„Butan“ – Versionsunterschied
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{{Dieser Artikel|1=ist über die chemische Verbindung Butan. Zum gleich lautenden südasiatischen Land siehe [[Bhutan]].}} |
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{| width=40% {{prettytable-R}} |
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{{Infobox Chemikalie |
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!colspan="2" bgcolor="#FFDEAD" | '''Strukturformel und Molekülmodell''' |
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| Strukturformel = [[Datei:Butan Skelett.svg|180px|Strukturformel des Butans]] |
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| Name = Butan |
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| align="center" | [[Bild:Butan2.png|140px|Strukturformel des Butan]] |
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| Suchfunktion = C4H10 |
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| align="center" |[[Bild:Butanmolekülmodell.png|140px|Raumfüllendes Molekülmodell des Butan]] |
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| Andere Namen = * ''n''-Butan |
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* [[Kältemittel|R600]] |
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!colspan="2" bgcolor="#FFDEAD" | '''Allgemeines''' |
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* {{E-Nummer|943a|Abruf=2020-08-11}} |
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* {{INCI|Name=BUTANE|ID=31692|Abruf=2020-12-28}} |
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| Name || n-Butan |
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| Summenformel = C<sub>4</sub>H<sub>10</sub> |
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| CAS = {{CASRN|106-97-8}} |
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| [[Summenformel]] || C<sub>4</sub>H<sub>10</sub> |
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| EG-Nummer = 203-448-7 |
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| ECHA-ID = 100.003.136 |
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|[[CAS-Nummer]] || 106-97-8 |
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| PubChem = 7843 |
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| ChemSpider = 7555 |
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| Kurzbeschreibung || farbloses Gas |
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| Beschreibung = farbloses, fast geruchsloses Gas<ref name="GESTIS" /> |
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| Molare Masse = 58,12 g·[[mol]]<sup>−1</sup> |
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!colspan="2" align="center" bgcolor="#FFDEAD"| Eigenschaften |
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| Aggregat = gasförmig |
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| Dichte = * 2,71 g·l<sup>−1</sup> (gasförmig, 0 °C, 1013 hPa)<ref name="GESTIS" /> |
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|[[Molmasse]] ||58,12 g/mol |
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* 0,6011 g·cm<sup>−3</sup> (flüssig, am Siedepunkt)<ref name="GESTIS" /> |
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| Schmelzpunkt = −138,3 [[Grad Celsius|°C]]<ref name="GESTIS">{{GESTIS|ZVG=10030|Name=Butan|CAS=106-97-8|Abruf=2024-07-17}}</ref> |
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|[[Dichte]] || * 0,601 g/cm³ im flüssigen Zustand nahe der Siedetemperatur <br /> * 2.703 kg/m³ im gasförmigen Zustand |
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| Siedepunkt = −0,5 °C<ref name="GESTIS" /> |
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| Dampfdruck = 2,1 [[Bar (Einheit)|bar]] (20 °C)<ref name="GESTIS" /> |
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|[[Schmelzpunkt]] || -138,3 °C |
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| Löslichkeit = sehr schlecht in Wasser (61 mg·l<sup>−1</sup> bei 20 °C)<ref name="GESTIS" /> |
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| Dipolmoment = 0<ref name="CRC90_6_188">{{CRC Handbook|Auflage=90|Titel=Permittivity (Dielectric Constant) of Gases|Kapitel=6|Startseite=188}}</ref> |
