ 1849లో బ్రిటిష్ రసాయన శాస్త్రవేత్త ఎడ్వర్డ్ ఫ్రాంక్‌ల్యాండ్[7] ద్వారా ఇథైల్ అయోడైడ్ మరియు జింక్ నుండి అనుకోకుండా జరిగింది, కానీ ఇథైల్ రాడికల్ డైమరైజేషన్ చెందిందని ఆయన గ్రహించలేదు, అందువల్ల ఆ పదార్థాన్ని తప్పుగా గుర్తించారు.[8]

బ్యూటేన్ 1864లో ఎడ్మండ్ రోనాల్డ్స్ ద్వారా ముడి పెట్రోలియంలో కనుగొనబడింది, ఆయన దీని లక్షణాలను వివరించిన మొదటి వ్యక్తి.[9][10] ఆయన దీనికి "బ్యూటైల్ హైడ్రైడ్" అని పేరు పెట్టారు,[11] ఇది అప్పట్లో తెలిసిన బ్యూట్రిక్ ఆమ్లం నామకరణంపై ఆధారపడి ఉంది, దీనికి 40 ఏళ్ల క్రితమే ఫ్రెంచ్ రసాయన శాస్త్రవేత్త మిచెల్ యూజీన్ చెవ్రెయుల్ పేరు పెట్టారు.[12] 1860లలో ఇతర పేర్లు కూడా పుట్టుకొచ్చాయి: "బ్యూటైల్ హైడ్రైడ్",[13] "టెట్రిల్ హైడ్రైడ్",[14] "టెట్రిల్ హైడ్రైడ్",[15] "డైఇథైల్" లేదా "ఇథైల్ ఇథైలైడ్"[16] మొదలైనవి. ఆగస్ట్ విల్హెల్మ్ వాన్ హాఫ్మన్, తన 1866 నామకరణ పద్ధతిలో, "క్వార్టేన్" అనే పేరును ప్రతిపాదించారు,[3] మరియు ఆధునిక పేరు 1874 ప్రాంతంలో జర్మన్ నుండి ఇంగ్లీష్‌లోకి ప్రవేశపెట్టబడింది.[17]

1910లలో డబ్ల్యూ. స్నెల్లింగ్ గ్యాసోలిన్‌లో బ్యూటేన్ మరియు ప్రొపేన్ భాగాలను గుర్తించే వరకు బ్యూటేన్‌కు పెద్దగా ఆచరణాత్మక ఉపయోగం లేదు. వాటిని చల్లబరిస్తే, పీడన కంటైనర్లలో ద్రవ స్థితిలో నిల్వ చేయవచ్చని ఆయన కనుగొన్నారు. 1911లో, స్నెల్లింగ్ యొక్క ద్రవీకృత పెట్రోలియం వాయువు ప్రజలకు అందుబాటులోకి వచ్చింది మరియు ఆ మిశ్రమాన్ని తయారు చేసే ప్రక్రియ 1913లో పేటెంట్ పొందింది.[18] బ్యూటేన్ 21వ శతాబ్దంలో అత్యధికంగా ఉత్పత్తి చేయబడిన పారిశ్రామిక రసాయనాలలో ఒకటి, ప్రతి సంవత్సరం యునైటెడ్ స్టేట్స్ ద్వారా సుమారు 80 నుండి 90 బిలియన్ పౌండ్లు (40 మిలియన్ US టన్నులు, 36 మిలియన్ మెట్రిక్ టన్నులు) ఉత్పత్తి చేయబడుతోంది.[19]

ఐసోమర్లు

సాధారణ పేరు నార్మల్ బ్యూటేన్
అశాఖీయ బ్యూటేన్
n-బ్యూటేన్ 		ఐసోబ్యూటేన్
i-బ్యూటేన్
IUPAC పేరు బ్యూటేన్ మీథైల్‌ప్రొపేన్
అణు
చిత్రం
అస్థిపంజర
చిత్రం

కేంద్ర C−C బంధం చుట్టూ భ్రమణం n-బ్యూటేన్ కోసం నాలుగు వేర్వేరు కన్ఫర్మేషన్లను (ట్రాన్స్, గౌచే, సిస్ మరియు యాంటీక్లినల్) ఉత్పత్తి చేస్తుంది.[20]

చర్యలు

ఆక్సిజన్ సమృద్ధిగా ఉన్నప్పుడు, బ్యూటేన్ పూర్తి దహనం చెంది కార్బన్ డయాక్సైడ్ మరియు నీటి ఆవిరిని ఏర్పరుస్తుంది; ఆక్సిజన్ పరిమితంగా ఉన్నప్పుడు, అసంపూర్ణ దహనం కారణంగా, కార్బన్ డయాక్సైడ్‌కు బదులుగా కార్బన్ (మసి) లేదా కార్బన్ మోనాక్సైడ్ ఏర్పడవచ్చు. బ్యూటేన్ గాలి కంటే సాంద్రత కలిగి ఉంటుంది.

