ISOPENTAANI: RAKENNE, OMINAISUUDET, KÄYTTÖ, SAAMINEN - KEMIA

Isopentaania on orgaaninen yhdiste, joka kondensoidaan kaavan (CH ₃) ₂ CHCH ₂ CH ₃. Se on alkaani, erityisesti haarautunut pentaanin isomeeri, tunnettu siitä, että se on erittäin haihtuva neste ja jota käytetään vaahdotusaineena. Tällä hetkellä sen suosittelevin nimi IUPAC: lta on 2-metyylibutaani.

Alla olevassa kuvassa voidaan nähdä sen rakennekaava. Huomaa, että CH ₃ -ryhmä on todella kiinnittynyt hiili 2 butyyli ketjussa. Isopentanista saadaan isopentyyli- tai isopentyylisubstituentti tai -radikaali, joka on yksi voimakkaimmista mahdollisista alkyylisubstituenteista.

Isopentanin rakennekaava. Lähde: NEUROtiker / Julkinen

Isopentaani on ei-polaarinen, hydrofobinen ja syttyvä yhdiste. Sen tuoksu on samanlainen kuin bensiinin ja on itse asiassa osa sen koostumusta, koska se lisää oktaanilukuaan tai oktaanilukkoaan. Se saadaan n-pentaanin isomerointireaktiosta, vaikkakin sitä saavutetaan luonnollisesti pieninä määrinä maakaasuvarannoissa.

Isopentania pidetään erittäin helposti syttyvänä luonteensa vuoksi myrkyttömänä aineena. Henkilö voi niellä sen ja haistaa sen säästeliäästi ennen kuin ilmenee haitallisia oireita, kuten oksentelua ja huimausta. Isopentaania löytyy parranajovoiteista ja hiustenhoitoaineista.

Isopentanin rakenne

Isopentanin molekyylirakenne. Lähde: Benjah-bmm27 Wikipedian kautta.

Yläkuvassa on isopentaanin molekyylirakenne, jota edustaa pallojen ja palkkien malli. Mustat pallot vastaavat hiiliatomeja, kun taas valkoiset pallot ovat vetyatomeja. Sen hiilirungon voidaan sanoa olevan vankka, haaroittunut ja tilava.

Päät isopentaanin molekyylin koostuvat CH ₃ ryhmää, jotka ovat tehottomia, kun se tulee parantaa molekyylien välisiä vuorovaikutuksia. Isopentaanimolekyylit riippuvat Lontoon dispergointivoimista ja niiden massoista pysyäkseen koheesioina, ja siten neste määrittelee normaalissa lämpötilassa ja paineessa.

Kuitenkin, sen geometria ja CH ₃ ryhmät ovat vastuussa isopentaani nesteen ollessa erittäin haihtuvaa ja jotka kiehuvat lämpötilassa, joka on 28,2 ° C. Esimerkiksi lineaarinen n-pentaani-isomeeri kiehuu noin 36 ° C: ssa, mikä heijastaa sen parempia molekyylien välisiä vuorovaikutuksia.

Huolimatta näennäisestä tukevuudestaan, isopentanimolekyyli pystyy omaksumaan erilaisia alueellisia kokoonpanoja, mikä on avaintekijä sen kiteiden muodostumisessa lämpötilassa -160ºC.

ominaisuudet

Fyysinen ulkonäkö

Väritön neste tai kaasu, vetinen ulkonäkö ja antaa myös bensiinin tuoksun kaltaisen hajun. Se on erittäin haihtuva aine.

Sulamispiste

Isopentaani kiteytyy lämpötila-alueella -161-159 ° C.

Kiehumispiste

Isopentaani kiehuu lämpötila-alueella 27,8–28,2 ºC. Siksi heti, kun se altistetaan säiliön ulkopuolelle, se alkaa kiehua ja antaa suuria määriä höyryä.

Höyrynpaine

76,9 kPa lämpötilassa 20 ºC (noin 0,76 atm)

Tiheys

0,6201 g / ml 20 ° C: ssa. Isopentaanihöyryt ovat 2,48 tiheämpiä kuin ilma.

Liukoisuus

Appenolaarinen aine isopentaani on liukenematon ja sekoittumaton veteen ja joihinkin alkoholeihin. Se liukenee ja sekoittuu parafiinisiin liuottimiin, eettereihin, hiilitetrakloridiin ja myös aromaattisiin nesteisiin, kuten tolueeniin.