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|[[Siedepunkt]] || -0,5 °C |
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| CLH = {{CLH-ECHA|ID=100.003.136|Name=Butane|Abruf=2016-02-01}} |
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| Quelle GHS-Kz = <ref name="GESTIS" /> |
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|[[Dampfdruck]] ||210 kPa (bei 20 °C) |
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| GHS-Piktogramme = {{GHS-Piktogramme|02|04}} |
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| GHS-Signalwort = Gefahr |
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|[[Heizwert]] pro kg || 12,72 kWh (46 MJ) |
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| H = {{H-Sätze|220|280}} |
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| EUH = {{EUH-Sätze|-}} |
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|[[Heizwert]] pro m³ || 34,32 kWh (119 MJ) |
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| P = {{P-Sätze|210|377|381|403}} |
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| Quelle P = <ref name="GESTIS" /> |
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!colspan="2" align="center" bgcolor="#FFDEAD" | '''Sicherheitshinweise''' |
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| ToxDaten = * {{ToxDaten |Typ=LC50 |Organismus=Ratte |Applikationsart=inhalativ, 4 h |Wert=658 mg·l<sup>−1</sup> |Bezeichnung= |Quelle=<ref name="GESTIS" /> }} |
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| MAK = 2400 mg·m<sup>−3</sup>, 1000 ml·m<sup>−3</sup><ref name="GESTIS" /> |
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!colspan="2" align="center" | [[Bild:Gefahrensymbol_F.png|80px]]<br />F+ (hochentzündlich) |
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}} |
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|[[R- und S-Sätze]] ||R: 12<br />S: 2-9-16-33 |
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'''Butan''', auch '''''n''-Butan''' ist ein gasförmiges farbloses [[Alkane|Alkan]], das die geradkettige (CH<sub>3</sub>–CH<sub>2</sub>–CH<sub>2</sub>–CH<sub>3</sub>) Form der beiden [[Strukturisomerie|Strukturisomere]] der [[Butane]] ([[Summenformel]] C<sub>4</sub>H<sub>10</sub>) darstellt. Natürliches Butangas besteht hauptsächlich aus ''n''-Butan. Das verzweigte Isomer [[Isobutan]] mit der [[Halbstrukturformel]] CH(CH<sub>3</sub>)<sub>3</sub> wird auch als Methylpropan bezeichnet und kommt in der Natur wesentlich seltener vor. |
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|[[Maximale Arbeitsplatz-Konzentration|MAK]] || 1000 ml/m³ |
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!colspan="2" align="center" bgcolor="#FFDEAD"|<small> |
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Soweit möglich und gebräuchlich, wurden [[SI-Einheitensystem|SI-Einheiten]] verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei [[Normbedingungen]].</small> |
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|} |
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'''Butan''' ist die Bezeichnung für zwei gasförmige, farblose, gesättigte [[Kohlenwasserstoffe]] ([[Alkane]]), die in den zwei strukturisomeren Formen ''n-Butan'' CH<sub>3</sub>-CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub>-CH<sub>3</sub> und ''Isobutan'' (2-Methylpropan) CH(CH<sub>3</sub>)<sub>3</sub> auftreten. Davon abgeleitet sind der ''Butyl-'' und ''Isobutyl''-Rest (C<sub>4</sub>H<sub>9</sub>)-, die in vielen chemischen Verbindungen auftreten. |
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== Eigenschaften == |
== Eigenschaften == |