తగినంత ఆక్సిజన్ ఉన్నప్పుడు:

2 C4H10 + 13 O2 → 8 CO2 + 10 H2O

ఆక్సిజన్ పరిమితంగా ఉన్నప్పుడు:

2 C4H10 + 9 O2 → 8 CO + 10 H2O

బరువు ప్రకారం, బ్యూటేన్ సుమారు 49.5 MJ/kg శక్తిని కలిగి ఉంటుంది లేదా ద్రవ పరిమాణం ప్రకారం 29.7 MJ/L శక్తిని కలిగి ఉంటుంది.

గాలితో బ్యూటేన్ యొక్క గరిష్ట అడియాబాటిక్ మంట ఉష్ణోగ్రత 2243 K.

n-బ్యూటేన్ అనేది మేలిక్ అన్హైడ్రైడ్ తయారీకి డుపాంట్ యొక్క ఉత్ప్రేరక ప్రక్రియకు ఫీడ్‌స్టాక్:

2 CH3CH2CH2CH3 + 7 O2 → 2 C2H2(CO)2O + 8 H2O

n-బ్యూటేన్, అన్ని హైడ్రోకార్బన్ల వలె, ఫ్రీ రాడికల్ క్లోరినేషన్‌కు లోనవుతుంది, ఇది 1-క్లోరోబ్యూటేన్ మరియు 2-క్లోరోబ్యూటేన్ రెండింటినీ, అలాగే మరింత క్లోరినేటెడ్ ఉత్పన్నాలను అందిస్తుంది. క్లోరినేషన్ల సాపేక్ష రేట్లు రెండు రకాల C-H బంధాల కోసం భిన్నమైన బంధ విచ్ఛేదన శక్తుల (425 మరియు 411 kJ/మోల్) ద్వారా పాక్షికంగా వివరించబడతాయి.

ఉపయోగాలు

నార్మల్ బ్యూటేన్‌ను గ్యాసోలిన్ బ్లెండింగ్ కోసం, ఇంధన వాయువుగా, సుగంధ ద్రవ్యాల వెలికితీత ద్రావణిగా, ఒంటరిగా లేదా ప్రొపేన్తో మిశ్రమంగా, మరియు ఇథిలీన్ మరియు బ్యూటాడైన్ తయారీకి ఫీడ్‌స్టాక్‌గా ఉపయోగించవచ్చు, ఇది సింథటిక్ రబ్బరులో కీలకమైన పదార్థం. ఐసోబ్యూటేన్ ప్రధానంగా మోటార్ గ్యాసోలిన్ యొక్క ఆక్టేన్ సంఖ్యను పెంచడానికి రిఫైనరీల ద్వారా ఉపయోగించబడుతుంది.[21][22][23][24]

గ్యాసోలిన్ బ్లెండింగ్ కోసం, n-బ్యూటేన్ అనేది రీడ్ వేపర్ ప్రెజర్ (RVP)ని మార్చడానికి ఉపయోగించే ప్రధాన భాగం. శీతాకాలపు ఇంధనాలకు ఇంజన్లు ప్రారంభించడానికి చాలా ఎక్కువ వేపర్ ప్రెజర్ అవసరం కాబట్టి, రిఫైనరీలు ఇంధనంలో ఎక్కువ బ్యూటేన్‌ను కలపడం ద్వారా RVPని పెంచుతాయి. n-బ్యూటేన్ సాపేక్షంగా అధిక రీసెర్చ్ ఆక్టేన్ నంబర్ (RON) మరియు మోటార్ ఆక్టేన్ నంబర్ (MON) కలిగి ఉంటుంది, ఇవి వరుసగా 93 మరియు 92.[25]

ప్రొపేన్ మరియు ఇతర హైడ్రోకార్బన్లతో కలిపినప్పుడు, ఈ మిశ్రమాన్ని వాణిజ్యపరంగా ద్రవీకృత పెట్రోలియం వాయువు (LPG) అని పిలవవచ్చు. ఇది పెట్రోల్ భాగం వలె, స్టీమ్ క్రాకింగ్లో బేస్ పెట్రోకెమికల్స్ ఉత్పత్తికి ఫీడ్‌స్టాక్‌గా, సిగరెట్ లైటర్ల కోసం ఇంధనంగా మరియు డియోడరెంట్ల వంటి ఏరోసోల్ స్ప్రేలలో ప్రొపెల్లెంట్గా ఉపయోగించబడుతుంది.[26]