Taitekerroin

1354

Pintajännitys

15 dyn / cm 20 ° C: ssa

Viskositeetti

0,214 cP lämpötilassa 20 ° C

Leimahduspiste

-51 ° C. Tämä lämpötila tekee isopentanista vaarallisesti syttyvän, joten tuotteesi tulisi pitää mahdollisimman kaukana kaikista liekkeistä tai lämmönlähteistä.

Itsesyttymislämpötila

420 ºC

Sovellukset

Parranajovoiteet sisältävät pieniä määriä isopentania, jotka toimivat ponneaineena ja lisäävät rakenteen tuotteeseen. Lähde: Pixabay.

Isopentaani on orgaaninen liuotin, joka toimii reaktioväliaineena tietyille orgaanisille synteeseille, ja se edustaa myös raaka-ainetta muiden yhdisteiden valmistuksessa.

Sitä lisätään bensiiniin oktaaniluvun lisäämiseksi ja erilaisiin kosmetiikkatuotteisiin sen rakenteen parantamiseksi, kuten parranajovoiteille, kun se haihtuu nopeasti ja jättää kuplivan massan jälkeensä.

Samoin polystyreeni kostutetaan isopentaniiniin siten, että haihtuessaan se laajenee muovista, kunnes muodostuu eräänlainen vaahto, jolla lasit, mallit, levyt, tarjottimet jne. Suunnitellaan.

Toisaalta kryogenisissä isopentania käytetään yhdessä kuivajään ja nestemäisen typen kanssa kudosten ja biologisten näytteiden jäädyttämiseen.

Saada

Isopentaania voidaan saada luonnonkaasusäiliöistä, vaikka niiden osuus on vain 1%.

Toinen reitti, jota käytetään laajimmin teollisella tasolla, alkaa öljynjalostuksista tislatusta n-pentaanista. Sitten n-pentaani käy läpi erityisen reaktion, jota kutsutaan isomerointiin.

N-pentaanin isomeroinnin tarkoituksena on saada sen haarautuneemmat isomeerit. Siksi tuotteista meillä ei ole vain isopentane, mutta myös neopentane. Tämä reaktio on mahdollista käyttämällä hyvin spesifisiä metallikatalyyttejä, jotka säätelevät mitä lämpötilaa ja mitä paineita vaaditaan.

riskit

Isopentaania pidetään myrkyttömänä aineena. Tämä johtuu osittain sen matalasta reaktiivisuudesta, koska sen CC- tai CH-sidoksia ei ole helppo hajottaa, joten ne eivät sellaisenaan häiritse mitään metabolista prosessia. Itse asiassa henkilö pystyy hengittämään suuria määriä höyryjään ennen tukehtumista kärsimättä ilmeisesti vaurioista.

Sen nauttiminen aiheuttaa pahoinvointia ja oksentelua, ja kosketus ihon kanssa johtaa sen kuivumiseen. Toisaalta lääketieteellisillä tutkimuksilla ei ole pystytty selvittämään, onko isopentani syöpää aiheuttava aine. Sitä kuitenkin pidetään vaarallisena pilaavana aineena meriekosysteemeille ja niiden eläimistölle.

Isopentanenin suurin vaara ei ole niinkään sen reaktiivisuus, vaan sen syttyvyys: se palaa happea kanssa ilmassa. Ja koska sen neste on erittäin haihtuvaa, pienin vuoto vapauttaa monet höyrystään ympäristöön, joka syttyy pienimmässä läheisyydessä liekin tai muun lämmönlähteen kanssa.

Siksi isopentaniinia sisältäviä tuotteita tulisi varastoida turvallisissa ja viileissä ympäristöissä.

Viitteet

Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Orgaaninen kemia. (10 ^th painos.). Wiley Plus.
Carey F. (2008). Orgaaninen kemia. (Kuudes painos). Mc Graw Hill.
Morrison ja Boyd. (1987). Orgaaninen kemia. (Viides painos). Addison-Wesley Iberoamericana.
Wikipedia. (2020). Isopentaania. Palautettu osoitteesta: en.wikipedia.org
Kansallinen bioteknologiatietokeskus. (2020). Isopentaania. PubChem-tietokanta. CID = 6556. Palautettu: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
Elsevier BV (2020). Isopentaania. ScienceDirect. Palautettu osoitteesta: sciencedirect.com
Jennifer B. Galvin ja Fred Marashi. (2010). 2-metyylibutaani (isopentaani). Toksikologiaa ja ympäristöterveyttä käsittelevä lehti, osa A, ajankohtaiset lehdet. Osa 58, 1999 - numero 1-2. doi.org/10.1080/009841099157403

ISOPENTAANI: RAKENNE, OMINAISUUDET, KÄYTTÖ, SAAMINEN - KEMIA - 2026