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Butan ist bei [[Raumtemperatur#Chemische und physikalische Systeme|Raumtemperatur]] und [[Standardbedingungen|Normaldruck]] gasförmig und hat einen [[Schmelzpunkt]] von −138 °C und einen [[Siedepunkt]] von −0,5 °C. Die molaren [[Enthalpie]]n der entsprechenden [[Phasenübergang|Phasenübergänge]] betragen 4,66 kJ/mol ([[Schmelzenthalpie|Schmelzen]])<ref>{{Literatur | Autor= Eugene S. Domalski, Elizabeth D. Hearing | Titel=Heat Capacities and Entropies of Organic Compounds in the Condensed Phase. Volume III | Sammelwerk=J. Phys. Chem. Ref. Data | Band=25 | Nummer=1 | Datum=1996 | DOI=10.1063/1.555985}}</ref> und 22,44 kJ/mol ([[Verdampfungsenthalpie|Verdampfen]])<ref>{{Literatur | Autor= Vladimír. Majer, Václav Svoboda, Henry V. Kehiaian, International Union of Pure and Applied Chemistry | Titel=Enthalpies of Vaporization of Organic Compounds: A Critical Review and Data Compilation | Verlag=Blackwell Scientific Publications | Ort=Oxford [Oxfordshire]; Boston | Datum=1985 | ISBN=978-0-632-01529-0}}</ref>. Der [[Tripelpunkt]] liegt bei (0,0067 [[Pascal (Einheit)|hPa]]; −138,3 °C) und der [[Kritischer Punkt (Thermodynamik)|kritische Punkt]] bei (37,96 [[Bar (Einheit)|bar]]; 152,0 °C).<ref name="GESTIS" /> |
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Der [[Dampfdruck]] bzw. [[Sättigungsdampfdruck]] von n-Butan in Abhängigkeit der [[Temperatur]] <math>\vartheta</math><ref>{{Internetquelle | url=https://www.tega.de/fileadmin/Downloads_und_Bilder/kaeltemittel/Natuerliche_Kaeltemittel/Dampfdrucktabellen_DE/R_600_pT_DE.pdf | titel=Dampfdrucktabelle: R 600 (n-Butan) | hrsg=TEGA – Technische Gase und Gasetechnik GmbH | datum=2020-01-10 | format=PDF; 326 KB | abruf=2024-07-24}}</ref> lässt sich mit hinreichender Genauigkeit (<math>|\Delta p/p|</math> < 4 % im Bereich −20 °C bis 152 °C) nach folgender Gleichung (gemäß [[Geradengleichung]]<ref>{{Internetquelle |autor=Olaf Babel |url=https://www.unternehmensberatung-babel.de/industriegase-lexikon/industriegase-lexikon-a-bis-m/dampfdruckgleichung/index.html |titel=Dampfdruckgleichung|werk=Industriegase Lexikon |abruf=2024-07-30}}</ref> zwischen Siede- und kritischem Punkt) berechnen: |
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Beide Butan-[[Isomer]]e sind bei Raumtemperatur [[Gas]]e, denn n-Butan hat einen [[Schmelzpunkt]] von -138 °C und einen [[Siedepunkt]] von -0,5 °C und Isobutan hat einen Schmelzpunkt von -160 °C und einen Siedepunkt von -12 °C. In Wasser ist Butan unlöslich (150 ml/l). Beide Isomere verhalten sich chemisch ähnlich: sie sind brennbar, entfärben [[Bromwasser]] und [[Kaliumpermanganat]]lösung nicht und werden von den Halogenen [[Chlor]] und [[Brom]] nur unter Lichteinfluss angegriffen. |
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:<math> p_{\mathrm {n\text{-}Butan}}(\vartheta) = 1 \, \mathrm {bar} \cdot \exp\left(10{,}114 - \frac{2753{,}89\,^\circ\text{C}}{\vartheta + 273{,}15\,^\circ\text{C}}\right)</math>. |
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<gallery> |
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Bild:n-butan.png|n-Butan |
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Bild:iso-butan.png|iso-Butan |
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</gallery> |
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Butan [[kristallisiert]] in der monoklinen {{Raumgruppe|14|lang}}<ref>Roland Boese, Hans-Christoph Weiss, Dieter Bläser: ''The Melting Point Alternation in the Short-Chain-Alkanes: Single-Crystal X-Ray Analyses of Propane at 30 K and ofn-Butane ton-Nonane at 90 K.'' In: ''Angewandte Chemie International Edition.'' 38, 1999, S. 988, {{DOI|10.1002/(SICI)1521-3773(19990401)38:7<988::AID-ANIE988>3.0.CO;2-0}}.</ref><ref>Visualisierung ''Räumliche Darstellung von Molekülen und Kristallstrukturen'' bei [https://log-web.de/chemie/Start.htm?name=butaneCryst log-web.de], abgerufen am 4. November 2023.</ref>, ist schwerer als Luft und wirkt in hohen Konzentrationen narkotisierend bis erstickend.<ref name="GESTIS" /> |
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== Verwendung und Herstellung == |
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In Wasser ist Butan nahezu unlöslich (90 mg/l). |
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Butan hat einen [[Flammpunkt]] von −60 °C und eine [[Zündtemperatur]] von 365 °C. |
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n-Butan und Isobutan sind Flüssiggase, die bei der [[Erdöl]]destillation anfallen. Sie kommen im [[Erdöl]] und [[Erdgas]] vor. |