బ్యూటేన్ యొక్క స్వచ్ఛమైన రూపాలు, ముఖ్యంగా ఐసోబ్యూటేన్, రిఫ్రిజిరెంట్లుగా ఉపయోగించబడతాయి మరియు రిఫ్రిజిరేటర్లు, ఫ్రీజర్లు మరియు ఎయిర్ కండిషనింగ్ సిస్టమ్‌లలో ఓజోన్ పొరను క్షీణింపజేసే హాలోమీథేన్ల స్థానంలో ఎక్కువగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. బ్యూటేన్ కోసం ఆపరేటింగ్ పీడనం హాలోమీథేన్ల (ఉదాహరణకు డైక్లోరోడైఫ్లోరోమీథేన్ (R-12)) కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. అందువల్ల, ఆటోమోటివ్ ఎయిర్ కండిషనింగ్ సిస్టమ్‌ల వంటి R-12 సిస్టమ్‌లు, స్వచ్ఛమైన బ్యూటేన్‌కు మార్చబడినప్పుడు, సరిగ్గా పనిచేయవు. బదులుగా, R-12తో సమానమైన కూలింగ్ సిస్టమ్ పనితీరును అందించడానికి ఐసోబ్యూటేన్ మరియు ప్రొపేన్ మిశ్రమాన్ని ఉపయోగిస్తారు.[27]

బ్యూటేన్ సాధారణ లైటర్లు లేదా బ్యూటేన్ టార్చ్‌ల కోసం లైటర్ ఇంధనంగా కూడా ఉపయోగించబడుతుంది మరియు వంట, బార్బెక్యూలు మరియు క్యాంపింగ్ స్టవ్‌ల కోసం ఇంధనంగా బాటిళ్లలో విక్రయించబడుతుంది. 20వ శతాబ్దంలో, జర్మనీకి చెందిన బ్రాన్ కంపెనీ కార్డ్‌లెస్ హెయిర్ స్టైలింగ్ పరికరాన్ని తయారు చేసింది, ఇది ఆవిరిని ఉత్పత్తి చేయడానికి బ్యూటేన్‌ను దాని ఉష్ణ వనరుగా ఉపయోగించింది.[28]

ఇంధనంగా, బ్యూటేన్ తరచుగా తక్కువ మొత్తంలో మెర్కాప్టాన్లతో కలుపుతారు, తద్వారా మండించని వాయువుకు మానవ ముక్కు సులభంగా గుర్తించగలిగే అసహ్యకరమైన వాసన వస్తుంది. ఈ విధంగా, బ్యూటేన్ లీకేజీలను సులభంగా గుర్తించవచ్చు. హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్ మరియు మెర్కాప్టాన్లు విషపూరితమైనవి అయినప్పటికీ, అవి చాలా తక్కువ స్థాయిలో ఉంటాయి, తద్వారా విషపూరితం కంటే బ్యూటేన్ వల్ల కలిగే ఊపిరాడకపోవడం మరియు అగ్ని ప్రమాదం ఆందోళన కలిగిస్తాయి.[29][30] వాణిజ్యపరంగా లభించే చాలా బ్యూటేన్లలో కొంత కలుషిత నూనె కూడా ఉంటుంది, దీనిని వడపోత ద్వారా తొలగించవచ్చు. తొలగించకపోతే, అది జ్వలన బిందువు వద్ద నిక్షేపాన్ని వదిలివేస్తుంది మరియు చివరికి వాయువు యొక్క ఏకరీతి ప్రవాహాన్ని నిరోధించవచ్చు.[31]

సుగంధ ద్రవ్యాల వెలికితీత కోసం ఉపయోగించే బ్యూటేన్‌లో ఈ కలుషితాలు ఉండవు.[32] లీకేజీలను గమనించకుండా, స్పార్క్ లేదా మంట ద్వారా మండించినట్లయితే, తక్కువ గాలి ప్రసరణ ఉన్న ప్రాంతాల్లో బ్యూటేన్ వాయువు గ్యాస్ పేలుళ్లకు కారణమవుతుంది.[5] శుద్ధి చేసిన బ్యూటేన్‌ను కానబిస్ నూనెల పారిశ్రామిక వెలికితీతలో ద్రావణిగా ఉపయోగిస్తారు.

