Изобутан для чего используется

Изобутан: формула, свойства, применение.

Что собой представляет изобутан? Данное соединение относится к ациклическим веществам. Рассмотрим некоторые особенности строения, свойств этого органического соединения.

Общая формула и изомерия

Одним из представителей алканов является изобутан. Формула данного класса имеет вид СпН2п+2. Молекула обладает линейной структурой, в который каждый углеродный атом находится в Sp3 гибридном состоянии. Наличие в молекуле одинарных (простых) связей объясняет сходство по химическим свойствам разветвленных алканов с веществами, имеющими прямой скелет.

Нахождение в природе

Где встречается изобутан? Формула данного соединения, а также других представителей рассматриваемого класса свидетельствует о возможности расположения соединений в составе нефти, попутного и природного газа. Представителей этого класса С_хН_у называют парафинами. Разветвленные углеводороды были выделены в химической лаборатории из нефти, процесс связан с физической перегонкой этого полезного ископаемого.

Получение

Для лабораторного производства изобутана используют реакцию изомеризации углеводорода, имеющего неразветвленное строение. Для этого на соответствующий углеводород воздействуют активными металлами, выступающими в роли катализаторов. Таким способом в лаборатории получают и изобутан. Структурная формула данного соединения подтверждает разветвленность его строения.

Физические свойства

При нормальных условиях изобутан является газообразным веществом. При увеличении количества углеродных атомов в молекуле происходит переход к жидкому агрегатному состоянию, затем к твердому виду. Все представители алканов имеют небольшую растворимость в воде, отлично растворяются в органических соединениях.

Химические свойства

Для всех представителей данного класса органических углеводородов характерно радикальное замещение. Учитывая, что в молекуле изобутана есть более подвижный (центральный) углеродный атом, замещение протекает быстрее, чем у бутана нормального строения.

Среди всех представителей класса алканов особый интерес представляет именно изобутан. Он способен взаимодействовать с галогенами (бромом, хлором) под воздействием света с образованием галогензамещенного алкана. Данное свойство используется для получения вторичных одноатомных спиртов.

Изобутан востребован в качестве хладагентов. Долгое время считали, что именно это соединение оказывает негативное воздействие на озоновый слой атмосферы, разрушает его целостность. Но была установлена способность самопроизвольного восстановления толщины озонового слоя, что подтвердило безопасность хладагентов, в основе которых изобутан. Формула данного углеводорода знакома и в парфюмерной промышленности, и в медицине. Здесь он применяется для производства аэрозолей.

Высокое октановое число изобутана позволяет использовать данный углеводород для производства специального компонента, используемого в качестве добавки к бензину. Изобутан применяют в качестве индивидуального топлива, заправляя данным соединением газовые зажигалки.

Источник

Пищевая добавка Е 943b: новое слово на рынке холодильного оборудования

Холодильники с изобутаном в качестве хладагента быстро завоевывают популярность. Потребитель ценит технику за низкий уровень шума и малые энергетические затраты при высоком холодильном коэффициенте. Облегченно вздохнули экологи: природный газ не разрушает озоновый слой атмосферы и позволяет забыть о страшном «парниковом эффекте».

Безопасный продукт получил разрешение на использование в пищевой промышленности.

Название продукта

Изобутан — основное наименование пищевой добавки. Международный синоним — Isobutane.

Тип вещества

Пищевая добавка E 943b включена в группу пропеллентов.

Изобутан представляет собой изомер нормального бутана (н-бутана Е 943a). Вещество относится к категории насыщенных углеводородных газов органической природы.

Продукт содержится в конденсате природного газа, входит в состав нефтяных газов. Получают его в процессе переработки исходного сырья или в результате изомеризации бутана. Катализатором реакции выступают сульфатированные оксиды металлов (чаще циркония).

Свойства

Упаковка

Изобутан допускается перевозить в железнодорожных цистернах и специализированных автомобильных газовозах любого объема. Для заливки вещества из подземных хранилищ используют насосные перекачивающие станции.

Хранят продукт в защищенном от солнечных лучей месте.

Применение

Добавка E 943b разрешена к применению в пищевой промышленности в большинстве стран.

Изобутан включен в технологию изготовления эмульсионных спреев на водной и масляной основе. Продукт выполняет функцию пропеллента. Может быть использован в качестве растворителя ароматизаторов.

Максимально допустимое остаточное количество газа в изделиях — 0,1 мг/кг.

Вещество не пользуется широким спросом в пищевой индустрии из-за необходимости соблюдения повышенных мер пожарной безопасности при работе с ним.