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Der Explosionsbereich von ''n''-Butan liegt in Luft zwischen der unteren [[Explosionsgrenze]] (UEG) von 1,4 Vol.-% (33 g·m<sup>−3</sup>) und der oberen Explosionsgrenze (OEG) von 9,4 Vol.-% (231 g·m<sup>−3</sup>).<ref name="GESTIS" /> Das Volumen ist als [[Normkubikmeter]] bei einer Temperatur von 0 °C und einem Druck von 101,325 kPa zu verstehen.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.wpg-energie.de/fileadmin/user_upload/Fluessiggas/PDF__s/physikalische_daten.pdf|hrsg=WPG Westfälische Propan-GmbH|titel=Physikalische Daten von Flüssiggas |zugriff=2016-10-21 |archiv-url=https://web.archive.org/web/20161121103320/http://www.wpg-energie.de/fileadmin/user_upload/Fluessiggas/PDF__s/physikalische_daten.pdf |archiv-datum=2016-11-21}}</ref> |
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n-Butan wird zur Herstellung von [[Butadien]] und [[Maleinsäure]] und seit dem FCKW-Verbot als [[Treibgas]] in Sprays verwendet. Beide Isomere werden als Brenngas in Tanks und [[Feuerzeug]]en, oft im Gemisch mit [[Propan]], eingesetzt. |
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Der [[Heizwert]] liegt bei 12,69 kWh·kg<sup>−1</sup>, dies entspricht 32,31 kWh·m<sup>−3</sup>. |
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Butan wird trotz der Brennbarkeit wieder in Kältemaschinen und im [[Kühlschrank]] als [[Kältemittel]] eingesetzt (Kältemittelbezeichnung Butan R600 Isobutan R600a), da die weniger brennbaren [[Fluorchlorkohlenwasserstoff]]e (FCKW) schädlich für die äußere Ozonschicht der [[Erdatmosphäre]] sind und die Ausbildung des [[Ozonloch]]s fördern. Manche [[Solarkollektor]]en verwenden Isobutan als Wärme(über)träger. |
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== Vorkommen == |
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Butan ist ein sogenanntes [[Flüssiggas]], das bei der Erdöl[[destillation]] anfällt. Es kommt im [[Erdöl]] und im [[Erdgas]] vor.<ref name="Römpp">{{RömppOnline |ID =RD-02-03074|Name=Butane|Abruf=2024-04-14}}</ref> |
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== Reaktionen == |
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Unter idealen Bedingungen oxidiert Butan zu [[Kohlenstoffdioxid]] und [[Wasser]]. |
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: <math>\mathrm{2\ C_4 H_{10} + 13 \ O_2 \longrightarrow 8 \ CO_2 + 10 \ H_2O}</math> |
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Mit den Halogenen [[Fluor]], [[Chlor]] und [[Brom]] reagiert Butan (zum Teil nur unter Einfluss von Licht) in einer [[Radikalkettenreaktion]] zur halogenierten Derivaten.<ref>{{Literatur |Autor=P. C. Anson, P. S. Fredricks, J. M. Tedder |Titel=187. Free-radical substitution in aliphatic compounds. Part I. Halogenation of n-butane and isobutane in the gas phase |Sammelwerk=Journal of the Chemical Society (Resumed) |Datum=1959 |DOI=10.1039/jr9590000918 |Seiten=918}}</ref> |
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== Verwendung == |
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Butan wird zur Herstellung von [[1,3-Butadien|Buta-1,3-dien]] und [[Maleinsäureanhydrid]] und seit dem [[Fluorchlorkohlenwasserstoffe|FCKW]]-Verbot als [[Treibgas]] in Sprays verwendet. Innerhalb der Europäischen Union ist es als [[Lebensmittelzusatzstoff]] E 943a zugelassen.<ref>{{EU-Verordnung|2008|1333|konsolidiert=2022-10-31}}</ref> Im Gemisch mit wechselnden Anteilen [[Isobutan]] und / oder [[Propan]] wird Butan als Brenngas („Flüssiggas“) für [[Feuerzeug]]e<ref>{{Literatur |Autor=Marie-Paule L.A. Bouche, Willy E. Lambert, Jan F.P. Van Bocxlaer, Michel H. Piette, André P. De Leenheer |Titel=Quantitative Determination of n-Propane, iso-Butane, and n-Butane by Headspace GC-MS in Intoxications by Inhalation of Lighter Fluid* |Sammelwerk=Journal of Analytical Toxicology |Band=26 |Nummer=1 |Datum=2002-01-01 |DOI=10.1093/jat/26.1.35 |Seiten=35–42}}</ref> und [[Campingkocher]] verwendet.