Etano
Etanoa (grezieraz aither, eta -ano atzizkia) bi karbono atomo dituen alkano hidrokarburo alifatikoa da, C2H6 formulakoa. Baldintza normaletan, gasa eta erregai bikaina da. Bere irakite-puntua -88 °C-koa da.
| Etano | |
|---|---|
 | |
| Formula kimikoa | C2H6 |
| SMILES kanonikoa | 2D eredua |
| MolView | 3D eredua |
| Konposizioa | karbono eta hidrogeno |
| Mota | biogenic aliphatic hydrocarbon (en)  eta alkano |
| Ezaugarriak | |
| Soinuaren abiadura | 1.326 m/s (−88,6 °C, likido) 312 m/s (27 °C, gas) |
| Momentu dipolarra | 0 D |
| Fusio-puntua | −182,8 °C |
| Irakite-puntua | 184,6 K (1 atm) −88,6 °C (101,325 kPa) |
| Entropia molar estandarra | 229,6 J/(mol K) |
| Fusio-entalpia | 0 D |
| Formazio entalpia estandarra | −83.820 J/mol |
| Bero ahalmena | 1.663,5 J/(kg K) eta 1.757,2 J/(kg K) |
| Masa molekularra | 30,047 Da |
| Arriskuak | |
| NFPA 704 |  4
1
0
|
| Autoignizio tenperatura | 472 °C |
| Flash-puntua | 152 °C |
| Identifikatzaileak | |
| InChlKey | OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N |
| CAS zenbakia | 74-84-0 |
| ChemSpider | 6084 |
| PubChem | 6324 |
| Reaxys | 1730716 |
| Gmelin | 42266 |
| ChEBI | 212 |
| ChEMBL | CHEMBL135626 |
| NBE zenbakia | 1035 |
| RTECS zenbakia | KH3800000 |
| ZVG | 10010 |
| DSSTox zenbakia | KH3800000 |
| EC zenbakia | 200-814-8 |
| ECHA | 100.000.741 |
| CosIng | 33795 |
| MeSH | D004980 |
| Human Metabolome Database | HMDB0038209 |
| UNII | L99N5N533T |
| PDB Ligand | EHN |
| ASHRAE | 170 |
Hidrokarburo asko bezala, etanoa isolatu egiten da industria-mailan, gas naturaletik abiatuta eta petrolioa fintzeko azpiproduktu petrokimiko gisa. Etilenoa ekoizteko lehengai gisa erabiltzen da batez ere.
Hidrogeno atomo baten ordez beste talde funtzional bat jarriz gero, etanoaren deribatuak diren konposatuak osa daitezke. Adibidez, hidroxilo talde bati lotutako etil talde batek etanola sortzen du, alkohola edarietan.
Historia
aldatuEtanoa 1834an sintetizatu zuen lehen aldiz Michael Faradayk, potasio azetatozko disoluzio baten elektrolisiaren bidez. Erreakzio horren ondorioz sortutako hidrokarburoa metanoa zela pentsatu zuen, eta ez zuen gehiago ikertu.[1]
1847-1849 urteen artean, Kimika Organikoaren arloan erradikalen teoria aldarrikatzeko ahaleginetan, Hermann Kolbek eta Edward Franklandek etanoa ekoitzi zuten propionitriloa (etil zianuroa)[2] eta etil ioduroa potasio metalarekin murriztuz, eta, Faradayk bezala, azetatoen elektrolisiaren bidez. Erreakzio horien produktua metilo erradikalarekin (CH3) nahastu zuten, zeinen dimeroa etanoa (C2 H6) den.
Akats hori 1864an zuzendu zuen Carl Schorlemmer-ek, eta frogatu zuen erreakzio horien guztien produktua etanoa zela.[3] Etanoa Pennsilvaniako petrolio arinean disolbatuta aurkitu zuen Edmund Ronalds-ek 1864. urtean.[4] [5]
Propietateak
aldatuTenperatura eta presio estandarrean, etanoa gas kolorgea eta usaingabea da. Bere irakite-puntua -88,5 ºC-koa da (-127,3 °F) eta urtze-puntua -182,8 ºC-koa (-297,0 °F). Etano solidoa hainbat aldaketatan existitzen da.[6]Presio normalean hozten denean, agertzen den lehenengo aldaketa kristal plastiko bat da, sistema kubikoan kristalizatzen dena. Horrela, hidrogeno atomoen posizioak ez dira finkoak; molekulak aske bira daitezke ardatz luzearen inguruan. Etano hori 89,9 K-etik behera hoztean (–183,3 °C), etano II monokliniko metaegonkorra bihurtzen da (P 21/n espazioko taldea). Etanoak ez du disolbagarritasun handirik uretan.
