Qu’est-ce que l’éthane ?
L’éthane est un composé organique dont la formule moléculaire est C2H6 et la formule structurelle CH3-CH3. Il s’agit du deuxième hydrocarbure saturé à chaîne la plus simple (alcane) après le méthane, qui possède un seul atome de carbone.
La molécule peut tourner autour de son grand axe et il n’existe pas d’isomères. Dans des conditions normales de température et de pression, c’est un gaz incolore et inodore dont le point d’ébullition est de -88,5 °C et le point de fusion de -182,8 °C.
Il est séparé par distillation du gaz naturel, du gaz de houille et du gaz de craquage du pétrole. C’est un gaz incolore, inodore, inflammable et explosif. Il faut veiller à ne pas le confondre avec des substances dangereuses. La décomposition thermique à haute température produit de l’éthylène à 800°C et de l’acétylène à 1300°C. Au Japon, il est considéré comme un gaz inflammable en vertu de la loi sur la sécurité des gaz à haute pression.
L’éthane seul n’est pas très utilisé mais il sert de matière première pour l’éthylène dans de nombreux produits pétrochimiques. Il est également utilisé comme carburant.
Histoire de l’éthane
L’éthane a été synthétisé pour la première fois par Michael Faraday en 1834 par électrolyse d’une solution aqueuse d’acétate de potassium. Naturellement, l’éthane a été découvert dissous dans du pétrole léger de Pennsylvanie par Edmund Ronald en 1864.
Propriétés de l’éthane
Il est insoluble dans l’eau et soluble dans les solvants organiques. Il est stable dans les liaisons carbone-hydrogène et carbone-carbone et n’est pas très réactif. Il ne réagit pratiquement pas avec les agents oxydants et réducteurs, les acides et les bases, mais l’irradiation lumineuse et le chauffage peuvent provoquer des réactions de substitution.
De plus, sa combustion complète produit du dioxyde de carbone et de l’eau.
C2H6 + 7/2 O2 → 2 CO2 + 3 H2O
Processus de production de l’éthane
L’éthane est la deuxième substance la plus abondante dans le gaz naturel après le méthane. Comme les autres alcanes, il est obtenu industriellement par distillation fractionnée du gaz naturel. La teneur en éthane varie de moins de 1 % à plus de 6 %, selon le gisement de gaz.
Avant les années 1960, l’éthane et les molécules plus grosses présentes dans le gaz naturel n’étaient pas séparés et étaient généralement simplement utilisés comme combustibles avec le méthane. Aujourd’hui, l’éthane est principalement séparé des autres composants du gaz naturel et constitue une importante matière première pétrochimique.
Plus précisément, l’éthane peut être efficacement séparé du méthane en le liquéfiant à très basse température. L’éthane peut être séparé des hydrocarbures plus lourds en éliminant le méthane gazeux et en poursuivant la distillation du liquide.
L’éthane peut également être séparé du gaz de pétrole, un mélange d’hydrocarbures gazeux, qui est un sous-produit du raffinage du pétrole.
En laboratoire, l’éthane est produit par électrolyse de solutions aqueuses d’acétate.
2 CH3COONa + 2 H2O → C2H6 + 2 CO2 + H2 + 2 NaOH
Utilisations de l’éthane
L’éthane est utilisé comme matière première pour divers produits chimiques, notamment pour la production d’éthylène. L’éthylène est utilisé comme produit intermédiaire dans l’industrie pétrochimique, principalement comme matière première pour les fibres synthétiques et les produits chimiques organiques. Par exemple, il est utilisé comme matière première pour divers produits qui nous entourent, tels que les sacs en polyéthylène, les articles ménagers fabriqués à partir de chlorure de polyvinyle, les vêtements, les isolants, les gaines de fils électriques, les canalisations d’eau et le caoutchouc synthétique. Le gaz éthylène est également utilisé pour faire mûrir les légumes et les fruits.
L’éthane peut également être utilisé comme combustible pour la production d’électricité, seul ou mélangé à du gaz naturel.