После подписания в Японии международного соглашения, ограничивающего выброс в атмосферу парниковых газов, изобутан начали активно использовать в качестве хладагента.

Существенным недостатком продукта являются его высокая пожаро- и взрывоопасность. Заправку оборудования изобутаном могут проводить только специально обученные работники сервисных центров.

Изобутан востребован на рынке вспененных полимерных материалов. Благодаря химической чистоте и однородности газа удается добиться равномерной ячеистой структуры при производстве:

Добавку Е 943b в роли пропеллента используют в аэрозольных упаковках с косметической продукцией (дезодорантами, лаками для волос), репеллентами, эмульсионными красками. Вещество в составе смесей применяют для заправки газовых зажигалок, баллончиков для портативных плит, светильников.

Польза и вред

Добавка E 943b относится к малоопасным веществам. Изобутан не накапливается в организме, не вступает в химическую реакцию с кровью, не разрушает биологически ценные минералы и витамины.

Опасность представляет утечка газа при неисправности бытового холодильного оборудования. Продукт тяжелее воздуха. Попадая в помещение, он скапливается в районе пола и начинает вытеснять кислород. Это может стать причиной удушья.

При попадании на кожу вещество может вызвать холодовую травму.

Парафин (Е905с) часто применяют для глазиования пищевыз продуктов (например, жевательных резинок).

Почему пероксид кальция широко используется в сельском хозяйстве? Узнайте об этом, прочитав нашу статью.

Длч чего используется газ диазомонооксид? Узнайте об этом, прочитав наш материал.

Основные производители

Изобутан в России выпускают 5 заводов. Крупнейший из них — «Тобольск-Нефтехим» (Тюменская область).

Ведущие зарубежные производители:

Экологически безопасный изобутан используют многие производители современного холодильного оборудования: компании Zanussi, Necci compressori, международный концерн Electrolux compressors, белорусское предприятие «Атлант».

Конструкция приборов исключает утечку пожароопасного хладагента. Доза изобутана в охлаждающей системе не превышает 20 г. Специалисты утверждают: даже при полной утечке хладагента концентрация его в стандартном помещении будет в несколько десятков раз ниже порога горючести.

Источник

Изобутан

Изобутан
Общие
Систематическое наименование	метилпропан
Традиционные названия	изобутан
Химическая формула	(СН3)3СН
Физические свойства
Состояние (ст. усл.)	газ
Молярная масса	58,12 г/моль
Термические свойства
Температура плавления	-159,6 °C
Температура кипения	-11,73 °C
Классификация
Рег. номер CAS	75-28-5
SMILES	CC(C)C

Изобутан (метилпропан, 2-метилпропан) (СН₃)₃СН — углеводород класса алканов, изомер нормального бутана (н-бутана).

Содержание

Физические свойства

Изобутан — бесцветный газ без запаха, растворяется в органических растворителях, с водой образует клатраты.

Экологические характеристики и пожароопасность: ODP HGWP GWP ПДК Класс опасности 4. Транспортировка и хранение: заливают в железнодорожные цистерны, а также в баллоны, вместимостью от 32 до 120дм3, в контейнеры и другие сосуды, рассчитанные на давление 2МПа. Коэффициент заполнения 1.0 кг продукта на 1дм3 вместимости сосуда. Перевозят любым видом транспорта. Хранят в складских помещениях, обеспечивающих защиту от солнечных лучей.

Получение

В промышленности изобутан получают путём каталитического крекинга и гидрокрекинга нефтяных фракций с последующей ректификацией, а также с помощью каталитической изомеризации н-бутана.

Применение

Хладагент

Применяется в холодильной промышленности в качестве хладагента [1] (носит обозначение R-600a), особенно для бытовых холодильников. Не разрушает озоновый слой. Применение изобутана в качестве хладагента позволяет обеспечить пониженное энергопотребление. На холодильники, работающие на горючих хладагентах, каким является и изобутан, распространяются дополнительные требования безопасности — они должны иметь такую конструкцию, что при незапланированной утечке хладагента из системы в зонах размещения электрических узлов, способных инициировать воспламенение, не могла образовываться взрывоопасная концентрация.

Другие применения

Благодаря высокому октановому числу (100) изобутан применяется в качестве компонента горючего для двигателей внутреннего сгорания. Также изобутан часто применяется в качестве наполнителя в баллончиках с аэрозолем.

Используется в газовых зажигалках и баллонах заправки к ним.

Источник

R600-a (изобутан): физические и химические характеристики, преимущества и недостатки

Наиболее распространенным фреоном, используемым в холодильном бытовом и промышленном оборудовании, является хладагент R600a, изобутан.

