ピッチフォーク

ピッチフォークとは

ピッチフォーク

ピッチフォークは、ヨーロッパで使われ始めました。長い柄に熊手のように広がった金属の鋭い歯をつけた農機具です。
歯は、用途に合わせて2〜6本のストレート物や湾曲したものがあります。また歯の長さも間隔もまちまちです。日本では、ポークと言われています。

食器のフォークは、ピッチフォークの機能を真似て作られました。もともとフォークは、ピッチフォークのことでしたが、今では食器のフォークを指すようになりました。

また悪魔が持っている武器として描かれます。
悪魔の武器として描かれる理由として、ギリシャ神話のポセイドンの三又矛にており、強力な武器のイメージがあるからと言われています。

柄が長いことで、腰をあまり曲げないで使うことができるため、楽に作業ができるのも特徴です。

ピッチフォークの使用用途

ピッチフォークは小麦や干し草を刈り取った後に持ち上げて運んだり、葉っぱやぶどうなどの果実や柔らかい農作物を集めるときなど農作業に使われます。

また堆肥を作るためかき混ぜたり、ジャガイモやさつまいもなどの土の中にある作物を、傷つけずに収穫したり、土を掘り起こす時にも使用する事ができます。

畜産業でも干し草を集める時に使用されます。

それ以外に欧米では武器として使用されています。剣や銃などの価格の高い武器を、手にいれることができない農民などが槍の代わりに身を守るために使ったり、デモ抗議などに使われています。

映画では、ゾンビと戦うために使われたりしています。
サブカルチャーでは、悪魔が持っている武器がピッチフォークです。

バーンクリーナ

バーンクリーナとは

バーンクリーナとは、牛や豚を育てる畜産業で使用される機械です。

牛舎や豚舎内で、ふん尿溝に排出されたふん尿や通路に排出されたふん尿、汚れたワラなどの敷料を畜舎の外に出すコンベアーです。バーンクリーナの構造は、動力となるモーターにチェーンやワイヤーがついており、そのチェーンやワイヤーが畜舎内を輪をえがくように通っています。

そのため、動くときは一部ではなく全体で動くのが特徴です。バーンクリーナが開発される前は、牛舎や豚舎内のふん尿や汚れた敷料などを人の手作業で畜舎の外へと出しており、力作業が多く牛や豚の飼育頭数にも限界がありました。バーンクリーナにより、ふん尿や敷料などの処理が機械化されたため、仕事の効率化と力作業の軽減につながり、少人数でも多い頭数の牛や豚の飼育をすることが可能になっています。

飼育される牛や豚が多くなり、牛肉や豚肉、牛乳などが、安価に購入する事ができるようになりました。バーンクリーナの導入は、これからも生産者が安定的に牛肉や豚肉、牛乳を生産し、消費者に届けるという重要な役割も担っています。

バーンクリーナの使用用途

バーンクリーナは牛舎や豚舎内のふん尿や汚れた敷物を畜舎の外に自動的に出し、畜舎をきれいに保つために使用されます。搬出されたふん尿は、ふん尿集積所に集められて処理されたり、堆肥などに加工されます。

畜舎内のふん尿の処理は、必ず行わなければならない作業です。この作業をしないと畜舎内の衛生状態が保てず、畜舎内で病気が蔓延する可能性が高くなります。家畜動物が病気にかかってしまうと、肉や乳の生産量が減ったり、出荷物の品質の低下などにつながります。

また、家畜動物の病気には、牛の炭疽病や豚の豚丹毒病など家畜動物だけではなく人にも感染する人獣共通感染症があります。畜舎内の衛生状態が悪いことで人獣共通感染症の病気を引き起こしてしまうと、自分の農場だけではなく周辺地域や周辺に住んでいる方に大きな影響がでてしまうため、畜舎内を衛生的に保つことは畜産業にとって非常に重要です。

バーンクリーナの特徴

長所

  • ふん尿処理を機械化することで、作業の効率化につながります。
  • 畜舎内の衛生環境を良い状態で保つことができます。
  • 様々な畜舎の長さや構造に合わせて設置することができます。

