Молярная масса пропана
Пропан (общие сведения)
Краткая информация
Пропан представляет собой органическое вещество и относится к классу алканов. Являясь
углеводородным газом, пропан абсолютно прозрачен, взрывоопасен и малотоксичен. Он часто применяется в качестве автомобильного топлива, для отопления и сварочных работ.
Формула: C3H8
Температура кипения: 42,09 °C
Плотность при нормальной температуре: 0,5005 г/см3
Температура плавления: 187,6 °C
Молярная масса вещества: 44,1 г/моль
Удельная теплота сгорания: 48 МДж/кг.
Общие сведения о пропане
Пропан не способен образовываться естественным путем. При переработке нефти и газа он синтезируется наряду с бензином, дизелем, керосином и смазочными маслами. Этот бытовой газ обычно хранится в виде жидкости под действием давления.
Пропан является третьим членом гомологического ряда насыщенных углеводородов (после метана и этана). При сжигании пропана выделяется огромное количество тепла, а пламя в процессе горения обладает бледно-голубым или бесцветным свечением.
Являясь классическим представителем ряда алканов, пропан не ядовит для человека, но обладает легким наркотическим действием. Кроме того, он взрыво- и пожароопасен.
История открытия пропана
Предыстория открытия пропана связана с обнаружением Клодом Луи Бертолле в 1785 году первого газа в гомологическом ряду насыщенных углеводородов. Французский химик, изучая болотный газ, определил его состав и молекулярную формулу. Газ был назван метаном.
Позже, в 30-х годах ХIХ века, Карл фон Райхенбах из буковой смолы сумел образовать смесь высших насыщенных углеводородов. Эту смесь немецкий химик назвал парафином, полагая, что получил не несколько веществ, а одно. Середина ХIХ века была ознаменована получением прочих углеводородов, а в 1868 году они были объединены в общий класс.
В 1910 году эксперт по взрывчатым веществам Горного бюро США – талантливый химик доктор Уолтер О. Снеллинг – впервые выделил пропан, опираясь на данные, полученные ранее Бертолле и Райхенбахом. К 1911 году доктор Снеллинг сумел подготовить некоторое количество этого газа в чистом виде. В 1913 году использованный им способ производства газа был запатентован.
Свойства пропана
Пропан лишен цвета и запаха, но при горении может испускать голубоватое свечение. Он плохо растворяется в воде. Вскипает этот газ при температуре 42,1 °C, а замерзает при 188 °C. Присутствие пропана в воздухе в концентрации от 2,1 до 9,5 % делает смесь взрывоопасной. Самостоятельно этот газ, находясь в составе воздуха, способен вспыхнуть при температуре 466 °С (давление, необходимое для самовоспламенения при этой температуре, составляет 760 мм рт. ст.).
Химические свойства пропана полностью определены его принадлежностью к ряду алканов. Пропан вступает в реакции горения, крекинга, дегидрирования, нитрирования, галогенирования. Являясь типичным насыщенным алифатическим углеводородом, пропан обладает большей способностью к вступлению в реакции с другими веществами, чем первые два члена гомологического ряда насыщенных углеводородов – метан и этан.
Получение пропана
В чистом виде пропан в природе не существует и естественным путем образовываться не может.
Пропан образуется в ходе нефтехимических процессов, в результате термического разложения – пиролиза – иных органических соединений.
Еще одним промышленным способом получения пропана является некаталитическая прямая гидрогенизация – так называемый процесс Бергиуса. При температуре в 400-500 °С проходит расщепление угля, идет крекинг (высокотемпературная переработка). Под действием катализаторов полученные в результате крекинга ароматические и непредельные углеводороды гидрируются, вступая в реакцию с водородом, подача которого также обеспечивается на производстве. Именно таким образом проходит образование жидких алканов, в том числе пропана.
Пропан, наряду с бутаном и этаном, выделяется при переработке природного газа.
Пропан также образуется как побочный продукт, получаемый в ходе различный химических реакций, например в процессе крекинга нефти в бензин.
Применение пропана
В производстве пропан часто используется для проведения сварочных работ, резки металлов и прочих газопламенных работ.
Высокая теплоотдача пропана позволяет с успехом применять его для обогрева производственных помещений, подогрева воды в больших объемах и для газовых плит, используемых в пищевой промышленности. В сфере пищевого производства пропан используется и как пищевая добавка с кодом Е944.
В химической промышленности пропан используют для производства растворителей и как пропеллент – вещество для создания избыточного давления в аэрозольных баллонах.
