Что такое пропан?
Пропан — третий член семейства алканов. Его молекулярная формула — C3ЧАС6, и молекулярная масса равна 44,10 г · моль−1. Он существует в виде газа при стандартной температуре и давлении, но может сжиматься до переносимой жидкости. Пропан не существует в природе, но его получают в процессе переработки нефти и как побочный продукт при переработке природного газа.
Пропан — это бесцветное, не имеющее запаха, нетоксичное и легковоспламеняющееся газообразное вещество, и для выявления утечек добавляется коммерческий одорант.
Что такое метан?
Метан, также известный как карбан, природный газ, болотный газ, тетрагидрид углерода, или карбид водорода, является самым маленьким членом семейства алканов. Его химическая формула — CH4 (четыре атома водорода связаны с одним атомом углерода). Это основная составляющая природного газа. Метан — это газ без цвета, запаха и вкуса. Он легко воспламеняется, так как его пары легче воздуха.
Метан естественным образом находится под землей и под морским дном. Атмосферный метан считается парниковым газом. Метан распадается на CH3- с водой в атмосфере.
Сырье добывают после переработки нефти методом нагрева при высоких температурах. Также как и метан, пропан лишен запаха и в целях безопасности его создают искусственным путем. Сжиженный газ закачивается в баллоны и хранится в таком виде при давлении 10-15 атмосфер. Цена за баллон пропана в два раза меньше, чем бензинового аналога. К баллонам предъявляются меньшие требования, чем к контейнерам с метаном. Сами контейнеры имеют меньший вес и могут быть тороидальными, цилиндрическими или плоскими. Таким образом, ГБО на пропане пользуется большей популярностью, чем топливо на метане.
В целом, метан — отличное топливо для тяжелогрузного транспорта и коммерческих автомобилей. Прежде всего, решающее значение имеет экономия денег на бензине, а не количество свободного места в салоне или багажнике. Для большинства автомобилистов пропан остается наиболее подходящим вариантом. Он более экономичен, чем бензин, а сами баллоны по размеру и весу меньше метановых.
Стоит отметить, что метан в отличии от пропана не рассчитан на отопление частных домов и для этой цели используется пропан-бутановая смесь. Однако если вы владелец фермы или производственного хозяйства, то имея соответствующее разрешение на хранение баллонов можете значительно сэкономить на топливе.
Отличается низкой стоимостью. Он дешевле пропана и бензина. Из-за минимального спроса цена в основном не растет, в связи с чем экономия на бензине больше по сравнению с пропаном. Существенным недостатком остается лишь сами резервуары для хранения этого газа.
Цилиндры под метан имеют большие габариты из-за чего их тяжело транспортировать и занимают они достаточно много места. Причина тому — высокое давление метанового газа. Можно купить баллон из композитного материала, который значительно легче по весу, но стоит он в 3-4 раза дороже. Метановый баллон оставляет за собой преимущество, так как срок его службы составляет 15-25 лет. Владелец пропанового ГБО за это время сменит 2-3 тороидальных бака.
В среднем стоимость пропанового цилиндры в два раза меньше, чем у бензина АИ-95. Баллоны для пропана легкие, компактные и вместительные.
Метан — это бесцветный природный газ, лишенный запаха. Для придания запаха применяются отдушки, такие как этилмеркаптан. Метановый газ в два раза легче воздуха и не содержит в своем составе отравляющих веществ. В баллоны он заправляется и хранится при давлении 200-250 атмосфер. По этой причине требования к прочности корпуса и толщине его стенок более строгие. По сравнению с дизельным топливом стоимость метана превышает в три раза.
Кроме этого, метан имеет высокое октановое число, варьирующееся от 108 до 120, и стабильный состав. В результате нет различия между зимним и летним газом, как в случае с пропаном. На метановом топливе транспортное средство работает без перебоев при температуре от -30°C до +30°C. Метановое ГБО устанавливается на большегрузные и коммерческие автомобили, поскольку баллоны с метаном имеют внушительные габариты и тяжелый вес.