短所

  • 導入にコストがかかります。
  • 機械ですので故障することもあり、日々のメンテナンスが必要です。

バーンクリーナの原理

バーンクリーナは、まず電気を動力にモーターが動き、その後モーターに連動しているチェーンやワイヤーが動きます。このチェーンやワイヤーはモーターに接続されていて、畜舎を一回りして再度モーターに接続するように張ってあります。これにより、重いふん尿を運ぶ際の負荷を一部分にかけず、全体に分散しながら運転することが可能です。

そして、チェーンやワイヤーにはふん尿を運ぶコンベアやふんをかき出す羽 (スクレーパー) がついています。コンベアやスクレーパーでふん尿を運ぶルートの終点地点や一部が畜舎外につながっていたり、ふん尿の収集場所になっていたりするため、一度の運転でふん尿を集めて捨てることができます。

バーンクリーナの種類

1. チェーン式

チェーン式のバーンクリーナは、アングルバトルと言われるハケのようなものをコンベアのチェーンに設置し、畜舎内のふん尿溝内を回るタイプです。ふん尿をハケでかいて集め、コンベアで運ぶような仕組みになっています。

日本では、主にチェーン式が使用されています。チェーン式はエレベータや旋回部を畜舎の形に合わせて配置可能で、汚れた敷料を運搬車に直接乗せるのに適していることが特徴です。

2. スクレーパー式

スクレーパー式は、畜舎内の通路や通路下にあるワイヤーに設置してあるスクレーパーの往復運動でふん尿を集める仕組みになっています。往復運動でふん尿をかき出す方向と逆方向に進むときはスクレーパーの角度が上がりふん尿を逆方向に押し戻さないようになっています。スクレーパー式は、畜舎の構造が50m以下などの短い一列の場合に適しています。

ドレッジ

ドレッジとは

ドレッジとは、水中の堆積物の除去・移動の行為のことであり、同時に水中の堆積物を除去する機械のことを指します。漁業分野でもよく使用される機械ですが、農業分野では主に地質調査や土地の維持のために使われます。

ドレッジは一般的に機械式、水力式、空気圧式の3種類のものに分類されます。機械式はクレーンからつるされた堀削バケツを使用して堆積物の移動させ、水力式は堆積物に多量の水を加えたものを作成し、パイプを使用して堆積物を移動させます。また、空気圧式は、水中に設置された空気差動式のポンプを用いて作業を行います。

3種類のドレッジにおいて最も異なる点は、堆積物の運搬後に排出される水の処理の方法です。機械式は、通常その場の堆積物の0.2倍から0.5倍の量の水量を使用します。それに対して油圧式は、その場の堆積物の5倍から10倍の量の水を使用しています。また、空気圧式は、少量の水を巻き込んで堆積物を吸引する構造となっています。

ドレッジを行う際の注意事項としては、ドレッジは水中の堆積物を巻き上げる構造になっているため、水質の汚染に気を付ける必要があります。

ドレッジの使用用途

ドレッジは水中の汚れや堆積物を除去するために行われる行動で、水中に汚染物が流れ込んだり、大量の漂流物が運ばれてきたりして、水中が汚染されてしまった場合によく行われます。堆積物を除去し、水源を清潔にすることで、農業に使用できる水源に改善することが、ドレッジを行う目的です。

農業分野等におけるドレッジの主な使用用途としては、以下のものが挙げられます。

  • 用水路の整備
  • 養殖池の清掃
  • 酪農と豚由来の廃棄物の管理
  • 泥炭地のメンテナンス
  • ラグーンの洗浄や埋め立て地の建設

また、ドレッジの種類に応じて、使用用途も異なります。機械式ドレッジは、その使用する水量の少なさから、堆積物の巻き上げや放出を最小限に抑えたいときに使用されます。油圧式ドレッジは、その効率的な構造から、幅広く使用されています。空気圧式のドレッジは、堆積物の吸引過程で高い圧力を必要とすることから、浅瀬よりは深海で使用されています。

 

レーダーリフレクター

レーダーリフレクターとは

レーダーリフレクター

レーダーリフレクターとは、金属素材の板を球状に組み合わせてレーダー波を効率よく反射するために作られた器具です。

大型船や一部のプレジャーボートは、夜間や霧の中など視界が悪い時に航行する際には、小型船や障害物の位置を確認して衝突を避けるためにレーダーを使用します。レーダーは、電波を対象物に向けて発射しその反射波を測定する装置で、対象物までの距離や方向を把握します。