Очищенный и осушенный пропан в смеси с изобутаном используется в качестве хладагента в стационарных холодильных установках и кондиционерах.
Бытовая сфера применения пропана определяется использованием этого газа в хозяйственных целях. При помощи пропана осуществляется нагрев воды, приготовление пищи, сезонный обогрев частных домов, зданий, используемых для нужд сельского хозяйства, отдельно стоящих отелей. Кроме того пропан может использоваться для сварки небольших металлоконструкций, гаражей, теплиц, труб.
Актуальным становится применение пропана в качестве автомобильного топлива. Этот газ гораздо более экологичен, чем бензин, а стоимость его на порядок ниже.
Интересные факты о пропане
Одной из причин, по которым пропан смешивают с бутаном, является специфический резкий запах последнего. Сам пропан никакого цвета и запаха не имеет, что затрудняет его идентификацию без проведения соответствующих химических реакций.
Процесс газификации частных домов при помощи пропана набирает обороты по причине относительной дешевизны этого газа в сравнении с прочими видами топлива. Кроме того, пропан весьма экологичен, а его теплоотдача очень высока.
Спутником планеты Сатурн является Титан, который часто называют двойником Земли в силу схожести рельефа поверхности и наличия вулканов, океана, озер, атмосферы с высоким содержанием азота. Реки на этой планете полны пропана и метана, а вулканы при извержениях выбрасывают в атмосферу все тот же пропан, в сочетании с метаном и ледяной водой.
Промышленные поставки пропана в Украине обеспечиваются компанией «DP Air Gas». Предприятие также проводит поставку продукции высочайшего качества на территории стран Евросоюза и СНГ. DP Air Gas рада предложить клиентам медицинские, чистые, технические газы, а также пищевые и сварочные смеси.
Пропан (общие сведения) – Пропан (общие сведения) Краткая информация Пропан представляет собой органическое вещество и относится к классу алканов. Являясь углеводородным газом, про…
Источник: dpairgas.com.ua
Пропан: газ для всех!
Пропа́н (CpCh3Cp) – насыщенный углеводород, горючий газ, не имеющий ни цвета, ни (вопреки распространенному заблуждению) запаха. В изобилии содержится в природных и попутных нефтяных газах. Получается также при переработке нефти и некоторыми другими способами.
Пропан не очень токсичен. При этом он обладает слабым наркотическим действием. Гораздо больший риск для людей представляет другое его свойство. Пропан не только горюч, но еще и взрывоопасен. Он образует взрывоопасные смеси с воздухом при концентрации паров от 2,1 до 9,5%.
Применение
Хотя в быту активно используется название «пропан», на практике речь обычно идёт о применении газовых смесей. Наиболее известна среди них смесь «сжиженный пропан-бутан технический» (т.н. СПБТ). Её важно отличать от ПБА – автомобильного пропан-бутана.
Дело в том, что пропан дороже бутана. Но зато температура его кипения ниже -42 градусов Цельсия. А вот более дешевый бутан перестаёт кипеть при практически нулевой температуре. Таким образом, в холодную погоду (не говоря уже о зиме) испарение газа значительно замедляется. Соответственно, при содержании в смеси бутана свыше 60% бесперебойная работа техники в климатических условиях России становится невозможной.
Именно поэтому специалисты категорически не рекомендуют использовать для промышленных работ, а также в быту, пропан, приобретенный на автозаправочных станциях. Компании, занимающиеся реализацией сжиженных углеводородных газов для заправки автомобилей, более активно используют дешевый бутан. Во время движения автомобилей он активно размешивается в баллоне и подогревается. Однако в бытовых условиях и на многих производствах необходима более качественная смесь, обогащенная пропаном.
Пропан, в виде СПБТ, ценится владельцами домов, таунхаусов и коттеджей (особенно тех, которые не имеют доступа к централизованной сети газоснабжения) как прекрасное топливо для обогрева. Данное обстоятельство обусловлено целым рядом преимуществ. В частности, по своей цене пропан довольно экономичен. Кроме того, купить пропановые баллоны можно даже в небольшом населенном пункте.
Поэтому с его помощью обогреваются не только бытовые помещения и жилые коттеджи, но во многих случаях и производственные, офисные и складские помещения. В целом же, для розничных покупателей пропан – это комфорт и быстрая окупаемость, а также экологичность и безопасность (конечно, при условии приобретения качественного оборудования и соблюдении понятных, вполне разумных мер предосторожности).