Физические свойства алканов
С ростом числа атомов углерода в гомологическом ряду алканов :
, , и представляют собой бесцветные , не имеющие запаха.
и следующие алканы — бесцветные с характерным запахом.
Все алканы практически в воде.
Химические свойства алканов
Алканы реагируют при освещении с галогенами (хлором и бромом). При этом постепенно происходит замещение атомов водорода в молекуле алкана на атомы галогена:
При нагревании все алканы способны разлагаться с отщеплением водорода:
3. Реакции .
При сильном нагревании алканы разлагаются на уголь и водород:
4. Реакция .
Все алканы горят. При этом образуются углекислый газ и вода и выделяется большое количество тепла:
Нахождение в природе и применение алканов
Газообразные алканы (метан — бутан) входят в состав . Жидкие и твёрдые алканы содержатся в .
Применение алканов основано на их свойствах.
Выделение большого количества теплоты позволяет использовать насыщенные углеводороды в качестве .
Способность вступать в химические реакции даёт возможность применять алканы в качестве для производства разнообразных органических веществ.
Алканы используются как и важное для производства пластмасс, синтетических волокон, каучуков, синтетических моющих средств, растворителей.
Метан является основным компонентом природного газа. Он применяется в качестве топлива в быту и промышленности, а также широко используется для получения органических соединений. Рассмотрим некоторые направления применения метана и его производных более подробно.
используются в качестве растворителей.
При термическом разложении метана образуется (C) и
. Сажа входит в состав типографской краски, чернил для картриджей, применяется для производства резины, а водород служит сырьём для получения аммиака, соляной кислоты и других веществ.
Из метана получают
— исходное вещество для синтеза многих органических соединений.
При взаимодействии метана с водой получают
, который используют для получения метанола, аммиака.
Этан входит в состав природного газа. Дегидрированием этана получают этилен, из которого производят полиэтилен.
Пропан тоже содержится в природном газе. Он используется в составе пропан-бутановой смеси как топливо для бытовых нужд. Дегидрированием пропана получают пропилен для производства полипропилена, ацетона и других органических соединений.
Бутан также входит в состав природного газа. Он используется как топливо. Каталитическим окислением бутана получают уксусную кислоту. При дегидрировании бутана образуется бутадиен, необходимый для производства каучука.
Жидкие алканы входят в состав бензина и керосина — топлива для разных видов транспорта (автомобилей, тракторов, самолётов).
Твёрдые углеводороды образуют парафин — легкоплавкую массу, из которой изготавливаются свечи. Парафин используется также в медицине для физпроцедур. Сульфированием этих алканов получаются синтетические моющие средства.
Метан (CH4) и пропан (C3Н8) — относятся к классу предельных углеводородов (алканов). Оба этих соединения являются газами природного происхождения и различаются свойствами и длиной цепи. Для обоих газов характерно отсутствие цвета запаха.
Метан добывается в заболоченной местности, в торфяниках, на месте расположения бывших лесов. Пропан получают в процессе крекинга нефти.
https://youtube.com/watch?v=Vn4ZDTkq36M%3Ffeature%3Doembed
Физические свойства
Метан плохо растворим в жидкостях (в том числе органических), но его поглощают твердые адсорбенты. Он легче воздуха, более взрывоопасен и обладает в 2,5 раза меньшей теплотой сгорания, чем пропан. Поставляется исключительно в газообразном состоянии. По этой причине для сварки используют пропан. Метан нетоксичен, но взрывоопасен. Пропан также взрывоопасен, но токсичен и обладает небольшим наркотическим действием. В оба газа добавляют одоранты для того, чтобы почувствать утечку.
Пропан обладает большей реактогенностью и менее летуч. Поэтому, в случае утечки метан быстрее выветривается из помещения и салона автомобиля. Метан полностью сгорает и не выделяет вредные вещества в окружающую среду. Пропан выделяет смолы нефтепродуктов.
Химические свойства
Оба этих алкана вступают в реакции, характерные для их ряда — галогенирование. Хлорирование и сульфохлорирование, нитрование, сульфоокисление.Метан не реагирует с сильными окислителями — KMnO4, K2Cr2O7, не вступает в реакции с кислотами и щелочами. Изомеров нет.Пропан не имеет изомеров. В воде и полярных растворителях не растворяется, но растворим в неполярных — бензоле, ацетоне, этаноле.