В соответствии с международным стандартом данный фреон имеет техническое обозначение ISO № 817-74. Синонимы: R600а, хладон 600а, R600а, HFC 600а, изобутан, MackFri®-600a.

Для наиболее безопасного и эффективного использования этого вещества необходимо знать его технические характеристики, химические и физические свойства.

Что представляет собой R600a (изобутан)

Свойства

R600a (изобутан) является веществом, входящим в состав природного газа. Он абсолютно безопасен для окружающей среды, так как имеет нулевой потенциал разрушения озонового слоя Земли и практически не влияет на развитие парникового эффекта. Благодаря своей экологичности вытеснил такие фреоны-«конкуренты», как хладагент R12.

Изобутан – бесцветное летучее вещество. Если говорить о химической формуле изобутана, то она подобна (но не идентична) формуле природного газа бутана.

Изобутан применяется в качестве хладагента с начала ХХ века. Однако холодильники того времени были настолько технически несовершенны, что изобутана в качестве хладагента требовалось до 400 гр. для одного агрегата. В таких объемах газ становился пожароопасным. В современных моделях холодильников этого хладагента достаточно 25 гр.

Физические характеристики и химические свойства изобутана:

Под высоким давлением значение температуры

возгорания снижается, поэтому при работе с изобутаном ( в том числе при хранении и транспортировке) в целях безопасности в баллон рекомендуется закачивать в 2-2,5 раза меньше газа по сравнению с другими фреонами.

С учетом характеристик, описанных выше, необходимо организовывать правильное хранение и транспортировку изобутана, при этом категорически запрещается:

– допускать нагрев тары;

– хранить изобутан вблизи источников тепла, отрытого огня, электрических приборов.

При работе с газом рекомендуется пользоваться индивидуальными средствами защиты ( очками и перчатками).

Фреон R600a продается в следующих видах тары и упаковки:

Преимущества хладагента R600a

Помимо заметных преимуществ R600a имеет и ряд недостатков

Поскольку газ не имеет ни цвета, ни запаха, для выявления его утечки необходимо профессиональное оборудование. Своевременное выявление утечки крайне важно, так как изобутан пожароопасен. Однако газ загорается, если его концентрация в воздухе достигает 14 – 80 куб. см на литр. А поскольку в холодильниках его немного, вероятность пожара сведена к минимуму. Тем не менее она не исключена.

Мастера по ремонту и обслуживанию холодильных установок отмечают еще один недостаток этого хладона: при замене изобутана другим хладагентом иногда требуется замена компрессора.

При замене некоторых видов фреонов на r600 объем работ и финансовых вложений будет минимальным: потребуется только замена фильтр-осушителя и наращивание капиллярной трубки.

Какое воздействие оказывает изобутан на здоровье человека

Как было сказано выше, взрывоопасность и пожароопасность газа, отравление им возможны лишь при определенных условиях, которые практически не могут наступить в бытовых условиях.

В случае попадания фреона на кожу или слизистые оболочки возможно обморожение.

В большой концентрации изобутан может привести к удушью, так как этот тяжелый газ вытесняет воздух из легких.

Благодаря абсолютной экологичности и максимальной безопасности для человека в настоящее время это химическое соединение стало едва ли не самым популярным хладагентом. А зная характеристики фреона R600-a (изобутана), его свойства и особенности, вы можете использовать его максимально эффективно.

Источник

Использование хладагента (изобутана R600a) в холодильниках

Сегодня холодильник есть в каждом доме, без него сложно представить себе комфортную жизнь. Он используется для долгосрочного хранения продуктов и готовых блюд в охлажденном и замороженном виде. Пользователи зачастую не задумываются об его устройстве и принципе работы, воспринимая его способность генерировать холод как нечто само собой разумеющееся. Холодильная техника выполняет свою основную функцию благодаря уникальным свойствам рабочего вещества — хладагента. В этой статье пойдет речь о характеристиках и особенностях применения одного из самых современных холодильных агентов — изобутана R-600a.

Виды бытовых холодильников

В стационарных торговых точках и интернет-магазинах представлен широчайший ассортимент холодильной техники для дома от разных производителей. В зависимости от типа установки, различают встраиваемые (полностью или частично) и отдельностоящие устройства. Выпускаются одно-, двух- и многокамерные модели, количество дверей также варьируется от одной до нескольких. Компактные приборы используются в офисах, гостиницах, спортивных клубах. Холодильники с несколькими функциональными отделениями имеют большой полезный объем (400-600 литров и более), что делает их идеальным решением для больших семей.

