Как получить бутан

Газ бутан широко применяется на производстве, в сельском хозяйстве и пищевой промышленности. Из бутана и его изомеров получают масляную кислоту, бутанол и некоторые другие вещества, которые используют как в неизменном виде, так и в качестве сырья для получения других химикатов. Существуют три способа получения этого газа.

Инструкция

1. Бутан представляет собой органическое соединение, принадлежащее к классу алканов. Он является бесцветным горючим газом, который хорошо растворяется в органических растворителях, но нерастворим в воде. Он содержится в нефтепродуктах и природном газе. У бутана имеются изомеры: изобутан и н-бутан. Этот газ применяют в промышленности и сельском хозяйстве. При сгорании он разлагается до углекислого газа и воды. Бутан малотоксичен, но негативно воздействует на нервную и сердечно-сосудистую системы. Поэтому при работе с бутаном нельзя вдыхать его пары и следует избегать его попадания на кожу и слизистые оболочки.
2. Бутан получают тремя способами. Первый из них, самый распространенный - использование реакции Вюрца. Второй способ - гидрирование алкинов до алканов. Третий заключается в дегидратации спиртов в присутствии катализатора до бутена, который затем подвергают гидрированию. Первая из этих реакций позволяет получить бутан напрямую, остальные же являются многоступенчатыми.
3. Для проведения реакции Вюрца требуется взять металлический натрий и добавить его к йодистому этилу. Продуктом реакции сразу станет бутан:CH3-CH2-I+2Na+I-CH2-CH3 -2NaI → CH3-CH2-CH2-CH3
4. Второй способ получения бутана - гидрирование бутина. Первоначально 1-бутин гидрируют до 1-бутена, а затем 1-бутен вторично гидрируют до бутана:CH3-CH2-C CH → CH3-CH2-CH=CH2 → CH3-CH2-CH2-CH3 (Гидрирование по H2)
   1-бутин 1-бутен бутан
5. Третий процесс получения бутана также является многоступенчатым. Первый его этап включает в себя дегидратацию бутилового спирта в присутствии Al2O3 при температуре 300-400оC:CH3-CH2-CH2-CH2-OH → CH3-CH2-CH=CH2 (Al2O3; 300 - 400оC)Дегидратация бутанола заключается в его осушении. Она возможна при высокой температуре и только в присутствии катализаторов (Al2O3; H2SO4).Получив из предыдущей реакции 1-бутен, его гидрируют по водородному радикалу до бутана:CH3-CH2-CH=CH2 → CH3-CH2-CH2-CH3 (Гидрирование по H2)Все вышеуказанные способы позволяют получить бутан в чистом виде. Чаще всего для получения этого газа используется первый из них, однако, в ряде случаев находят применение и остальные.