  • క్యాంపింగ్ స్టవ్‌లలో ఉపయోగించడానికి బ్యూటేన్ ఇంధన కంటైనర్లు
    క్యాంపింగ్ స్టవ్‌లలో ఉపయోగించడానికి బ్యూటేన్ ఇంధన కంటైనర్లు
  • బ్యూటేన్ లైటర్, ద్రవ బ్యూటేన్ రిజర్వాయర్‌ను చూపుతోంది
    బ్యూటేన్ లైటర్, ద్రవ బ్యూటేన్ రిజర్వాయర్‌ను చూపుతోంది
  • ఏరోసోల్ స్ప్రే క్యాన్, ఇది బ్యూటేన్‌ను ప్రొపెల్లెంట్‌గా ఉపయోగిస్తుండవచ్చు
    ఏరోసోల్ స్ప్రే క్యాన్, ఇది బ్యూటేన్‌ను ప్రొపెల్లెంట్‌గా ఉపయోగిస్తుండవచ్చు
  • వంట కోసం ఉపయోగించే బ్యూటేన్ గ్యాస్ సిలిండర్
    వంట కోసం ఉపయోగించే బ్యూటేన్ గ్యాస్ సిలిండర్

ఆరోగ్య ప్రభావాలు

[33]

బ్యూటేన్‌ను పీల్చడం వల్ల యుఫోరియా, మగత, స్పృహ కోల్పోవడం, ఆస్ఫిక్సియా, కార్డియాక్ అరిథ్మియా, రక్తపోటులో హెచ్చుతగ్గులు మరియు తాత్కాలిక జ్ఞాపకశక్తి కోల్పోవడం సంభవించవచ్చు, ఇది అధిక పీడన కంటైనర్ నుండి నేరుగా దుర్వినియోగం చేయబడినప్పుడు, మరియు ఊపిరాడకపోవడం మరియు వెంట్రిక్యులర్ ఫిబ్రిలేషన్ వల్ల మరణానికి దారితీయవచ్చు. బ్యూటేన్ రక్త ప్రవాహంలోకి ప్రవేశిస్తుంది మరియు సెకన్లలో మత్తుకు దారితీస్తుంది.[34] బ్యూటేన్ UKలో అత్యంత సాధారణంగా దుర్వినియోగం చేయబడే అస్థిర పదార్థం, మరియు 2000లో ద్రావణి సంబంధిత మరణాలలో 52%కి కారణమైంది.[35] బ్యూటేన్‌ను నేరుగా గొంతులోకి స్ప్రే చేయడం ద్వారా, ద్రవ జెట్ విస్తరణ ద్వారా −20 Cకి వేగంగా చల్లబడుతుంది, ఇది దీర్ఘకాలిక లారింగోస్పాస్మ్కు కారణమవుతుంది.[36] సడన్ స్నిఫర్స్ డెత్ సిండ్రోమ్, మొదట 1970లో బాస్ ద్వారా వివరించబడింది,[37] ఇది ద్రావణి సంబంధిత మరణాలకు అత్యంత సాధారణ కారణం, ఇది తెలిసిన ప్రాణాంతక కేసులలో 55%కి దారితీస్తుంది.[36]