しかし、レーダーの対象となる小型船舶の船体には電波をあまり跳ね返さない素材であるFRPが多く使われているので、大型船のレーダー画面上に映りにくくなっています。そこで、小型船は大型船からのレーダーをよく跳ね返すことができるように、レーダーリフレクター (レーダー反射器) を取り付けて自身の位置を大型船に知らせるようにします。

レーダーリフレクターの設置基準

レーダーリフレクターの設置基準は、「小型船舶に設置する航海用レーダー反射器の技術基準」に定められています。レーダーリフレクターの設置基準は、船舶の建造時期により異なっています。

平成6年11月3日までに建造された船には、レーダーリフレクターの設置は要しません。

平成6年11月4日から平成14年6月30日までに建造された船には、船質が鋼製又はアルミ製の場合等には設置は要しません。

平成14年7月1日から平成22年9月30日までに建造された船には、航行区域が湖川のみに限定されている場合等には設置は要しません。

平成22年10月1日以降に建造された船には、平成22年9月30日までと同様の基準となっていますが、レーダーリフレクターの設置を要する場合は新基準の大型のものが必要となっています。

トレーラー

トレーラーとは

トレーラー

トレーラーとは、トラクターのような牽引車に引っ張られている車輛のことです。

トラクターとセットでトレーラーと呼ばれることもありますが、大きな違いは動力です。トラクターにはエンジンが付いているため自走でき、トレーラーはできません。トレーラーは、非牽引車とも呼ばれます。

トレーラーはサイズが決まっており、簡単にサイズを変更できません。トレーラーは連結して牽引される側になるため種類が多く、用途によって違うトレーラーを選択するだけで機能を変更可能です。

基本は4輪とも空気を入れたタイヤを装備していますが、不整地を考慮して履帯装備したタイプもあります。タイヤと履帯の両方を用いた反履帯トラクターも広く使われてきました。

トレーラーの使用用途

トレーラーには非牽引車として各種機能があるため、目的によって使用用途が異なります。例えば、農業機械にはコンバイントレーラーがあります。刈り取った作物の収穫に特化したトレーラーであり、トラクターによって牽引されて持ち込まれ、稲作で利用されてきました。

トラクターにGPSなどを装備させて自動運転し、トレーラーの機能を使う場合もあります。大規模農場などで研究されている方法で、有人のトラクターと組み合わせることでトレーラーの複数の機能を少人数で発揮可能です。

特にトラクターの大型化が進んでいるため、トレーラー側も重量があっても多機能なトレーラーを利用できるようになりました。

トレーラーの特徴

長所

トレーラーを利用することで、色々なものを積載しやすく、移動スピードも向上します。農業で発生する運搬作業を効率的に行えるのが最も大きな長所です。

また、貨物車部分には重量税がかからず、複数のトレーラーをトラクター1台でけん引すると税金が安いです。1台のトラクターでも複数のトレーラーと連結可能で、効率的に輸送できます。さらに、トレーラーはトラックと比較して回転半径が小さく、右左折が長さの割に容易です。

短所

トレーナーの短所は、導入するのにコストがかかることです。また、公道を走る場合は、牽引免許が必要になります。農耕用のトラクターなど大型特殊自動車で牽引する際は、牽引免許だけでなく、大型特殊自動車免許も必要です。

トレーラーの種類

主にトレーラーはセミトレーラーとフルトレーラーの2種類に分類可能です。それ以外にも、両引きタイプのトレーラー、ポールトレーラー、連動ステア付トレーラー、傾斜台付トレーラーなどもあります。

1. セミトレーラー

セミトレーラーは日本でよく使われているトレーラーです。セミトレーラーには前輪がなく、後輪のみでけん引されます。トラクタに連結した走行が前提で作られている構造です。地面に補助輪を接地させると自立します。

コンテナ輸送に用いるコンテナ型や液体を輸送するタンク型などのボディタイプがあります。

2. フルトレーラー

フルトレーラーには前輪と後輪が付いており、トレーラーのほとんどの荷重を支える構造です。複数連結して移動でき、種類でトレーラーを分けられるため、搬送量が多いときに便利です。