Etanoaren lotura-parametroak zehaztasun handiz neurtu dira mikrouhinen espektroskopiaren eta elektroien difrakzioaren bidez: rC-C = 1. 528(3) Å, rC-H = 1.088(5) Å eta CCH = 111.6(5)° mikrouhinen bidez eta rC-C = 1.524(3) Å, rC-H = 1.089(5) Å, eta CCH = 111. (5)° elektroien difrakzio bidez. 9(5)° elektroien difrakzio bidez (parentesi arteko zenbakiek azken digituetako ziurgabetasunak erakusten dituzte).[7]
Atmosferikoa eta estralurtarra
aldatuEtanoa gas-aztarna gisa dago Lurraren atmosferan, eta, gaur egun, 0,5 ppb-ko kontzentrazioa du itsas mailan. Hala ere, litekeena da industriaurreko kontzentrazioa bilioi bakoitzeko 0,25 parte baino ez izatea; izan ere, gaur egungo atmosferako etanoaren proportzio esanguratsu bat erregai fosil gisa sortua izan daiteke. Etano-kantitate globalak aldatu egin dira denborarekin, seguruenik gas naturalaren aztarnategien erreketaren ondorioz.[8] Etano-emisioen munduko tasak jaitsi egin ziren 1984tik 2010era,[8] baina AEBko Bakken formazioan gertatutako eskisto gasaren ekoizpenaren gorapenak erdira gelditu du jeitsiera.[9][10]
Etanoa berotegi-efektuko gas bat den arren, metanoa baino askoz urriagoa da; hilabete batzuetako bizitza baliagarria du[11], eta ez da hain eraginkorra erradiazioa xurgatzen bere masaren arabera. Izan ere, etanoaren berotze globalaren potentziala, hein handi batean, atmosferan metano bihurtzeari zor zaio.[12] Lau planeta erraldoien atmosferetan eta Saturno Titan-en ilargiaren atmosferan traza-osagai gisa aurkitu da.[13]
Atmosferako etanoa Eguzkiak metano gasean duen eragin fotokimikoaren emaitza da, atmosfera horietan ere badagoena: 160 nm-tik beherako uhin-luzera duten fotoi ultramoreek metano molekula fotodisozia dezakete metilo erradikal batean eta hidrogeno atomo batean. Bi metilo erradikal birkonbinatzen direnean, emaitza etanoa da:
CH4 → CH3- + -H
CH3- + -CH3 → C2H6
Lurreko atmosferan, erradikal hidroxiloek etanoa metanolaren lurruna bihurtzen dute, eta lurrun hauen iraupenaren bataz-bestekoa hiru hilabetekoa da.[11]
Titanen modu honetan ekoiztutako etanoa largiaren gainazalean berriro euri modura isurtzen da eta denborarekin, ilargiaren eskualde polar gehienak estaltzen dituzten hidrokarburo itsasoetan pilatzen da. 2007ko abenduan, Cassini zundak gutxienez laku bat aurkitu zuen Titanen hego poloan eta orain honi Ontario Lacus deritzo, bere azalera Lurreko Ontario lakuaren antzekoa delako (20.000 km2 gutxi gorabehera). 2008ko uztailean aurkeztutako datu espektroskopiko infragorrien analisiek,[14] Ontario Lacus-en etano likidoa zegoela frogatu zuten. Zenbait hidrokarburo-laku nabarmen handiagoak, Ligeia Mare eta Kraken Mare Titan ipar polotik gertu aurkitu ziren, Cassinik bildutako radar-datuak erabilita. Uste da laku horiek, batez ere, etano eta metano likidoen nahasketa batez osatuta daudela uste da.
1996an, etanoa aurkitu zen Hyakutake kometan, eta, harrezkero, beste kometa batzuetan ere aurkitu da. Eguzki-sistematik urrun dauden gorputz horietan etanoa dagoenez, eguzki-nebulosaren osagai nagusitzat har daiteke, eguzkia eta planetak nebulosa horretatik sortu zirela uste baita.
2006an, NASA/Ameseko Ikerketa Zentroko Dale Cruikshank-ek (New Horizons-eko ikertzaileak) eta bere lankideek iragarri zuten Plutonen gainazalean etanoaren aurkikuntza espektroskopikoa egin zela[15].
Etanoaren ezaugarriak
aldatuICSC: 0266 CAS:74-84-0 UN: 1035 CE: 601-003-00-X
Gasa airearekin guztiz nahaskorra da, eta erraz sortzen dira nahasketa leherkorrak. Etanoak 21,2 eta 23,4 MJ/L inguruko bero-ahalmena du.
Sute arriskua
aldatuOso sukoia da. Etanoak eragindako suteak itzaltzeko hautsak edo karbono dioxidoa erabil daitezke. Hornidura etetea ere aukera ona da, baina ezin bada eta inguru hurbilerako arriskurik ez badago, gomendatzen da sutea berez itzaltzen uztea.