<ref>{{Literatur |Autor=Hideaki Sugie, Chizuko Sasaki, Chikako Hashimoto, Hiroshi Takeshita, Tomonori Nagai, Shigeki Nakamura, Masataka Furukawa, Takashi Nishikawa, Katsuyoshi Kurihara |Titel=Three cases of sudden death due to butane or propane gas inhalation: analysis of tissues for gas components |Sammelwerk=Forensic Science International |Band=143 |Nummer=2–3 |Datum=2004-07 |DOI=10.1016/j.forsciint.2004.02.038 |Seiten=211–214}}</ref> Unter der Bezeichnung R600 dient es als [[Kältemittel]] für Kühlschränke, Klimaanlagen und ähnliche Anwendungen.<ref>{{Literatur |Autor=Mao-Yu Wen, Ching-Yen Ho, Jome-Ming Hsieh |Titel=Condensation heat transfer and pressure drop characteristics of R-290 (propane), R-600 (butane), and a mixture of R-290/R-600 in the serpentine small-tube bank |Sammelwerk=Applied Thermal Engineering |Band=26 |Nummer=16 |Datum=2006-11 |DOI=10.1016/j.applthermaleng.2005.10.001 |Seiten=2045–2053}}</ref> |
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== Gebrauch als Droge == |
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Butan wird als [[Droge]] verwendet. Die Wirkung ist mit ähnlichen [[Schnüffelstoff]]en zu vergleichen<ref>Robert Ackermann: ''[https://www.taz.de/1/leben/alltag/artikel/1/der-ploetzliche-schnueffeltod/ Der plötzliche Schnüffeltod.]'' In: ''die tageszeitung.'' 19. Juni 2008.</ref> und wird primär von Jugendlichen gesucht.<ref>Stadtnachrichten Markdorf (schwaebische.de): [http://www.schwaebische.de/region/bodensee/markdorf/stadtnachrichten-markdorf_artikel,-15-Jaehriger-stirbt-nach-Deo-Schnueffeln-_arid,4048626.html ''15-Jähriger stirbt nach Deo-Schnüffeln.''] Abgerufen am 10. Oktober 2011.</ref><ref name="SpOn">Spiegel Online: ''[https://www.spiegel.de/panorama/0,1518,710566,00.html Schnüffeln - Tödlicher Rausch aus der Dose]'' vom 10. August 2010.</ref> Beim Konsum kann es zu einer Sauerstoffunterversorgung kommen, da sich das dichtere Butan in der Lunge absetzt und somit das nutzbare Lungenvolumen abnimmt. Es kann zu Übelkeit, Erbrechen und im schlimmsten Fall zu erheblichen Hirnschädigungen führen. Lebensgefahr besteht bei Erhöhung des Gehirndrucks. Durch Senkung der Krampfschwelle kann die Krampfanfälligkeit gesteigert werden. Psychische Abhängigkeit ist möglich. In geschlossenen Räumen und Fahrzeugen kann es zudem zu einem hochexplosiven Gas-Luft-Gemisch kommen.<ref name="KFIS">Jugendamt Nürnberg (Hrsg.): ''[https://www.nuernberg.de/imperia/md/suchtpraevention/dokumente/broschuere_alkohol_drogen_tabletten.pdf Keine Flucht in die Sucht.]'' (PDF-Datei; 313 kB) Nürnberg 2009.</ref> |
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== Literatur == |
== Literatur == |
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* Geert Oldenburg: ''Propan – Butan.'' Springer, Berlin 1955. |
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== Weblinks == |
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*Geert Oldenburg:''Propan - Butan''. Springer (1955), ISBN B0000BM42L |
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{{Wiktionary|Butan}} |
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{{Commonscat|Butane|Butan}} |
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* {{Internetquelle |autor= |url=https://www.dvfg.de/fileadmin/user_upload/downloads/technische-merkblaetter/Factsheet_Fluessiggas_2022-12.pdf |titel=Informationsblatt zu chemisch-physikalischen Eigenschaften der Flüssiggase Propan und Butan |werk= |hrsg= Deutscher Verband Flüssiggas e. V. |datum=2022-12 |format=PDF; 349 KB |abruf=2024-07-30}} |
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== Einzelnachweise == |
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<references /> |
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* [http://www.bachert-kg-rvv.de/gasabnahme/technik/technik.html Technische Daten Flüssiggas] |
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{{Navigationsleiste Alkane}} |
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[[Kategorie:Chemische Verbindung]] |
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{{Normdaten|TYP=s|GND=4435182-3}} |