フルトレーラーの構造はドリー式とセンターアクスル式に分類できます。ドリー式は前軸台車であるドリーを前輪に取り付けたフルトレーラーです。台車には旋回機能があり、左右に前輪が曲がります。センターアクスル式は車軸がトレーラーの中心に集中しています。セミトレーラーに似た動きをするため、ドリー式と比べて運転が容易です。

フルトレーラーは日本ではあまり見かけませんが、連結によって一回でセミトレーラーより大量の荷物を運べます。

3. 両引きタイプのトレーラー

前からと後からのいずれからでもけん引可能なトレーラーです。

4. ポールトレーラー

ロケットや鉄道車両のような長い貨物を運ぶ際に用いられます。

5. 連動ステア付トレーラー

車両のハンドルを切ったときにトレーラーのタイヤも曲がります。

6. 傾斜台付トレーラー

広い幅の荷物を運送する際に荷台の角度を変更可能です。

農業用トラクター

農業用トラクターとは

農業用トラクター

農業用トラクターとは、農作業を効率的に行うために最も使用される農業機械です。

大型のタイヤと強力なトルクで、畑の耕作や草刈り、種まき、収穫などの作業に使用されています。複数のアタッチメントを取り付けることが可能で、さまざまな農作業に対応できます。

農業の効率化や働き手不足の解消など、農業用トラクターは農業において不可欠な機械です。なお、牽引車としてのトラクターもありますが、ここでは農業用トラクターについて説明します。

農業用トラクターの使用用途

農業用トラクターは、さまざまな農作業で使用されています。アタッチメントを替えることで、さまざまな農作業に対応可能です。

1. 耕起 

耕起 (こうき) とは、植え付けの前に行う作業で、土をほぐす、混ぜる、雑草の引き抜きなどを行う作業です。ロータリー、またはプラウを取り付けて作業を行います。

2.代掻き

代掻き (しろかき) とは、稲の水没や田んぼ全体に水が行き届かないなどの不具合を防ぐために、水の入っている田んぼを平にする作業です。代掻きハロー、またはロータリーを取り付けて作業を行います。

3.施肥 

施肥 (せひ) とは、農作物の育成に必要な栄養分となる肥料を、畑の土壌に撒く作業です。肥料散布機、またはブロードキャスターを取り付けて作業を行います。

4.畝立て 

畝立て (うねたて) とは、畑の撥水性と通気性を良くするために行う作業です。農作物の根張りも良くなるため、畑作に不可欠です。培土機を取り付けて作業を行います。

5. マルチ張り

マルチ張りとは、土の乾燥や病気の伝染を防ぐため、畝をビニールやポリエチレンフィルムで覆うことです。マルチロータリーを取り付けて作業を行います。

6. 除雪

降雪のある地域では、農業用トラクターに除雪ブレードやスノーラッセルなどを取り付けて除雪作業も行います。

7. その他

種まきや草刈り作業、土壌改良剤や除草剤などの散布作業などにも使用されます。

農業用トラクターの特徴

長所

農業用トラクターの長所は、アタッチメントの多さです。アタッチメントを付け替えることで、複数の作業を行えます。効率良くさまざまな作業を行える多様性が最大の魅力です。

多少であれば、軟弱な地盤でも走行して作業ができる点も農業用トラクターの長所です。

短所

農業用トラクターの短所は、アタッチメントを複数用意するため、コストが高くなることです。農業用トラクターは、単体では作業を行うことができず、それぞれの作業に合うアタッチメントを用意しなければなりません。

農業用トラクターの種類

農業用トラクターの駆動方式は、ホイール式が一般的に知られていますが、そのほかにも2種類存在します。前輪がホイールで後輪部分がクローラの 「ハーフクローラ」 と、クローラのみの 「フルクローラ」です。

