n-Pentán, nazývaný aj normálny pentán, je nasýtený uhľovodík s piatimi atómami uhlíka a dvanástimi atómami vodíka, čo mu dáva molekulový vzorec C5H12 a číslo CAS 109-66-0. Je to bezfarebná prchavá kvapalina s jemným-zápachom podobným benzínu a extrémne nízkym bodom varu, približne 36 stupňov Celzia. Tieto vlastnosti robia z n-pentánu ťažkú chemikáliu pri výrobe izolačných pien, kde pôsobí ako fyzikálne nadúvadlo a vhodné nízkovriace rozpúšťadlo v laboratóriách a priemysle.
Štruktúra a izoméry pentánu
Pentán existuje v troch štruktúrnych izoméroch s rovnakým vzorcom C5H12:
n-Pentán, molekula s rovným-reťazcom, CAS 109-66-0
Izopentán, tiež nazývaný 2-metylbután, s jednou metylovou vetvou, CAS 78-78-4
Neopentán, tiež nazývaný 2,2-dimetylpropán, s vysoko rozvetvenou štruktúrou, CAS 463-82-1
Okrem toho, cyklopentán, CAS 287-92-3, je izomér v tvare prstenca, ktorý sa široko používa ako nadúvadlo pre polyuretánovú penu. Priemyselná kvalita predávaná pod názvom pentán je často zmesou izomérov s priamym a rozvetveným reťazcom, takže kupujúci by mali potvrdiť presné zloženie na certifikáte analýzy.
Fyzikálne a chemické vlastnosti
Kľúčové vlastnosti n-pentánu vysvetľujú jeho použitie aj nebezpečenstvo:
Číslo CAS: 109-66-0
Molekulový vzorec: C5H12
Molekulová hmotnosť: 72,15
Bod varu: približne 36,1 stupňov Celzia
Teplota topenia: približne -129,8 stupňov Celzia
Hustota: približne 0,626 g/ml pri 20 stupňoch Celzia
Bod vzplanutia: približne -49 stupňov Celzia
Limity výbušnosti vo vzduchu: približne 1,4 až 7,8 percenta objemu
Rozpustnosť: prakticky nerozpustný vo vode; plne miešateľný s väčšinou organických rozpúšťadiel
S bodom vzplanutia nižším ako -40 stupňov Celzia a bodom varu blízkym izbovej teplote je n-pentán klasifikovaný ako extrémne horľavá kvapalina, ktorej pary tvoria zápalné zmesi so vzduchom takmer za všetkých okolitých podmienok.
Priemyselné využitie n-pentánu
Nadúvadlo pre izolačné peny
Najväčšie uplatnenie n-pentánu je ako fyzikálne nadúvadlo pri výrobe tuhých polyuretánových a polystyrénových pien. Keď sa penová zmes zahreje, tekutý pentán sa vyparí a roztiahne polymérnu matricu, čím sa vytvorí uzavretá -bunková štruktúra, ktorá dáva izolačným doskám, vložkám chladničiek a stavebným panelom ich tepelné vlastnosti. Pentánové-fúkané peny poskytujú vďaka svojmu nízkemu bodu varu a nízkej tepelnej vodivosti vynikajúcu izolačnú hodnotu a v mnohých regiónoch sa stali štandardnou náhradou chlórofluorokarbónových nadúvadiel poškodzujúcich ozón-.
Aplikácie rozpúšťadiel
n-Pentán sa používa ako rozpúšťadlo na organickú syntézu, extrakčné procesy a chromatografickú analýzu. Jeho nízky bod varu umožňuje ľahké odstránenie odparovaním, pričom zanecháva minimálne zvyšky, čo je cenné pri farmaceutickej, analytickej a špeciálnej chemickej práci. Používa sa tiež ako reakčné médium na polymerizáciu a ako laboratórne rozpúšťadlo pre oleje a tuky.
Palivo a palivo{0}}Použitie zmesi
Pri rafinácii ropy sa n-pentán a iné ľahké pentánové frakcie používajú ako zložky pri miešaní benzínu, kde pomáhajú upraviť tlak pár a správanie paliva pri studenom{1}}štarte. Je dôležité poznamenať, že n-pentán je nízko-oktánový ľahký uhľovodík, takže sa pridáva skôr na kontrolu prchavosti než na zvýšenie oktánového čísla. Pentán sa používa aj ako palivo pre laboratórne horáky a prenosné variče.