Отличие метана и пропана в качестве автомобильного топлива
https://youtube.com/watch?v=YtaN5GW4__8%3Ffeature%3Doembed
По стоимости метан значительно дешевле пропана. Но и теплота сгорания пропана выше в 2,5 раза. Метан требует баллонов специальной формы, которые не подлежат замене и хранится при давлении 270 атмосфер. Само газобалонное оборудование для метана стоит вдвое больше, чем для пропана.На метане снижается тяга двигателя, но работает он тише.
Давление в баллоне пропана 10-15 атмосфер. Это позволяет использовать гораздо более легкие баллоны с меньшей толщиной стенок и поэтому самого пропана помещается в баллон больше, чем метана. Пропан сжиживается при комнатной температуре.
Газовые заправки для метана менее распространены, пропан или бутан-пропановая смесь часто встречается на обычных бензиновых заправках.
В чем разница между метаном и пропаном?
Метан:Молекулярная формула метана — CH4, и это пример тетраэдрической молекулы с четырьмя эквивалентными связями C – H (сигма-связи). Его структура приведена ниже.
Пропан:Молекулярная формула этана — C3ЧАС8, и его структура приведена ниже.
Метан: Метан горит бледно-голубым не светящимся пламенем, выделяя углекислый газ и воду в присутствии избытка воздуха или кислорода. Это очень экзотермическая реакция; таким образом, это отличное топливо.
Частично сгорает до окиси углерода (CO) при недостатке воздуха или кислорода.
Пропан:Пропан горит так же, как и другие алканы. Он полностью горит в присутствии избытка кислорода с образованием воды и углекислого газа.
В отсутствие кислорода, достаточного для процесса горения, он не полностью сгорает до окиси углерода и / или сажи углерода.
Сжигание пропана намного чище, чем сгорание бензина, но не так чисто, как сгорание природного газа.
Реакции
Метан: Метан показывает реакции замещения галогенами. В этих реакциях один или несколько атомов водорода заменяются равным числом атомов галогена, и это называется «галогенирование. » Он реагирует с хлором (Cl) и бромом (Br) в присутствии солнечного света.
Когда смесь метана и пара проходит через нагретый (1000 K) никель, нанесенный на поверхность оксида алюминия, он может производить водород.
Пропан: Пропан также демонстрирует реакции галогенирования в особых условиях с образованием различных продуктов в различных пропорциях.
Использование метана и пропана
Метан: Метан используется во многих промышленных химических процессах (в качестве топлива, природного газа, сжиженного природного газа) и транспортируется в виде охлаждаемой жидкости.
Пропан: Пропан обычно используется в качестве топлива в двигателях, печах, переносных печах, кислородно-газовых горелках, водонагревателях, сушилках для стирки и для отопления домов. Это один из сжиженных углеводородных газов, таких как бутан, пропилен и бутилен.
Экзотермическая реакция: экзотермическая реакция — это химическая реакция, при которой выделяется энергия за счет света или тепла.
Реакции замещения: реакция замещения — это химическая реакция, которая включает в себя замещение одной функциональной группы в химическом соединении и ее замену другой функциональной группой.
Метан против пропана
Метан и пропан являются первым и третьим членами семейства алканов. Их молекулярные формулы — CH4 и C3ЧАС8 соответственно. В ключевое отличие между метаном и пропаном их химическая структура; Метан содержит только один атом углерода и четыре атома водорода, тогда как пропан содержит три атома углерода с восемью атомами водорода.. Из-за этого различия их химические и физические свойства меняются.
Отличия пропана от метана — сравнение двух видов газа
Многие люди не обращают внимания на различия между метаном и пропаном. Оба относятся к природному газу, оба сжигаются, и оба применяются в качестве источника энергии. Несмотря на это они имеют существенное Различие, но обо всем по порядку. Для начала ознакомимся с краткими характеристиками каждого вида топлива.