1. ホイール式

路上の走行性能が良く、長距離の移動が可能です。また、小回りが効く点もホイール式のメリットで、狭い場所での作業や、切り返しも簡単に行えます。

2. ハーフクローラ

ホイール式とフルクローラのメリットを合わせたタイプになります。ホイール式と比べて、路上の走行性は低くなりますが、水田など湿地での作業は効率良く行えます。

3. フルクローラ

フルクローラは接地面積が広いため、特に水田での作業で力を発揮します。また、雨上がり後の作業、雪の上での牽引作業も可能です。

農業用トラクターの選び方

農業用トラクターを選ぶ際は、作業を行う場所の大きさや土地の地形、使用目的などを考慮する必要があります。作業によって機体の大きさや必要な馬力、駆動方式を選ぶことも重要です。

維持管理費用についても、燃料費や修理費用を見積もり、経済的に持続可能な農業用トラクターを選ぶと良いです。

農業用トラクターのその他情報

農業用トラクターの運転免許

農業用のトラクターは、自分の農場や私道などで使用する場合は、運転免許が無くても使用できます。しかし、公道を走行して移動する際は、運転免許が必要です。

1. 小型特殊免許 ・ 普通免許 
小型特殊自動車とは「全長4.7m以下、幅1.7m以下、高さ2.0m以下、最高速度15km/h以下の条件を満たしたものを言います。普通自動車免許を持っていれば、小型特殊自動車の運転ができます。

2. 大型特殊免許
小型特殊自動車の規定を1つでも超えるものがあれば、大型特殊免許が必要です。大型特殊免許の取得で、農業用のトラクター以外の一部の建設用機械も運転もできます。

また、農耕車以外の大型車両を運転しない方であれば、大型特殊免許  (農耕者限定)  の取得をおすすめします。

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Propane Gas

What Is Propane Gas?

Propane is a saturated chain hydrocarbon, a colorless flammable gas (odorless in its pure form) with a weak characteristic odor.

Its chemical formula is C3H8, its molecular weight is 44.09, and its CAS number is 74-98-6. Propane is a chemical used primarily as a gaseous fuel and was discovered in 1857 by the French chemist Marcellin Berthelot.

Uses of Propane Gas

Propane gas is primarily utilized as a fuel in various applications due to its chemical properties.

Properties of Propane Gas

Propane has distinct physical and chemical characteristics that make it suitable for a range of applications.

1. Physical Properties

Propane exhibits specific physical properties making it distinct from other gases.

  • Melting Point: -187.6°C
  • Boiling Point: -42.1°C
  • Density: 1.5 times heavier than air
  • Solubility: Soluble in ether and ethanol, almost insoluble in water (solubility of 62.4 mg/L)
2. Other Features

Propane demonstrates additional noteworthy features.

  • Easy Liquefaction: Propane can be readily liquefied.
  • Combustion: It burns with a large flame when exposed to heat or fire.
  • Anesthetic Effect: Propane in high concentrations has an anesthetic effect.

Uses of Propane Gas

Propane finds various applications across different industries.

1. Gas Fuel

Propane is commonly used as a fuel, either alone or in mixtures with other gases.

2. Refrigerant

Propane serves as a refrigerant in gas absorption refrigeration systems, offering efficient cooling properties.

3. Other Applications

Propane is utilized as a solvent, aerosol agent, and feedstock in chemical synthesis processes.

Other Information on Propane Gas

Additional details regarding propane gas include its manufacturing process, chemical reactions, and legal considerations.

1. Propane Manufacturing Process

Propane is obtained through various methods such as natural gas processing, fractional distillation of petroleum, or cracking of alkanes.

2. Propane Reactions

Although propane’s chemical reactivity is low, it can undergo reactions to form other compounds.

3. Legal Information

Propane is regulated under various laws and regulations due to its hazardous and flammable nature.

4. Handling and Storage Precautions

Proper handling and storage precautions are essential to ensure safety when dealing with propane gas.

  • Store in a dedicated high-pressure gas container in a well-ventilated area below 40°C.
  • Avoid ignition sources and contact with strong oxidizers.
  • Ensure proper sealing of containers after use and wear appropriate protective gear.
  • Use propane in well-ventilated areas or with local exhaust ventilation systems.
  • Avoid inhalation of vapors to prevent asphyxiation and anesthetic effects.
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Butene

What Is Butene?

Butene is an unsaturated hydrocarbon with one double bond, whose molecular formula is represented by C4H8.