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[[Kategorie:Alkan]] |
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[[Kategorie:Gas]] |
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{{SORTIERUNG:Butan N}} |
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[[ar:بوتان (كيمياء)]] |
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[[Kategorie:Alkan]] |
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[[el:Βουτάνιο]] |
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[[Kategorie:Brenngas]] |
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[[Kategorie:Kältemittel]] |
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[[eo:Butano (kemio)]] |
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[[Kategorie:Lebensmittelzusatzstoff (EU)]] |
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[[es:Butano]] |
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[[fr:Butane]] |
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[[hu:Bután]] |
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[[it:Butano]] |
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[[ja:ブタン]] |
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[[ko:뷰테인]] |
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[[nl:Butaan]] |
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[[no:Butan]] |
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[[pl:Butan]] |
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[[pt:Butano]] |
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[[ru:Бутан (вещество)]] |
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[[sl:Butan (plin)]] |
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[[sr:Бутан (једињење)]] |
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[[sv:Butan]] |
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[[tr:Bütan]] |
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[[zh:丁烷]] |
Aktuelle Version vom 29. Mai 2025, 01:27 Uhr
Strukturformel | |||||||||||||||||||
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![]() | |||||||||||||||||||
Allgemeines | |||||||||||||||||||
Name | Butan | ||||||||||||||||||
Andere Namen | |||||||||||||||||||
Summenformel | C4H10 | ||||||||||||||||||
Kurzbeschreibung |
farbloses, fast geruchsloses Gas[3] | ||||||||||||||||||
Externe Identifikatoren/Datenbanken | |||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||
Eigenschaften | |||||||||||||||||||
Molare Masse | 58,12 g·mol−1 | ||||||||||||||||||
Aggregatzustand |
gasförmig | ||||||||||||||||||
Dichte | |||||||||||||||||||
Schmelzpunkt | |||||||||||||||||||
Siedepunkt |
−0,5 °C[3] | ||||||||||||||||||
Dampfdruck | |||||||||||||||||||
Löslichkeit |
sehr schlecht in Wasser (61 mg·l−1 bei 20 °C)[3] | ||||||||||||||||||
Dipolmoment |
0[4] | ||||||||||||||||||
Sicherheitshinweise | |||||||||||||||||||
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MAK |
2400 mg·m−3, 1000 ml·m−3[3] | ||||||||||||||||||
Toxikologische Daten | |||||||||||||||||||
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). |
Butan, auch n-Butan ist ein gasförmiges farbloses Alkan, das die geradkettige (CH3–CH2–CH2–CH3) Form der beiden Strukturisomere der Butane (Summenformel C4H10) darstellt. Natürliches Butangas besteht hauptsächlich aus n-Butan. Das verzweigte Isomer Isobutan mit der Halbstrukturformel CH(CH3)3 wird auch als Methylpropan bezeichnet und kommt in der Natur wesentlich seltener vor.
Eigenschaften
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Butan ist bei Raumtemperatur und Normaldruck gasförmig und hat einen Schmelzpunkt von −138 °C und einen Siedepunkt von −0,5 °C. Die molaren Enthalpien der entsprechenden Phasenübergänge betragen 4,66 kJ/mol (Schmelzen)[6] und 22,44 kJ/mol (Verdampfen)[7]. Der Tripelpunkt liegt bei (0,0067 hPa; −138,3 °C) und der kritische Punkt bei (37,96 bar; 152,0 °C).[3]
Der Dampfdruck bzw. Sättigungsdampfdruck von n-Butan in Abhängigkeit der Temperatur [8] lässt sich mit hinreichender Genauigkeit ( < 4 % im Bereich −20 °C bis 152 °C) nach folgender Gleichung (gemäß Geradengleichung[9] zwischen Siede- und kritischem Punkt) berechnen:
- .