Двухкамерные модели считаются универсальными, это едва ли не самый востребованный форм-фактор. Выделяют несколько популярных схем компоновки: европейскую (морозильная камера расположена снизу, холодильная — сверху); азиатскую (маленькая морозилка находится вверху); американскую Side-by-side: холодильное и морозильное отделение бок о бок в одном устройстве; французскую French Door: многодверный холодильник с нижним морозильником, а холодильная камера имеет 2 двери.

Также на рынке широко представлены автономные морозильные камеры для бытового использования. Наибольшее распространение получили вертикально ориентированные шкафы и горизонтальные лари с массивной крышкой.

Зачем нужен холодильный агент?

Для лучшего понимания его роли, хладагент можно упрощенно назвать «кровью» холодильной машины. Рабочее вещество во время фазового перехода (при испарении, плавлении, сублимации) отнимает лишнее тепло у охлаждаемого объекта, а затем при сжатии отдает его в окружающую среду. Это явление используется в современных холодильниках и климатическом оборудовании (кондиционерах). Холодильный агент работает по замкнутому циклу, то есть не расходуется, а подвергается многократному фазовому превращению. Если система герметична, рабочее вещество, проходя кипение и конденсацию, обеспечивает длительное охлаждение (без необходимости дозаправки).

Мотор-компрессор обеспечивает сжатие хладагента, который впоследствии охлаждается в конденсаторе, расширяется в капиллярной трубке (дросселе) и подвергается испарению в испарителе. Этот цикл повторяется снова и снова, пока охлаждаемый объект не достигнет заданной температуры.

История хладагентов

На протяжении XIX-XX веков в качестве холодильного агента использовали воздух, хлористый этил и метил, сернистый ангидрид, закись азота, углекислоту, этилен, пропан и многие другие вещества. Многие из них обладали сильным токсичным действием, поэтому впоследствии от них отказались. В 1928 году был синтезирован хладагент R-12, который получили из метана, заменив часть атомов водорода атомами хлора и фтора (его химическая формула — CF2Cl2).

Главной проблемой многих синтетических хладагентов является высокая химическую стабильность. Они не разрушаются многие десятки и сотни лет, приводя к образованию озоновых дыр в атмосфере планеты. В связи с этим в 1989 году был запрещен синтез и использование многих соединений, имеющих в составе атомы хлора и брома. Под запрет попал и фреон R-12, как сильнейший разрушитель защитного озонового слоя.

Сегодня в качестве рабочего вещества в холодильных агрегатах используют: аммиак, фреоны (в России их часто называют «хладонами»), элегаз (гексафторид серы) и некоторые углеводороды (яркий пример — изобутан).

Маркировка хладагентов в формате «R-xyz» была предложена американской химической компанией DuPont («Дюпон»). Слово «Refrigerant» (литера «R» в маркировке) в переводе с английского означает «Охладитель», числа и буквы определяют молекулярную структуру вещества. Литеры «xyz» показывают число атомов углерода, водорода и фтора соответственно.

Физические свойства изобутана

Это углеводород из класса алканов, который является изомером нормального бутана. Это означает, что оба газа (изобутан и бутан) имеют одинаковый атомный состав и молекулярную массу, однако их атомы по-разному расположены в пространстве. Вследствие этого физические свойства изомеров существенно отличаются. Химическая формула изобутана: (СН3)3СН, или C4H10, молярная масса — 58,12 г/моль, в качестве холодильного агента ему присвоена маркировка R-600a. Она расшифровывается следующим образом: хладагент, содержащий 0 атомов фтора, 10 атомов водорода, 4 атома углерода, является изомером (на это указывает суффикс «a»).

Сфера применения

Изобутан широко используется в современной промышленности, в первую очередь, в качестве хладагента для бытовых холодильников и кондиционеров, а также как сырье для получения промежуточного вещества — изобутилена (в процессе каталитического дегидрирования). Из изобутилена делают бутилкаучук, который востребован в строительной, резинотехнической и легкой промышленности, а также входит в состав твердого ракетного топлива.

Изомер бутана используется в процессе различных химических реакций во время нефтепереработки. Газообразное вещество может успешно применяться в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания, а также горючего в бытовых зажигалках и заправляющих баллонах к ним.

Преимущества R-600a

Поскольку изобутан является природным газом, он не вызывает истощение озонового слоя Земли, не способствует появлению парникового эффекта. Это выгодно отличает его от многих других хладагентов, таких как R-12 и R-22, которые сегодня запрещены международными договорами. В газообразном виде изобутан стелется по земле, поэтому в случае утечки из системы охлаждения его концентрация в помещении будет ничтожно мала. Благодаря этому R-600a абсолютно безопасен для здоровья человека и домашних животных.

