n-Butan

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Strukturformel
Strukturformel des Butans
Allgemeines
Name n-Butan
Andere Namen
Summenformel C4H10
CAS-Nummer 106-97-8
PubChem 7843
Kurzbeschreibung

farbloses, fast geruchsloses Gas[1]

Eigenschaften
Molare Masse 58,12 g·mol−1
Aggregatzustand

gasförmig

Dichte
  • 0,6011 g·cm−3 (flüssig, am Siedepunkt)[1]
  • 2,71 g·l−1 (gasförmig, 0 °C, 1013 hPa)[1]
Schmelzpunkt

−138,3 °C[1]

Siedepunkt

−0,5 °C[1]

Dampfdruck

208 kPa (20 °C)[1]

Löslichkeit

sehr schlecht in Wasser (61 mg·l−1 bei 20 °C)[1]

Dipolmoment

0[2]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP)[3], ggf. erweitert[1]
02 – Leicht-/Hochentzündlich 04 – Gasflasche

Gefahr

H- und P-Sätze H: 220​‐​280
P: 210​‐​377​‐​381​‐​403 [1]
MAK

2400 mg·m−3, 1000 ml·m−3[1]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche vorhanden

n-Butan ist ein gasförmiges farbloses Alkan, das die geradkettige Form der beiden Strukturisomeren (CH3–CH2–CH2–CH3) darstellt. Sein Isomer ist das Isobutan CH(CH3)3 (IUPAC-Name: Methylpropan).

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. In Wasser ist Butan nahezu unlöslich (90 mg/l). n-Butan ist brennbar, Bromwasser und Kaliumpermanganatlösung werden durch n-Butan nicht entfärbt. Mit den Halogenen Chlor und Brom reagiert n-Butan – wie andere Alkane auch – gewöhnlich nicht. Unter Lichteinfluss bildet sich jedoch photochemisch durch eine Radikalkettenreaktion ein Gemisch verschiedener Chlorbutane bzw. Brombutane.

Butan ist schwerer als Luft und wirkt in hohen Konzentrationen narkotisierend bis erstickend.[1]

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).[1]

Der Heizwert liegt bei 12,69 kWh·kg−1, dies entspricht 32,31 kWh·m−3. Das Volumen ist als Normkubikmeter bei einer Temperatur von 0 °C und einem Druck von 101,325 kPa zu verstehen[4].

Verwendung und Herstellung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Butan ist ein sogenanntes Flüssiggas, das bei der Erdöldestillation anfällt. Es kommt im Erdöl und im Erdgas vor.

Butan wird zur Herstellung von 1,3-Butadien und Maleinsäure und seit dem FCKW-Verbot als Treibgas in Sprays verwendet. (Lebensmittelzusatzstoff E 943a[5]) Im Gemisch mit wechselnden Anteilen Methylpropan und Propan wird Butan als Brenngas („Flüssiggas“) zum Heizen und Kochen in Tanks und Gasflaschen sowie in Feuerzeugen eingesetzt. Als Treibstoff für Busse und Autos dient butanhaltiges Flüssiggas ebenfalls.

Butan wird trotz der Brennbarkeit wieder im Kühlschrank als Kältemittel eingesetzt (Kältemittelbezeichnung Butan R600 Methylpropan R600a), da die nichtbrennbaren Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) schädlich für die äußere Ozonschicht der Erdatmosphäre sind und die Ausbildung des Ozonlochs fördern. Als Kältemittel im Gefrierbereich ist es wegen des Siedepunkts von −0,5 °C ungeeignet. Manche Solarkollektoren verwenden Methylpropan als Wärmeträger. Zur Verwendung in der Baubranche (Brenner) ist es ungeeignet, da bei niedrigen Temperaturen kein Gasdruck entsteht.

Reaktionen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Unter idealen Bedingungen oxidiert Butan zu Kohlenstoffdioxid und Wasser.

Gebrauch als Droge[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Butan wird als Droge verwendet. Die Wirkung ist mit ähnlichen Schnüffelstoffen zu vergleichen,[6] und wird primär von Jugendlichen gesucht.[7][8]

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.[9]

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Geert Oldenburg: Propan – Butan. Springer, Berlin 1955.

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

 Wiktionary: Butan – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
 Commons: Butan – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b c d e f g h i j k l Eintrag zu Butan in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 22. Dezember 2008 (JavaScript erforderlich).
  2. David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Permittivity (Dielectric Constant) of Gases, S. 6-188.
  3. Eintrag zu Butane im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. Februar 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
  4. Physikalische Daten von Flüssiggas. WPG Westfälische Propan-GmbH, abgerufen am 21. Oktober 2016.
  5. ZZulV: Verordnung über die Zulassung von Zusatzstoffen zu Lebensmitteln zu technologischen Zwecken.
  6. Robert Ackermann: Der plötzliche Schnüffeltod. In: die tageszeitung. 19. Juni 2008.
  7. Stadtnachrichten Markdorf (schwaebische.de): 15-Jähriger stirbt nach Deo-Schnüffeln. Abgerufen am 10. Oktober 2011
  8. SpiegelOnline: Schnüffeln - Tödlicher Rausch aus der Dose vom 10. August 2010.
  9. Jugendamt Nürnberg (Hrsg.): Keine Flucht in die Sucht. (PDF-Datei; 313 kB) Nürnberg 2009.