Butan kristallisiert in der monoklinen Raumgruppe P21/c (Raumgruppen-Nr. 14)[10][11], ist schwerer als Luft und wirkt in hohen Konzentrationen narkotisierend bis erstickend.[3] In Wasser ist Butan nahezu unlöslich (90 mg/l).
Butan hat einen Flammpunkt von −60 °C und eine Zündtemperatur von 365 °C.
Der Explosionsbereich von n-Butan liegt in Luft zwischen der unteren Explosionsgrenze (UEG) von 1,4 Vol.-% (33 g·m−3) und der oberen Explosionsgrenze (OEG) von 9,4 Vol.-% (231 g·m−3).[3] Das Volumen ist als Normkubikmeter bei einer Temperatur von 0 °C und einem Druck von 101,325 kPa zu verstehen.[12]
Der Heizwert liegt bei 12,69 kWh·kg−1, dies entspricht 32,31 kWh·m−3.
Vorkommen
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Butan ist ein sogenanntes Flüssiggas, das bei der Erdöldestillation anfällt. Es kommt im Erdöl und im Erdgas vor.[13]
Reaktionen
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Unter idealen Bedingungen oxidiert Butan zu Kohlenstoffdioxid und Wasser.
Mit den Halogenen Fluor, Chlor und Brom reagiert Butan (zum Teil nur unter Einfluss von Licht) in einer Radikalkettenreaktion zur halogenierten Derivaten.[14]
Verwendung
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Butan wird zur Herstellung von Buta-1,3-dien und Maleinsäureanhydrid und seit dem FCKW-Verbot als Treibgas in Sprays verwendet. Innerhalb der Europäischen Union ist es als Lebensmittelzusatzstoff E 943a zugelassen.[15] Im Gemisch mit wechselnden Anteilen Isobutan und / oder Propan wird Butan als Brenngas („Flüssiggas“) für Feuerzeuge[16] und Campingkocher verwendet.[17] Unter der Bezeichnung R600 dient es als Kältemittel für Kühlschränke, Klimaanlagen und ähnliche Anwendungen.[18]
Gebrauch als Droge
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Butan wird als Droge verwendet. Die Wirkung ist mit ähnlichen Schnüffelstoffen zu vergleichen[19] und wird primär von Jugendlichen gesucht.[20][21] Beim Konsum kann es zu einer Sauerstoffunterversorgung kommen, da sich das dichtere Butan in der Lunge absetzt und somit das nutzbare Lungenvolumen abnimmt. Es kann zu Übelkeit, Erbrechen und im schlimmsten Fall zu erheblichen Hirnschädigungen führen. Lebensgefahr besteht bei Erhöhung des Gehirndrucks. Durch Senkung der Krampfschwelle kann die Krampfanfälligkeit gesteigert werden. Psychische Abhängigkeit ist möglich. In geschlossenen Räumen und Fahrzeugen kann es zudem zu einem hochexplosiven Gas-Luft-Gemisch kommen.[22]
Literatur
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- Geert Oldenburg: Propan – Butan. Springer, Berlin 1955.
Weblinks
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- Informationsblatt zu chemisch-physikalischen Eigenschaften der Flüssiggase Propan und Butan. (PDF; 349 KB) Deutscher Verband Flüssiggas e. V., Dezember 2022, abgerufen am 30. Juli 2024.
Einzelnachweise
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- ↑ Eintrag zu E 943a: Butane in der Europäischen Datenbank für Lebensmittelzusatzstoffe, abgerufen am 11. August 2020.
- ↑ Eintrag zu BUTANE in der CosIng-Datenbank der EU-Kommission, abgerufen am 28. Dezember 2020.
- ↑ a b c d e f g h i j k l m n Eintrag zu Butan in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 17. Juli 2024. (JavaScript erforderlich)
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