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正丁烷
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正丁烷(nButane) CAS號106978 , 分子式C₄H₁₀ 分子量58.12 g/mol 2. 物理性質 外觀與狀態:常溫常壓下為無色、微有刺激性氣味的氣體。 熔點:138.4℃(標準大氣壓)。 沸點:0.5℃(標準大氣壓,易液化)。 密度: 氣體密度:2.59 g/L(標準狀況下,空氣密度≈1.29 g/L,比空氣重); 液體密度:0.5788 g/cm³(20℃,液態時)。 溶解性:不溶于水(20℃時溶解度約61 mg/L),易溶于乙醇、乙醚、氯仿等有機溶劑。 閃點:60℃(極低,屬易燃氣體)。 爆炸極限:1.5%~8.5%(體積分數,空氣中,遇明火易爆炸)。3. 化學性質 正丁烷屬于飽和烷烴,化學性質相對穩定,主要反應遵循烷烴通性: 1. 燃燒反應(主要反應) 遇明火、高溫劇烈燃燒,生成二氧化碳和水,釋放大量熱量,是其作為燃料的核心原理。 2. 取代反應 在光照或高溫條件下,可與氯氣、溴氣等鹵素發生取代反應,生成多種鹵代丁烷(如1氯丁烷、2氯丁烷)和鹵化氫。 3. 裂解反應 高溫(約500~700℃)下可發生熱裂解,斷裂碳碳鍵生成小分子烯烴(如乙烯、丙烯)和烷烴,是工業制備烯烴的重要原料之一。 4. 穩定性 常溫下不與強酸、強堿、強氧化劑(如高錳酸鉀)發生反應,無還原性;但長期接觸高溫、強光或催化劑可能發生分解。 正丁烷主要用作燃料和化工原料,在能源、化工、制冷等領域有廣泛應用,具體用途可分為以下幾類: 1. 能源與燃料領域 便攜燃料:最常見用途是作為打火機、露營爐具、噴燈等的燃料,因其易液化、燃燒穩定且便于儲存。 工業燃料:直接作為工業窯爐、鍋爐的燃料,或與其他氣體(如丙烷)混合制成混合燃料,用于加熱或動力供應。 液化石油氣(LPG)組分:作為LPG的重要成分之一,用于家庭烹飪、取暖等民用場景,需與丙烷等按比例調配以優化燃燒性能。 2. 化工原料領域 正丁烷是重要的化工中間體,通過不同工藝可轉化為多種關鍵化工產品: 生產丁烯:通過脫氫反應生成1丁烯、2丁烯,用于制造合成橡膠(如丁苯橡膠)、塑料(如聚乙烯)等。 制備異丁烷:通過異構化反應轉化為異丁烷,進一步用于生產甲基叔丁基醚(MTBE,汽油抗爆添加劑)或叔丁醇。 氧化制順酐:通過催化氧化生成順丁烯二酸酐(順酐),是制造不飽和聚酯樹脂、涂料、增塑劑的核心原料。 其他衍生物:還可用于生產丁二烯(合成橡膠原料)、醋酸、丙酮等化工產品。3. 制冷與特殊用途 環保制冷劑:別名“R600a”,作為氟利昂的替代物,用于家用冰箱、冰柜等制冷設備,具有無氟、環保、制冷效率高的特點。 食品加工輔助:食品級正丁烷可作為氣霧劑推進劑(如烘焙用噴霧),或用于食品快速冷凍(利用其汽化吸熱特性)
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