Leherketa
aldatuGas/aire nahasketak leherkorrak dira. Sutea gertatuz gero: etano botila hotz mantendu, urarekin hoztuz. Leku babestu batetik suteari aurre egitea gomendatzen da.
Isuriak eta ihesak
aldatuArrisku-eremutik atera eta galdetu aditu bati protokoloa. Aireztatu eremua. Ez bota inoiz ur-txorrotarik likidora. (Babes pertsonal gehigarria: arnasketa-ekipo autonomoa).
Esposizioa
aldatu- Likidoak izozketa eragin dezake.
- Itogarria
- Azala: Likidoarekin kontaktuan: izoztea eragin
- Begiak: Likidoarekin kontaktuan: izoztea eragin
Biltegiratzea
aldatuGiro-tenperaturan, etanoa oso gas sukoia da; beraz, leku hotzean gorde behar da.
Erabilera
aldatuEtanoaren erabilera nagusia etilenoa lurrun-cracking bidez ekoiztea da. Lurrunarekin diluitu eta tenperatura oso altuetan (900 °C-tan edo gehiago) denbora laburrean berotzen denean, hidrokarburo astunak hidrokarburo arinagoetan deskonposatzen dira, eta hidrokarburo aseak asegabe bihurtzen dira. Etanoari mesede egiten dio etilenoa ekoizteak, etanoaren lurrunezko cracking-a nahiko selektiboa delako etilenoarentzat; hidrokarburo astunenen lurrun-cracking-ak, berriz, etilenoan urriagoa den eta alkeno edo olefina(propeno eta butadieno), eta hidrokarburo aromatikoetan aberatsagoa den produktu-nahasketa sortzen du.
Esperimentu bidez, etanoa ikertzen ari dira oinarrizko beste produktu kimiko batzuetarako lehengai gisa. [Etanoaren klorazio oxidatiboa merkeagoa izan daiteke binil kloruroa lortzeko etilenoaren klorazioarekin erkatuz. Erreakzio hori sortzeko prozesu asko egin dira, baina binil klorurorako hautakortasun eskasak eta erreakzio-baldintza korrosiboek (zehazki, 500 °C-tik gorako tenperaturan azido klorhidrikoa duen erreakzio-nahaste batek) haietako gehienen merkaturatzea gailendu dute. Gaur egun, INEOS enpresa etanoa 1000 t/a-ko (tonak urteko) binil kloruro bihurtzeko instalazio pilotu bat egiten ari da Wilhelmshavenen, Alemanian.
Era berean, Saudi Arabiako SABIC enpresak iragarri du 30.000 t/-ko solairu bat eraikiko duela Yanbun, etanoaren oxidazioz azido azetikoa ekoizteko. Prozesu horren bideragarritasun ekonomikoa etanoak Saudi Arabiako petrolio-hobietatik gertu duen kostu baxuaren araberakoa izan daiteke, eta baliteke munduko beste leku batzuetan metanolaren karbonilazioarekin lehiakorra ez izatea.
Etanoa hozgarri gisa erabil daiteke hozte kriogenikoko sistemetan. Askoz eskala txikiagoan, ikerketa zientifikoan, etano likidoa kriomikroskopia elektronikorako uretan aberatsak diren laginak beiratzeko erabiltzen da. Etano likidoan -150 ºC-an edo hotzagoan azkar murgildutako ur-geruza mehe bat azkarregi izozten da ura kristalizatzeko. Izozte-metodo geldoagoek izotz-kristal kubikoak sor ditzakete, eta horiek egitura bigunak alda ditzakete, laginak kaltetuz, eta irudiaren kalitatea murriztu, elektroi-sorta detektagailura iritsi baino lehen sakabanatuz.
Osasuna eta segurtasuna
aldatuGiro-tenperaturan, etanoa oso gas sukoia da. Airearekin %3,0-%12,5 bolumenean nahasten denean, nahasketa leherkorra osatzen du.
Beste neurri batzuk hartu behar dira etanoa likido gisa biltegiratzen denean. Etano likidoarekin kontaktu zuzena izateak izozte larriak eragin ditzake. Giro-tenperaturan berotu arte, etano likidoaren lurrunak airea baino astunagoak dira, eta lurretik isuri daitezke, leku baxuetan metatuz; lurrunek su-iturriren bat aurkitzen badute, erreakzio kimikoak atzera egin dezake lurrundu ziren etano-iturrira
Etanoak oxigenoa dezplaza dezake, eta itotzeko arrisku bihur daiteke. Etanoak ez dakar inolako arrisku akutu edo kroniko toxikologikorik. Ez da kartzinogenoa.[16]
Errefrentziak
aldatu- ↑ «VI. Experimental researches in electricity.-Seventh Series» Philosophical Transactions of the Royal Society of London 124: 77–122. 1834-12-31 doi:. ISSN 0261-0523. (Noiz kontsultatua: 2024-10-23).