There are three isomers: 1-butene, 2-butene, and isobutene; two types of 2-butene exist: CIS-2-butene and trans-2-butene. Both are colorless gases with an odor characteristic of olefin gas and have a molecular weight of 56.10 g/mol.

Butene is present in the C4 fraction of the naphtha cracking process or the by-product C4 fraction of oil catalytic cracking and can be separated by distillation, among others. 1-butene and 2-butene are often used as liquefied petroleum gas in a mixed form.

Uses of Butene

The main uses of isomers of butene are as follows

  • 1-Butene
    It has a highly reactive double bond and is an important raw material in the petrochemical industry. It is used as a liquefied petroleum gas for fuel and as a synthetic raw material for the production of butyl alcohol, ethyl methyl ketone, and pentanol, which are used to make butyl alcohol and butadiene.
  • 2-Butene
    Industrially, it is used as an n-butene mixture, not separated from 1-butene.
  • Isobutene
    In addition to being used as a raw material for the production of isooctane and polymerized gasoline, isobutene is also used as a raw material for the production of synthetic rubber and alkyl halides.

Properties of Butene

1-butene has a melting point of -185.3°C, a boiling point of -6.3°C, and an ignition point of 384°C. It is soluble in ethanol, benzene, and diethyl ether.

CIS-2-butene has a melting point of -138.9°C and a boiling point of 3.7°C. Trans-2-butene has a melting point of -105.5°C and a boiling point of 0.9°C. Due to their very close boiling points, isomers are difficult to separate by distillation but often do not need to be separated because they exhibit similar reactivity. Typically, 2-butene is commercially available as a mixture of 70% cis and 30% trans.

Isobutene has a melting point of -140.3°C and a boiling point of -6.9°C.

Butene Structure

1-butene is a linear α-alkene. Its differential formula is CH3CH2CH=CH2 and its density is 0.62 g/cm3.

2-butene is the simplest alkene with geometrical isomerism and is represented by the differential formula CH3CH=CHCH3. cis-2-butene at 3.7°C has a density of 0.641 g/cm3 and trans-2-butene at 0.9°C has a density of 0.626 g/cm3. Cis-2-butene is also called cis-β-butylene and trans-2-butene is also called trans-β-butylene.

Isobutene has a structure in which two methyl groups are bonded to one carbon atom of ethylene. Its specific formula is CH2=C(CH3)2 and its density is 0.5879 g/cm3.

Other Information on Butene

1. Synthesis of Butene

Separation of crude C4 fractions yields a mixture of 1-butene and 2-butene. Dimerization of ethylene produces only terminal alkenes. It can be purified to high purity by distillation.

Isobutene can be isolated by reaction with sulfuric acid in the petroleum refining stream. It can usually be produced by catalytic dehydrogenation of isobutane. It can also be produced from acetone, cellulose, and xylose. Isobutene is also produced as a byproduct of the ethenolysis of diisobutylene during the synthesis of neohexene.

2. Butene Reaction

1-butene is easily polymerized to form polybutene. It is a raw material for the production of linear polyethylene and can be used as a precursor for polypropylene resin, methyl ethyl ketone, and epoxy butane.

Butadiene can be produced from 2-butene. Hydration reaction yields 2-butanol, which is oxidized to methyl ethyl ketone.

Isobutene is a raw material for methacrolein. The addition of methanol or ethanol to isobutene yields methyl tert-butyl ether or ethyl tert-butyl ether. Commercially tert-butylamine is also produced by zeolite-catalyzed amination of isobutylene. Polyisobutylene is produced when isobutene is polymerized, and isooctane can be synthesized by alkylation of isobutene. Friedel-Crafts reactions with phenol and 4-methoxyphenol yield dibutylhydroxytoluene and butylhydroxyanisole from isobutene.

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Butanediol

What Is Butanediol?

Butanediol is a divalent alcohol whose molecular formula is C4H10O2.

In addition to the widely used 1,4-butanediol, there are four other isomers of butanediol: 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, and 2,3-butanediol.

1,4-butanediol is classified as “acute toxicity (oral)” in the GHS classification. 

Uses of Butanediol

The uses of butanediol vary with each isomer, and all isomers are widely used in industry.