Не стоит забывать и о производственном применении пропана в баллонах. Так, различные предприятия используют его для осуществления газопламенных работ. Этот газ весьма полезен в резке металлолома и заготовительном производстве, сварке металлоконструкций (впрочем, как правило, не ответственных) и проведении кровельных работ. Правда, здесь стоит вновь подчеркнуть, что в российских условиях речь идёт именно о качественной смеси СПБТ с высоким содержанием пропана. Применять для работы с металлом бутан при температуре воздуха +10oC и ниже практически невозможно (по крайней мере, без дополнительного подогревающего оборудования). Наряду с бытовыми нуждами, металлообработкой и использованием в качестве автомобильного топлива, пропан имеет еще несколько значимых сфер применения. И о них, конечно, тоже необходимо упомянуть.
Интересное свойство пропана состоит в том, что он используется не только в качестве топлива, но и почти как его антипод – в качестве хладагента. Точнее сказать, для этой цели применяют изобутаново-пропановые смеси. Их огромное преимущество – экологичность. Подобные смести не разрушают озоновый слой и имеют низкий коэффициент парникового потенциала. Кроме того, они замечательно подходят для замещения устаревших хладагентов, как в обычных стационарных холодильных установках, так и в системах кондиционирования воздуха (правда, это требует смены типа компрессорного масла).
Разумеется, свойства пропана не могли остаться незамеченными химической индустрией. Например, посредством реакции каталитического дегидрирования пропана получают пропилен. Кроме того, этот газ является исходным сырьем для производства растворителей.
Используется пропан и в пищевой промышленности. Там он даже зарегистрирован в качестве пищевой добавки.
Безопасность
Именно поэтому чрезвычайно важно напоминать потребителям: как представитель углеводородных газов, пропан пожаро – и взрывоопасен. Он хранится и перевозится в металлических баллонах ярко-красного цвета и полимерно-композитных баллонах (которые ни в коем случае нельзя путать с коричневыми баллонами для гелия). И, наконец, приобретать его можно исключительно у профессиональных поставщиков, безусловно гарантирующих исправность баллона.
Гнаться за дешевизной и экономить на безопасности в случае с пропаном абсолютно недопустимо. Помните – на этом уже «обожглись» (к сожалению, не только в переносном, но и в прямом смысле) очень и очень многие.
Материал от наших партнеров – компании «Гермес-газ»
Пропан: газ для всех! Пропа́н (CpCh3Cp) – насыщенный углеводород, горючий газ, не имеющий ни цвета, ни (вопреки распространенному заблуждению) запаха. В изобилии содержится в природных и
Источник: www.gas-technology.ru
Молярная масса пропана
Пропан СН 3 СН 2 СН 3 — это бесцветный горючий не имеющий запаха газ. Температура плавления пропана — 187, 69 ° С , температура кипения — 42, 07 ° С, плотность при 20 градусах — 0, 5005 г/см 3 ( при давлении насыщенного пара) , температура воспламенения 465 ° , пределы взрываемости в смеси с воздухом 2, 1 — 9, 5 об.%, теплота сгорания газа до жидкой воды и СО 2 120, 34 ккал/кг. ( 25 ° С), теплоёмкость 17, 57 кал/град . моль.
Пропан содержится в природных газах, в попутных газах нефтедобычи и нефтепереработки, например, в газах каталитического крекинга, в коксовых газах, газах синтеза углеводородов из СО и Н 2 по Фишеру — Тропшу.
Из промышленных газов пропан выделяют: ректификацией под давлением, низкотемпературной абсорбцией в растворителях под давлением, адсорбцией активированным углём, молекулярными ситами.
С водой пропан образует гидрат С 3 Н 8 . 6 Н 2 О с критической температурой разложения + 8,5 ° ; разлагается при 1 атм. ( 0 ° ). По химическим свойствам пропан близок к другим низшим гомологам ряда метана.
Дегидрированием пропана на хромовых катализаторах при высокой температуре или в присутствии О 2 и йода производят пропилен. Термическим и фотохимическим хлорированием пропана получают в основном монохлорпропаны. Смеси пропана с Cl 2 взрывчаты (пределы взрываемости 8 — 42% С 3 Н 8 ).
Мягким окислением пропана получают пропионовую кислоту, ацетальдегид и уксусную кислоту, нитрованием при высокой температуре — нитропропаны, а также нитроэтан и нитрометан. При конверсии с Н 2 О при высоких температурах на катализаторах получают Н 2 , СО и СО 2 . Алкилированием пропана этиленом при высоких температурах и 300 атм. получается изопентан. В присутствии перекисей при повышенных температурах и давлении пропан реагирует с хлорпроизводными этилена; с трихлорэтиленом, например, получается 1 , 1- дихлор- 3 -метилбутен- 1:
Пропан применяется в качестве растворителя для депарафинизации и деасфальтирования нефтепродуктов, в процессах полимеризации виниловых эфиров и для экстракции жиров. Пропан применяют также для получения сажи; с кислородом — для резки металла. В смеси с бутаном в баллонах пропан широко используется как бытовой газ и как бездымное горючее для автомобилей.