- ↑ (Ingelesez) Kolbe, H.; Frankland, E.. (1849). «VIII. On the products of the action of potassium on cyanide of ethyl» Quarterly Journal of the Chemical Society of London 1 (1): 60. doi:. ISSN 1743-6893. (Noiz kontsultatua: 2024-10-23).
- ↑ (Ingelesez) Schorlemmer, Carl. (1864-01). «Ueber die Identität des Aethylwasserstoffs und des Methyls» Justus Liebigs Annalen der Chemie 132 (2): 234–238. doi:. ISSN 0075-4617. (Noiz kontsultatua: 2024-10-23).
- ↑ Roscoe, H. E.; Schorlemmer, C.. (1877). «Review. A treatise on chemistry» The Analyst 2 (19): 115. doi:. ISSN 0003-2654. (Noiz kontsultatua: 2024-10-23).
- ↑ Watts, Sir Thomas, (1 July 1868–3 June 1951), Physician. Oxford University Press 2007-12-01 (Noiz kontsultatua: 2024-10-23).
- ↑ van Nes, G. J. H.; Vos, A.. (1978-06-01). «Single-crystal structures and electron density distributions of ethane, ethylene and acetylene. I. Single-crystal X-ray structure determinations of two modifications of ethane» Acta Crystallographica Section B Structural Crystallography and Crystal Chemistry 34 (6): 1947–1956. doi:. ISSN 0567-7408. (Noiz kontsultatua: 2024-10-23).
- ↑ (Ingelesez) Harmony, Marlin D.. (1990-11-15). «The equilibrium carbon–carbon single-bond length in ethane» The Journal of Chemical Physics 93 (10): 7522–7523. doi:. ISSN 0021-9606. (Noiz kontsultatua: 2024-10-23).
- ↑ a b (Ingelesez) Simpson, Isobel J.; Sulbaek Andersen, Mads P.; Meinardi, Simone; Bruhwiler, Lori; Blake, Nicola J.; Helmig, Detlev; Rowland, F. Sherwood; Blake, Donald R.. (2012-08). «Long-term decline of global atmospheric ethane concentrations and implications for methane» Nature 488 (7412): 490–494. doi:. ISSN 0028-0836. (Noiz kontsultatua: 2024-10-23).
- ↑ Kort, E. A.; Smith, M. L.; Murray, L. T.; Gvakharia, A.; Brandt, A. R.; Peischl, J.; Ryerson, T. B.; Sweeney, C. et al.. (2016-05-07). «Fugitive emissions from the Bakken shale illustrate role of shale production in global ethane shift» Geophysical Research Letters 43 (9): 4617–4623. doi:. ISSN 0094-8276. (Noiz kontsultatua: 2024-10-23).
- ↑ (Ingelesez) «One oil field a key culprit in global ethane gas increase» University of Michigan News 2016-04-26 (Noiz kontsultatua: 2024-10-23).
- ↑ a b Aydin, M.; Williams, M. B.; Saltzman, E. S.. (2007-04-12). «Feasibility of reconstructing paleoatmospheric records of selected alkanes, methyl halides, and sulfur gases from Greenland ice cores» Journal of Geophysical Research: Atmospheres 112 (D7) doi:. ISSN 0148-0227. (Noiz kontsultatua: 2024-10-23).
- ↑ Hodnebrog, Øivind; Dalsøren, Stig B.; Myhre, Gunnar. (2018-02). «Lifetimes, direct and indirect radiative forcing, and global warming potentials of ethane (C2H6), propane (C3H8), and butane (C4H10)» Atmospheric Science Letters 19 (2) doi:. ISSN 1530-261X. (Noiz kontsultatua: 2024-10-23).
- ↑ «NASA Confirms Liquid Lake on Saturn Moon - NASA Jet Propulsion Laboratory» web.archive.org 2011-06-05 (Noiz kontsultatua: 2024-10-23).
- ↑ Brown, R. H.; Soderblom, L. A.; Soderblom, J. M.; Clark, R. N.; Jaumann, R.; Barnes, J. W.; Sotin, C.; Buratti, B. et al.. (2008-07). «The identification of liquid ethane in Titan’s Ontario Lacus» Nature 454 (7204): 607–610. doi:. ISSN 0028-0836. (Noiz kontsultatua: 2024-10-23).
- ↑ «New Horizons Web Site» web.archive.org 2008-08-28 (Noiz kontsultatua: 2024-10-23).
- ↑ (Ingelesez) «Cancer Slope Factors» Environmental Biotechnology (Elsevier): 641–648. 2010 doi:. ISBN 978-0-12-375089-1. (Noiz kontsultatua: 2024-10-23).