ఇవి కూడా చూడండి

మూలాలు

  1. ↑ 1.0 1.1 (2014). "Nomenclature of Organic Chemistry: IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013 (Blue Book)". The Royal Society of Chemistry. ISBN 978-0-85404-182-4. doi:10.1039/9781849733069-00001.
  2. ↑ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 0068
  3. ↑ 3.0 3.1 August Wilhelm Von Hofmann. (1867). I. On the action of trichloride of phosphorus on the salts of the aromatic monamines. Proceedings of the Royal Society of London. 15 54–62. doi:10.1098/rspl.1866.0018.
  4. ↑ W. B. Kay. (1940). "Pressure-Volume-Temperature Relations for n-Butane". Industrial & Engineering Chemistry. 32 (3) 358–360. doi:10.1021/ie50363a016.
  5. ↑ 5.0 5.1 (5 February 2011). Safety Data Sheet, Material Name: N-Butane. Matheson Tri-Gas Incorporated.
  6. ↑ (2006). "Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry". ISBN 978-3-527-30385-4. doi:10.1002/14356007.a17_073.pub2.
  7. ↑ Butane.
  8. ↑ (2001). "Zinc Alkyls, Edward Frankland, and the Beginnings of Main-Group Organometallic Chemistry". Organometallics. 20 (14) 2940–2955. doi:10.1021/om010439f.
  9. ↑ (1894). Watts' Dictionary of Chemistry. 4 385. Longmans, Green.
  10. ↑ Maybery, C. F.. (1896). "On the Composition of the Ohio and Canadian Sulphur Petroleums". Proceedings of the American Academy of Arts and Sciences. 31 1–66. doi:10.2307/20020618.
  11. ↑ (1865). Journal of the Chemical Society.
  12. ↑ Chevreul (1817) "Extrait d'une lettre de M. Chevreul à MM. les Rédacteurs du Journal de Pharmacie" (Extract of a letter from Mr. Chevreul to the editors of the Journal of Pharmacy), Journal de Pharmacie et des sciences accessoires, 3 : 79–81. On p. 81, he named butyric acid: "Ce principe, que j'ai appelé depuis acid butérique, … " (This principle [i.e., constituent], which I have since named "butyric acid", … )
  13. ↑ (1863). Petroleum and Its Products: An Account of the Properties, Uses, and Commercial Value Etc., of Petroleum, the Methods Employed in Refining it and the Properties, Uses, Etc., of Its Product.
  14. ↑ (1865). A Dictionary of Chemistry.
  15. ↑ (1867). Elements of chemistry pt. 3 1867.
  16. ↑ (1869). Elements of Chemistry: Theoretical and Practical: Organic chemistry.
  17. ↑ (1874). A Manual of the Chemistry of the Carbon Compounds: Or, Organic Chemistry.
  18. ↑ Texas Propane. (2022). The History of Propane. Texas Propane :: Blog.
  19. ↑ (2024). Chemical Production Data.
  20. ↑ Roman M. Balabin. (2009). "Enthalpy Difference between Conformations of Normal Alkanes: Raman Spectroscopy Study of n-Pentane and n-Butane". J. Phys. Chem. A. 113 (6) 1012–9. doi:10.1021/jp809639s.
  21. ↑ MarkWest Energy Partners, L.P. Form 10-K. Sec.gov.
  22. ↑ Copano Energy, L.L.C. Form 10-K. Sec.gov. Retrieved on 2012-12-03.
  23. ↑ Targa Resources Partners LP Form10-k. Sec.gov. Retrieved on 2012-12-03.
  24. ↑ Crosstex Energy, L.P. FORM 10-K. Sec.gov.
  25. ↑ Jechura, John. octane rating. Colorado School of Mines.
  26. ↑ A Primer on Gasoline Blending ఆర్కైవ్ చేసిన కాపీ. An EPRINC Briefing Memorandum.
  27. ↑ R600a | Product Information. agas.com.
  28. ↑ (n.d.). Braun C 100 TS Styling Iron User Manual Type 3589. Inmar-OIQ, LLC.
  29. ↑ Gresham, Chip. (16 November 2019). Hydrogen Sulfide Toxicity: Practice Essentials, Pathophysiology, Etiology. Medscape Reference.
  30. ↑ (26 September 2013). 2. Methyl Mercaptan Acute Exposure Guideline Levels. National Academies Press (US).
  31. ↑ (2013-08-26). BHO Mystery Oil. Skunk Pharm Research.
  32. ↑ (1982). "Final Report of the Safety Assessment of Isobutane, Isopentane, n-Butane, and Propane". Journal of the American College of Toxicology. 1 (4) 127–142. doi:10.3109/10915818209021266.
  33. ↑ (November 2010). "Drug harms in the UK: a multicriteria decision analysis". Lancet. 376 (9752) 1558–1565. doi:10.1016/S0140-6736(10)61462-6.
  34. ↑ (19 December 2009). Neurotoxic Effects from Butane Gas. thcfarmer.com.
  35. ↑ Trends in death Associated with Abuse of Volatile Substances 1971–2004. Department of Public Health Sciences. London: St George’s Medical School.
  36. ↑ 36.0 36.1 (1989). "An introduction to the practice, prevalence and chemical toxicology of volatile substance abuse". Hum Toxicol. 8 (4) 261–269. doi:10.1177/096032718900800403.
  37. ↑ (1970). "Sudden sniffing death". JAMA. 212 (12) 2075–2079. doi:10.1001/jama.1970.03170250031004.

బాహ్య లింకులు

మూలం: ఇంగ్లీష్ వికీపీడియాలోని “Butane” వ్యాసానికి అనువాదం. మూల వ్యాసం: https://en.wikipedia.org/wiki/Butane ఈ అనువాదం స్వయంచాలకంగా రూపొందించబడింది.

Retrieved from "https://ltrc.sciwiki.in/index.php?title=బ్యూటేన్&oldid=1426"