Typical applications for each isomer include 1,2-butanediol as a raw material for resins and amino acids, and 1,3-butanediol as a solvent, raw material for resins, and cosmetic additive. 1,4-butanediol can be used as a raw material for resins and solvents, and 2,3-butanediol as a raw material for pharmaceuticals and cosmetics.

In particular, 1,4-butanediol is an industrially important compound, as it is a raw material for tetrahydrofuran and γ-butyrolactone, which are widely used solvents in general.

Properties of Butanediol

1,2-butanediol has a melting point of -50°C, a boiling point of 195-196.9°C, and a density of 1.0023 g/cm3. 1,3-butanediol acts as a hypoglycemic agent for organisms and is converted to beta-hydroxybutyrate, which acts as a substrate for brain metabolism.

1,4-butanediol has a melting point of 20°C, a boiling point of 230°C, and a density of 1.010 g/cm3. In the body, 1,4-butanediol is metabolized to gamma-hydroxybutyrate. 2,3-butanediol has a melting point of 7.6°C, a boiling point of about 180°C, and a density of 1.000 to 1.010 g/cm3.

Structure of Butanediol

Butanediol is n-butane with two hydroxyl groups. Its molecular formula is C4H10O2 with a molar mass of 90.12 g/mol. 1,1-butanediol, for example, is unstable and quickly dehydrates to butyraldehyde.

In 1,2-butanediol, the carbon at position 2 is the chiral center. It is optically active, and there are two mirror isomers, (R)-1,2-butanediol and (S)-1,2-butanediol. Similarly, 1,3-butanediol has mirror-image isomers. And 2,3-butanediol has three stereoisomers: (2R,3R)-(-)-2,3-butanediol, (2S,3S)-(+)-2,3-butanediol and meso-2,3-butanediol.

Other Information on Butanediol

1. 1,4-Butanediol Synthesis

1,4-butanediol is widely synthesized by hydrogenation of 1,4-butanediol obtained by the Reppe reaction of acetylene and formaldehyde.

1,4-butanediol can also be synthesized by hydrogenation after the conversion of anhydrides such as succinic acid and maleic acid to methyl esters.

2. Reaction of 1,4-Butanediol

1,4-butanediol is a raw material for plastics and fibers such as polybutylene terephthalate. 1,4-butanediol reacts with terephthalic acid to produce polybutylene terephthalate.

As an engineering plastic, polybutylene terephthalate has excellent thermal stability, electrical properties, and dimensional accuracy, and is widely used in automotive and electrical and electronic components.

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Butane Gas

What Is Butane Gas?

Butane, a colorless gas with a characteristic hydrocarbon odor, has the chemical formula C4H10 and a molecular weight of 58.12. It exists in two isomers: linear n-butane and branched isobutane, making it one of the smallest alkanes. Discovered by Edward Frankland in 1849, butane serves primarily as a fuel.

Properties of Butane Gas

With a melting point of -138°C and a boiling point of -0.5°C, butane is insoluble in water but dissolves in ethanol, ether, and chloroform. It is highly flammable, presenting significant explosion risks when mixed with air or exposed to heat.

Uses of Butane Gas

Butane’s applications range from industrial fuel, where n-butane enhances gasoline’s octane number, to household uses in lighter fuel and portable stoves. Isobutane, utilized in the production of isoparaffins and as a refrigerant in CFC-free refrigerators, also serves as a component in liquefied petroleum gas (LPG).

Other Information on Butane Gas

1. Butane Manufacturing Process

Produced both in the laboratory and industrially, butane is extracted from petroleum through fractional distillation or as a byproduct in the refining process. It is present in crude oil and obtained during the cracking or reforming of heavy oils.

2. Butane Reaction

Butane combusts to form carbon dioxide and water in the presence of ample oxygen. Under limited oxygen, incomplete combustion yields soot and carbon monoxide. Butane also undergoes reactions to form chlorobutanes via radical mechanisms.

3. Legal Information

While not listed under as a deleterious substances, butane is regulated as a hazardous and flammable gas, necessitating proper labeling and handling precautions.

4. Handling and Storage Precautions

Butane should be stored in high-pressure containers, away from heat sources, with valves securely closed when not in use. It requires handling in well-ventilated or explosion-proof areas, with protective gear to prevent inhalation or skin contact.