ООО “Газ Вэлдинг”
Общие сведения
Пропан — органическое вещество класса алканов (насыщенные углеводороды, парафины — ациклические углеводороды линейного или разветвлённого строения, содержащие только простые связи и образующие гомологический ряд с общей формулой Cnh3n+2). Содержится в природном газе, образуется при крекинге нефтепродуктов (высокотемпературная переработка нефти и её фракций с целью получения, как правило, продуктов меньшей молекулярной массы — моторных топлив, смазочных масел и т. п., а также сырья для химической и нефтехимической промышленности).
Физические свойства
Бесцветный газ без запаха, очень мало растворим в воде. Температура кипения -42,1°С. Температура плавления -187,6°С. Образует с воздухом взрывоопасные смеси при концентрации паров от 2,1 до 9,5%. Температура самовоспламенения пропана в воздухе при давлении 0,1 МПа (760 мм рт. ст.) составляет 466 °С.
Химические свойства
Аналогичны свойствам других представителей ряда алканов (горение, дегидрирование, галогенирование, нитрирование, крегинг).
Применение
Благодаря своим свойствам, таким как высокая теплотворная способность при сгорании, сгорание без остатка, безвредность и безопасность при правильной эксплуатации, удобство в использовании, пропан является универсальным газом и широко используется и на производстве, и в быту. Для производственных и бытовых целей поставляется в виде смеси пропан-бутановой технической. Бутан (C4h20) — органическое соединение класса алканов. На сегодняшний день спрос на СПБТ огромен.
На производстве При выполнении газопламенных работ на заводах и предприятиях:
– в заготовительном производстве;
– для резки металлолома;
– для сварки неответственных металлоконструкций.
При кровельных работах. Для обогрева производственных помещений в строительстве. Для обогрева производственных помещений (на фермах, птицефабриках, в теплицах). Для газовых плит, водогрейных колонок в пищевой промышленности. В быту
– при приготовлении пищи в домашних и походных условиях;
– для подогрева воды;
– для сезонного обогрева отдалённых помещений – частных домов, отелей, ферм;
– для сварки труб, теплиц, гаражей и других хозяйственных конструкций с использованием газосварочных постов.
В последнее время широко используется в качестве автомобильного топлива, т.к. дешевле и экологически безопаснее бензина. В химической промышленности используется при получении мономеров для производства полипропилена. Является исходным сырьём для производства растворителей. В пищевой промышленности пропан зарегистрирован в качестве пищевой добавки E944, как пропеллент.
Хладагент. Смесь из осушенного чистого пропана (R-290a) (коммерческое обозначение для описания изобутаново-пропановых смесей) с изобутаном (R-600a) не разрушает озонового слоя и обладает низким коэффициентом парникового потенциала (GWP). Смесь подходит для функционального замещения устаревших хладагентов (R-12, R-22, R-134a) в традиционных стационарных холодильных установках и систем кондиционирования воздуха.
Показатели качества газов углеводородных сжиженных определяются по ГОСТ 10157-79.
Хранение и перевозка пропана
Пропан транспортируется и хранится в баллонах красного цвета с надписью «Пропан» ГОСТ 15860-84 , либо в специальных цистернах.
Требования безопасности
Пропан – взрывоопасный газ. С воздухом образует взрывоопасную смесь. Однако, при правильной эксплуатации практически безвреден.
ООО "ГАЗ Вэлдинг" – продажа газовых баллонов, технический газов, газового оборудования, сварочных материалов.
Источник: www.gas-weld.ru
Горение газов
При проектировании и эксплуатации газопламенного оборудования часто возникает вопрос об определении оптимального соотношения количества горючего и окислителя, обеспечивающего их полное сгорание с выделением максимального количества тепловой энергии.
Рассмотрим методику определения оптимального соотношения количества горючего и окислителя на примере: горючий газ – метан (Cp), окислитель – кислород (O2).
Реакция окисления (горения) метан/кислород:
Молярная масса одной молекулы: водорода (Н) – 1 г/моль, углерода (C) составляет 12 г/моль, кислород (O) – 16 г/моль. Тогда, молярная масса молекулы метана (CH4) составляет 16 г/моль, а молярная масса молекулы кислорода (O2) составляет 32 г/моль. Как следует из формулы (1), для полного окисления одной молекулы метана (CH4) требуется две молекулы кислорода (O2).
