Was ist Isooctan?
Isooctan ist eine der verzweigten Verbindungen der gesättigten Kohlenwasserstoffe mit acht Kohlenstoffatomen.
In der Kraftstoffbranche ist es als 2,2,4-Trimethylpentan bekannt. Aufgrund seiner stabilen Verbrennung wird es als Standard für die Oktanzahl verwendet. Nach dem Feuerwehrgesetz ist es als gefährlicher Stoff der Klasse 4, Petroleum Nr. 1, eingestuft.
Chemische Formel: C8H18
Englische Bezeichnung: Isooctane
Molekulargewicht: 114,23
Anwendungen von Isooctan
Isooctan wird als positiver Referenzkraftstoff (Oktanzahl 100) zur Bestimmung der Oktanzahl verwendet. Es kann auch als Mischungsmaterial für die Herstellung von hochoktanigem Benzin verwendet werden. Hochoktanige Kraftstoffe haben eine geringe Klopffestigkeit und sind daher für den Betrieb von Fahrzeugmotoren geeignet.
Weitere Anwendungen sind die Verwendung als Lösungsmittel, Extraktionslösungsmittel, Lösungsmittel für organische Synthese, Aerosol-Lösungsmittel, Mittel für Korrekturflüssigkeiten, Metallreiniger, Tinten, Farben und Klebstoffe. Darüber hinaus kann es auch als Lösungsmittel für die Analyse verwendet werden, z. B. in der Hochleistungsflüssigkeitschromatographie.
Eigenschaften von Isooctan
Isooctan hat einen Schmelzpunkt von -107 °C und einen Siedepunkt von 99 °C. Es ist bei Raumtemperatur und Druck eine farblose Flüssigkeit und kommt in Spuren in Erdöl vor.
Es ist unlöslich in Wasser, aber mischbar mit Kohlenwasserstoff-Lösungsmitteln in jedem Verhältnis.
Struktur von Isooctan
Die Summenformel von Isooctan lautet C8H18, mit einem Molekulargewicht von 114,23 und einer Dichte von 0,69 g/cm3. Es hat eine verzweigte Struktur mit drei Methylgruppen, die an das Pentan gebunden sind. Die Differentialformel lautet CH3C(CH3)2CH2CH(CH3)2.
Es gibt 18 verschiedene Strukturisomere. Berücksichtigt man jedoch auch die Stereoisomere, gibt es 24 Typen.
Weitere Informationen zu Isooctan
1. Synthese von Isooctan
Isooctan kann durch Alkylierung von Isobutan mit Isobutylen hergestellt werden. Es kann auch durch Dimerisierung von Isobutylen mit Schwefel- und Phosphorsäure und Hydrierung des entstandenen Diisobutylens gewonnen werden.
2. Isooctan in Oktanzahl
Die Oktanzahl ist ein numerischer Wert, der die Widerstandsfähigkeit von Benzin gegen Selbstentzündung und Klopfen im Motor ausdrückt. Je höher die Oktanzahl, desto höher sind die Klopffestigkeit und die Klopffestigkeitseigenschaften.
Die Oktanzahl von Isooctan, das unter den Benzinbestandteilen eine relativ hohe Klopffestigkeit aufweist, beträgt 100, während die Oktanzahl von n-Heptan, das eine geringe Klopffestigkeit aufweist, 0 beträgt. Mit anderen Worten: Die Oktanzahl einer Probe ist das Volumenverhältnis von Isooctan in einer Mischung aus Isooctan und n-Heptan. Im Allgemeinen sind gesättigte Kohlenwasserstoffe mit mehr Verzweigungen klopffester.
3. Strukturisomere von Isooctan
Oktan mit 8 Kohlenstoffen in der Hauptkette ist ein Strukturisomer von Isooctan. Zu den Strukturisomeren mit 7 Kohlenstoffen in der Hauptkette gehören 2-Methylheptan, 3-Methylheptan und 4-Methylheptan, die eine Seitenkette haben.
Das Strukturisomer von Isooctan mit 6 Kohlenstoffen in der Hauptkette ist 3-Ethylhexan, das eine Seitenkette hat. Außerdem gibt es 2,2-Dimethylhexan, 2,3-Dimethylhexan, 2,4-Dimethylhexan, 2,5-Dimethylhexan, 3,3-Dimethylhexan und 3,4-Dimethylhexan mit zwei Seitenketten.
Zu den Strukturisomeren von Isooctan mit 5 Kohlenstoffen in der Hauptkette gehören 3-Ethyl-2-methylpentan und 3-Ethyl-3-methylpentan, die zwei Seitenketten haben, sowie 2,2,3-Trimethylpentan, 2,3,3-Trimethylpentan und 2,3,4-Trimethylpentan, die drei Seitenketten haben.
Außerdem gibt es ein Strukturisomer mit vier Kohlenstoffen in der Hauptkette, 2,2,3,3-Tetramethylbutan, das vier Seitenketten hat.