n-Butan

chemische Verbindung

n-Butan ist ein gasförmiges farbloses Alkan, das die geradkettige Form der beiden Strukturisomere (CH3–CH2–CH2–CH3) darstellt. Sein Isomer ist das Isobutan CH(CH3)3 (IUPAC-Name: Methylpropan).

Strukturformel
Strukturformel des Butans
Allgemeines
Name n-Butan
Andere Namen
Summenformel C4H10
Kurzbeschreibung

farbloses, fast geruchsloses Gas[1]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 106-97-8
EG-Nummer 203-448-7
ECHA-InfoCard 100.003.136
PubChem 7843
ChemSpider 7555
Wikidata Q134192
Eigenschaften
Molare Masse 58,12 g·mol−1
Aggregatzustand

gasförmig

Dichte
  • 0,6011 g·cm−3 (flüssig, am Siedepunkt)[1]
  • 2,71 g·l−1 (gasförmig, 0 °C, 1013 hPa)[1]
Schmelzpunkt

−138,3 °C[1]

Siedepunkt

−0,5 °C[1]

Dampfdruck

208 kPa (20 °C)[1]

Löslichkeit

sehr schlecht in Wasser (61 mg·l−1 bei 20 °C)[1]

Dipolmoment

0[2]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),[3] ggf. erweitert[1]
02 – Leicht-/Hochentzündlich 04 – Gasflasche

Gefahr

H- und P-Sätze H: 220​‐​280
P: 210​‐​377​‐​381​‐​403 [1]
MAK

2400 mg·m−3, 1000 ml·m−3[1]

Toxikologische Daten
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

EigenschaftenBearbeiten

Butan ist bei Raumtemperatur und Normaldruck gasförmig und hat einen Schmelzpunkt von −138 °C und einen Siedepunkt von −0,5 °C. Butan ist schwerer als Luft und wirkt in hohen Konzentrationen narkotisierend bis erstickend.[1] In Wasser ist Butan nahezu unlöslich (90 mg/l). n-Butan hat einen Flammpunkt von −60 °C und eine Zündtemperatur von 365 °C. Der Explosionsbereich von n-Butan liegt in Luft zwischen der unteren Explosionsgrenze (UEG) von 1,4 Vol.-% (33 g·m−3) und der oberen Explosionsgrenze (OEG) von 9,4 Vol.-% (231 g·m−3).[1] Der Heizwert liegt bei 12,69 kWh·kg−1, dies entspricht 32,31 kWh·m−3. Das Volumen ist als Normkubikmeter bei einer Temperatur von 0 °C und einem Druck von 101,325 kPa zu verstehen.[4]

Bromwasser und Kaliumpermanganatlösung werden durch n-Butan nicht entfärbt. Mit den Halogenen Chlor und Brom reagiert n-Butan – wie andere Alkane auch – gewöhnlich nicht. Unter Lichteinfluss bildet sich jedoch photochemisch durch eine Radikalkettenreaktion ein Gemisch verschiedener Chlorbutane bzw. Brombutane.

Verwendung und HerstellungBearbeiten

Butan ist ein sogenanntes Flüssiggas, das bei der Erdöldestillation anfällt. Es kommt im Erdöl und im Erdgas vor.

Butan wird zur Herstellung von 1,3-Butadien und Maleinsäureanhydrid und seit dem FCKW-Verbot als Treibgas in Sprays verwendet. (Lebensmittelzusatzstoff E 943a[5]) Im Gemisch mit wechselnden Anteilen Methylpropan und / oder Propan wird Butan als Brenngas („Flüssiggas“) zum Heizen und Kochen in Tanks und Gasflaschen sowie in Feuerzeugen eingesetzt. Als Treibstoff für Busse und Autos dient butanhaltiges Flüssiggas ebenfalls.

ReaktionenBearbeiten

Unter idealen Bedingungen oxidiert Butan zu Kohlenstoffdioxid und Wasser.

 

Gebrauch als DrogeBearbeiten

Butan wird als Droge verwendet. Die Wirkung ist mit ähnlichen Schnüffelstoffen zu vergleichen[6] und wird primär von Jugendlichen gesucht.[7][8]

Beim Konsum kann es zu einer Sauerstoffunterversorgung kommen, da sich das dichtere Butan in der Lunge absetzt und somit das nutzbare Lungenvolumen abnimmt. Es kann zu Übelkeit, Erbrechen und im schlimmsten Fall zu erheblichen Hirnschädigungen führen. Lebensgefahr besteht bei Erhöhung des Gehirndrucks. Durch Senkung der Krampfschwelle kann die Krampfanfälligkeit gesteigert werden. Psychische Abhängigkeit ist möglich. In geschlossenen Räumen und Fahrzeugen kann es zudem zu einem hochexplosiven Gas-Luft-Gemisch kommen.[9]

LiteraturBearbeiten

  • Geert Oldenburg: Propan – Butan. Springer, Berlin 1955.

WeblinksBearbeiten

Wiktionary: Butan – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
Commons: Butan – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. a b c d e f g h i j k l m Eintrag zu Butan in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 21. Dezember 2019 (JavaScript erforderlich).
  2. David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Permittivity (Dielectric Constant) of Gases, S. 6-188.
  3. Eintrag zu Butane im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. Februar 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
  4. Physikalische Daten von Flüssiggas. WPG Westfälische Propan-GmbH, abgerufen am 21. Oktober 2016.
  5. Text der Zusatzstoff-Zulassungsverordnung
  6. Robert Ackermann: Der plötzliche Schnüffeltod. In: die tageszeitung. 19. Juni 2008.
  7. Stadtnachrichten Markdorf (schwaebische.de): 15-Jähriger stirbt nach Deo-Schnüffeln. Abgerufen am 10. Oktober 2011.
  8. SpiegelOnline: Schnüffeln - Tödlicher Rausch aus der Dose vom 10. August 2010.
  9. Jugendamt Nürnberg (Hrsg.): Keine Flucht in die Sucht. (PDF-Datei; 313 kB) Nürnberg 2009.