Введем понятие стехиометрического отношения [1] окислителя к горючему (по массе):
где m – масса газа;
ν – количество вещества, моль [2];
M – молярная масса газа;
индекс «ок» – окислитель;
индекс «гг» – горючий газ.
Количество вещества определяется в молях и характеризует число структурных единиц (ими могут быть атомы или молекулы) определяемого вещества, отнесенного к числу структурных единиц (атомов) в 0,012 кг (12 гр) изотопа углерода C 12 . Из этого следует, что в 0,012 кг (12 гр) изотопа углерода C12 содержится один моль количества вещества. Само число структурных единиц, содержащихся в одном моле вещества, называется числом Авогадро и равно NA = 6,023×10 23 моль -1 = 6,023×10 26 кмоль -1 [2].
В таком случае количество вещества определяется соотношением:
где N – число структурных единиц (молекул) веществ, участвующих в реакции окисления.
Как указывалось выше, в одном моле любого вещества содержится NA число структурных единиц, при этом у каждого вещества структурная единица обладает своей массой (масса атома, масса молекулы). Следовательно, массой обладает и один моль вещества, эта масса называется молярной массой. В таком случае, если вещество (в частности газ) имеет массу m, а число структурных единиц этого вещества таково, что количества вещества составляет ν, то:
Тогда, в частном случае, при сгорании метана в кислороде, можно записать:
На практике измерять массу газа неудобно и используется измерение объемов газа. Для того, что бы определить потребный объем кислорода для полного сгорания 1 м3 метана, запишем уравнение состояния [2] для каждого из газов:
где p – давление газа;
V – объем газа;
R – универсальная газовая постоянная;
T – температура газа.
Следует заметить, что в момент реакции давление и температура газов будут одинаковыми.
Решим соотношения (5а) и (5б) относительно объемов соответствующих газов и определим стехиометрическое отношение кислорода к метану (по объему):
Т.к. стехиометрическое соотношение кислорода к метану для полного сгорания определено в (4), то определим следующие значения для соотношения (6):
В таком случае отношение объема кислорода к объему метана равно 2, т.е. для сжигания 1 м 3 метана потребуется 2 м 3 кислорода.
Соотношение (6) можно записать более универсально:
Очень часто в газопламенном оборудовании в качестве окислителя используется воздух, а именно содержащийся в воздухе кислород. По данным, приведенным в [1], процентное содержание кислорода в воздухе (по массе) составляет 23,2%. Запишем соотношение:
где индекс «вз» – воздух;
Если в соотношение (8) числитель (масса кислорода) и знаменатель (масса воздуха) помножить на массу горючего газа, который необходимо сжечь (окислить), то можно перейти к стехиометрическим соотношениям (по массе):
Для исследования процесса горения метана в воздухе необходимо в соотношение (9б) подставить значение
т.е. для полного сжигания 1 кг метана требуется 17,24 кг воздуха.
Для определения объема воздуха, необходимого для сжигания 1м 3 метана, воспользуемся соотношением (7):
В общем виде соотношение (10а) примет вид:
Подставив значения в соотношение (10б), получим, что для сжигания 1 м 3 метана потребуется
9,512 м 3 воздуха.
Так же в качестве горючих газов часто используются пропан (C3H8) и бутан (C4H10).
Реакция окисления (горения) пропан/кислород и бутан/кислород:
Молярные массы: пропана – MC3H8 = 44 г/моль; бутана – MC4H10 = 58 г/моль.
Используя выводы, сделанные для реакции окисления метана и кислорода, получаем, что требуемая масса кислорода (O2) для сжигания 1 кг пропана (C3H8) – 3,636 кг кислорода (O2), а для сжигания 1 кг бутана (C4H10) – 3,586 кг кислорода (O2).
Тогда можем записать:
Учитывая соотношение (9б), определяем, что
т.е. для сжигания 1 кг пропана необходимо 15,672 кг воздуха, а для сжигания 1 кг бутана – 15,457 кг воздуха.
Используя соотношение (7) или (10б), определяем объем кислорода (O2) и воздуха, которые соответственно необходимы для сжигания 1 м 3 пропана и 1 м 3 бутана, что показано в таблице 1.
Таблица 1. Расход окислителя на 1 кг (1 м3) горючего газа
Стехиометрический состав горючей смеси — горение метана/пропана/бутана/пропанобутана/пропан-бутана.
Источник: xn--80akpflfht2c.xn--p1ai
Станьте первым!