Вещество отлично растворяется в минеральном масле, что способствует увеличению коэффициента охлаждения. Масса изобутана, которую нужно заправить в холодильник для нормальной его работы, снижена на 30 % по сравнению с фреонами R-12 или R-134a. Высокая эффективность R600a приводит к снижению энергопотребления, поскольку компрессор включается значительно реже. Холодильной технике с этим хладагентом присваиваются наивысшие классы энергетической эффективности: A+ (и выше).

Причины и последствия утечки хладагента

Охлаждающее вещество работает по замкнутому циклу, оно постоянно присутствует в системе холодильной машины в необходимой концентрации. Среди пользователей бытует мнение, что хладагент периодически «заканчивается» или «выходит», поэтому его нужно время от времени «менять», «дозаправлять» или «добавлять» в холодильник. Это утверждение ошибочно, ведь утечка фреона свидетельствует о нарушении герметичности контура, то есть о серьезной поломке. И заправка не решает проблему, если не найти место выхода газа и не запаять дырку в металле.

Устранение утечки хладагента с последующей заправкой — достаточно сложный и дорогой ремонт, требующий профессиональных знаний и специального оборудования. Причины неисправности могут быть разными: механические повреждения при транспортировке техники, неосторожное обращение, естественный износ материалов. Пользователи часто пробивают испаритель, когда пользуются острыми предметами для ускорения разморозки (скалывания льда) в морозильной камере. Некоторые производители, стремясь максимально сэкономить, устанавливают трубки из тонкого (некачественного) металла, подверженного коррозии. Через 3-5 лет материал прогнивает, и происходит утечка хладагента.

Если вы столкнулись с такой проблемой, лучше доверить ее решение квалифицированному специалисту. Лучше всего обратиться за помощью в авторизованный сервисный центр, не следует приглашать мастера по первому попавшемуся объявлению. Слишком велик риск встретиться с человеком, плохо разбирающимся в холодильной технике, а то и вовсе с мошенником. Если у вас нет опыта в сфере ремонта, не стоит пытаться починить холодильник своими силами, так можно только усугубить проблему.

Современные холодильники Kuppersberg

Вы недавно столкнулись с серьезной поломкой техники? Может быть, пришло время купить надежный холодильник и забыть о всех «прелестях» капитального ремонта? Немецкий бренд «Купперсберг» предлагает вашему вниманию большой выбор встраиваемых и отдельностоящих моделей, работающих на высококачественном изобутане R-600a. Устройства отличаются продуманным зонированием, в камерах предусмотрено множество прочных полок, ящиков и подставок для размещения продуктов. Приятное для глаз и экономичное светодиодное освещение облегчает загрузку/выгрузку предметов и уход за техникой.

Холодильники Kuppersberg изготавливаются с применением долговечных материалов и инновационных технологий. Приборы с интуитивно-понятным управлением и точным электронным контролем температуры поддерживают целый ряд дополнительных возможностей. К ним относятся: функции интенсивного охлаждения и заморозки, зона свежести, звуковая сигнализация открытой двери, блокировка от детей, режим «Отпуск», увеличенный срок хранения продуктов при отключении питания.

На нашем сайте представлены все популярные форм-факторы холодильной техники. Большим спросом пользуются встраиваемые модели, а также распашные холодильники Side-by-side. Усовершенствованная технология No frost обеспечивает оптимальный микроклимат для долгосрочного хранения еды и напитков. Большой выбор дизайнов и расцветок позволяет найти идеальное решение для любого интерьера.

Фирменный магазин

На нашем сайте вы можете заказать оригинальную бытовую технику Kuppersberg и аксессуары к ней. Варочные панели (газовые, электрические, индукционные), духовые шкафы и микроволновые печи превратят рутинный процесс готовки в удовольствие. Вы сможете в домашних условиях создавать кулинарные шедевры для своих близких. Кухонные вытяжки обеспечат эффективную очистку воздуха от примесей и неприятных запахов. Функциональные посудомоечные машины заставят навсегда забыть о ручной мойке. Стиральные машины с большим набором программ гарантируют деликатный уход за изделиями из разных материалов.

При заказе бытовой техники в фирменном интернет-магазине вы получаете официальную гарантию от производителя сроком 2 года (со дня продажи). Осуществляется доставка товаров по Москве, Санкт-Петербургу и другим городам России. У вас остались вопросы, касающиеся покупки, установки или эксплуатации продукции «Купперсберг»? Позвоните по указанным на сайте телефонам или свяжитесь с нами другим удобным способом, и опытные сотрудники с радостью ответят на них.

Источник