Was ist Propan?
Propan ist ein gesättigter Kettenkohlenwasserstoff, ein farbloses, brennbares Gas (in reiner Form geruchlos) mit einem schwachen spezifischen Geruch.
Seine chemische Formel ist C3H8, sein Molekulargewicht beträgt 44,09 und seine CAS-Nummer ist 74-98-6. Propan ist eine Chemikalie, die hauptsächlich als gasförmiger Brennstoff verwendet wird und 1857 von dem französischen Chemiker Marcellin Berthelot entdeckt wurde.
Struktur von Propan
Die Strukturformel von Propan lautet CH3-CH2-CH3 und weist eine gefaltete lineare Struktur auf. Der Bindungsabstand zwischen den Kohlenstoffatomen beträgt etwa 154 pm, und der durch die gefaltete Struktur gebildete Winkel beträgt etwa 110°. Die Raumgruppe der Propankristalle ist P21/n, was auch der Grund für den besonders niedrigen Schmelzpunkt ist, der auf schlechte Stapelungseigenschaften und ein geringes Raumfüllungsverhältnis zurückzuführen ist.
Eigenschaften von Propan
1. Physikalische Eigenschaften
Propan hat einen Schmelzpunkt von -187,6 °C und einen Siedepunkt von -42,1 °C. Im Gegensatz zu anderen Erdgaskomponenten hat es einen niedrigen Siedepunkt und ist 1,5 Mal schwerer als Luft. Es ist löslich in Ether und Ethanol, aber kaum löslich in Wasser mit einer Löslichkeit von 62,4 mg/l.
2. Sonstige Eigenschaften
Propan verflüssigt sich leicht und brennt mit großer Flamme, wenn es Hitze oder Feuer ausgesetzt wird. Außerdem hat Propan in hohen Konzentrationen betäubende Eigenschaften.
Anwendungen von Propan
1. Gasförmiger Brennstoff
Propan wird als Kraftstoff in Form von Flüssiggas (LP-Gas) verwendet, entweder allein oder in einem Gemisch mit Propan, Butan oder Buten. Propan hat einen niedrigen Siedepunkt von -42,1 °C bei Atmosphärendruck und verdampft daher auch bei kalter Witterung leicht, weshalb es der Hauptbestandteil von Flüssiggas für den privaten und gewerblichen Gebrauch ist.
2. Kältemittel
Propan wird auch als Kältemittel in Gasabsorptionskältemaschinen verwendet, Kältemittel Nummer R-290. In den USA werden seit den 1930er Jahren hocheffiziente Gasabsorptionskälteanlagen verkauft, die Propangas als Kältemittel verwenden und für ihren Betrieb keinen Strom benötigen. Sie zeichnen sich auch dadurch aus, dass sie keine Antriebsteile haben und daher leicht zu warten sind.
3. Sonstige Anwendungen
Weitere Verwendungszwecke von Propan sind die Verwendung als Lösungsmittel, z. B. als Entparaffinierungsmittel in der Schmiermittelraffination, und als Aerosolmittel. Propan wird manchmal als Ausgangsstoff für die Synthese aromatischer Kohlenwasserstoffe mit Zeolith-Katalysatoren verwendet.
Weitere Informationen zu Propan
1. Verfahren zur Herstellung von Propan
Propan kann durch Erdgasverarbeitung, fraktionierte Destillation von Erdöl oder Cracken von Alkanen mit hohem Molekulargewicht gewonnen werden. Bei der Erdgasaufbereitung werden Propan und Butan unter Ausnutzung der unterschiedlichen Kondensationspunkte aus gasförmigem Erdgas abgetrennt. Propan ist ein Bestandteil von Erdöl und Erdgas und fällt als Spaltgas bei der Erdölraffination an.
2. Reaktionen von Propan
Die chemische Reaktivität von Propan ist gering, aber es kann dehydriert werden, um Propylen zu erzeugen, chloriert werden, um Propanchlorid zu erzeugen, nitriert werden, um Nitropropropan zu erzeugen usw.
3. Rechtliche Hinweise
Propan wird als Gefahrstoff eingestuft, so dass beim Umgang damit Vorsicht geboten ist.
4. Vorsichtsmaßnahmen bei der Handhabung und Lagerung
Bei der Handhabung und Lagerung sind folgende Vorsichtsmaßnahmen zu beachten:
- Für die Lagerung geeignete Hochdruckgasbehälter verwenden und an einem gut belüfteten Ort unter 40 °C lagern.
- Nicht in der Nähe von heißen Gegenständen, Funken und offenen Flammen lagern, da Entzündungsgefahr besteht.
- Nach Gebrauch das Ventil des Behälters vollständig schließen und die Mundstückkappe und die Schutzkappe aufsetzen.
- Kontakt mit sauerstoffreichen Substanzen (starke Oxidationsmittel) vermeiden, da Explosionsgefahr besteht.
- Im Freien, in einem gut belüfteten Raum oder in einem explosionsgeschützten lokalen Abluftsystem verwenden.
- Bei der Verwendung Schutzhandschuhe und Schutzbrille tragen.
- Einatmen der Dämpfe wegen Erstickungsgefahr und narkotisierender Wirkung vermeiden.