Chemický medziprodukt
n-Pentán slúži ako prekurzor na výrobu penténov, pentadiénov a iných petrochemických derivátov a používa sa ako pracovná kvapalina v niektorých špecializovaných aplikáciách, ktoré vyžadujú prchavú inertnú kvapalinu.
Bezpečnosť, skladovanie a manipulácia
Keďže n-pentán je extrémne horľavý a vysoko prchavý, sú nevyhnutné prísne opatrenia:
Skladujte v schválených, tesne uzavretých nádobách na chladnom, vetranom mieste, mimo zdrojov vznietenia, oxidačných činidiel a priameho slnečného žiarenia
V skladovacích a manipulačných priestoroch používajte elektrické-zariadenia odolné voči výbuchu a odstráňte všetky zdroje vznietenia vrátane statického výboja
Počas prepravy uzemnite a spojte nádoby a vybavenie
Zabezpečte dostatočné vetranie, pretože výpary sa môžu hromadiť na úrovni podlahy a vytvárať výbušné zmesi
Noste rukavice odolné proti chemikáliám-, bezpečnostné okuliare a ohňovzdorný-alebo antistatický odev
Pri manipulácii s pentánom v uzavretých priestoroch používajte detekciu plynu alebo nepretržitú ventiláciu
Dodržiavajte požiadavky na prepravu nebezpečného tovaru vrátane správneho označovania a dokumentácie
V prípade rozliatia odstráňte zdroje vznietenia, vyvetrajte priestor a zadržte kvapalinu pomocou nástrojov, ktoré neiskria -a vhodných absorbentov. Pri hasení požiaru by sa mali používať suché chemické, penové alebo oxid uhličité hasiace prístroje vhodné pre požiare horľavých kvapalín.
Úvahy o kvalite pre kupujúcich
Priemyselní nákupcovia by si mali potvrdiť, či je produkt čistý n{0}}pentán alebo zmes pentánu, a požiadať o certifikát analýzy zahŕňajúci analýzu, zloženie izomérov, obsah vody a zvyšok po odparovaní. Materiál sa zvyčajne dodáva v sudoch, IBC alebo cisternách a zásielky musia obsahovať kartu bezpečnostných údajov a dokumentáciu o nebezpečnom tovare. Skladovacie priestory by mali byť navrhnuté pre horľavé kvapaliny so správnym odvetrávaním, uzemnením a protipožiarnou ochranou.
Často kladené otázky
Na čo sa n-pentán používa?n-Pentán sa používa hlavne ako nadúvadlo pre tuhé polyuretánové a polystyrénové izolačné peny, ako nízkovriace rozpúšťadlo pri extrakcii a chromatografii a ako ľahká zložka pri miešaní palív.
Aké je číslo CAS n-pentánu?Registračné číslo CAS n-pentánu je 109-66-0.
Aký je rozdiel medzi pentánom a n-pentánom?Pentán označuje triedu zlúčenín so vzorcom C5H12, ktorá má tri štruktúrne izoméry. n-Pentán je izomér s priamym-reťazcom, CAS 109-66-0.
Je n-pentán vysoko-oktánová zložka benzínu?Nie. n-Pentán má nízke oktánové číslo a používa sa pri miešaní benzínu hlavne na kontrolu tlaku pár a prchavosti, nie na zvýšenie oktánového čísla.
Prečo sa n-pentán používa ako nadúvadlo?Jeho nízky bod varu a nízka tepelná vodivosť umožňujú expandovať zmesi polymérovej peny do účinných izolačných štruktúr a v mnohých aplikáciách nahradili chlórfluóruhľovodíkové nadúvadlá poškodzujúce ozónovú vrstvu.
Aké sú hlavné riziká n-pentánu?Hlavným nebezpečenstvom je extrémna horľavosť: jeho bod vzplanutia je približne -49 stupňov Celzia a jeho výpary tvoria so vzduchom výbušné zmesi, preto je nevyhnutná prísna kontrola vznietenia a vetranie.