Газ пропан: загальні відомості

Коротка інформація
Пропан являє собою органічну речовину і відноситься до класу алканів. Будучи
вуглеводневим газом, пропан абсолютно прозорий, вибухонебезпечний і малотоксичний. Він часто застосовується в якості автомобільного палива для опалення і зварювальних робіт.
 
Формула: c 3 h 8
Температура кипіння: 42,09 °C
Щільність при нормальній температурі: 0,5005 г/см3
Температура плавлення: 187,6 °C
Молярна маса речовини: 44,1 г/моль
Питома теплота згорання: 48 МДж/кг

Загальні відомості про пропані

Пропан не здатний утворюватися природним шляхом. При переробці нафти і газу він синтезується поряд з бензином, дизелем, гасом і мастильними маслами. Цей побутовий газ зазвичай зберігається у вигляді рідини під дією тиску.
Пропан є третім членом гомологічного ряду насичених вуглеводнів (після метану і етану). При спалюванні пропану виділяється величезна кількість тепла, а полум'я в процесі горіння має блідо-блакитним або безбарвним світінням.
Будучи класичним представником ряду алканів, пропан не отруйний для людини, але володіє легким наркотичним дією. Крім того, він вибухо - і пожежонебезпечний.

Історія відкриття пропану

Передісторія відкриття пропану пов'язана з виявленням Клодом Луї Бертолле в 1785 році першого газу в гомологическом ряду насичених вуглеводнів. Французький хімік, вивчаючи болотний газ, визначив його склад і молекулярну формулу. Газ був названий метаном.
Пізніше, в 30-х роках ХІХ століття, Карл фон Райхенбах з букової смоли зумів утворити суміш вищих насичених вуглеводнів. Цю суміш німецький хімік назвав парафіном, вважаючи, що отримав кілька речовин, а одне. Середина ХІХ століття була ознаменована отриманням інших вуглеводнів, а в 1868 році вони були об'єднані у загальний клас.
У 1910 році експерт з вибухових речовин Гірничого бюро США – талановитий хімік доктор Уолтер О. Снеллінг – вперше виділив пропан, спираючись на дані, отримані раніше Бертолле і Райхенбахом. До 1911 році доктор Снеллінг зумів підготувати деяка кількість цього газу в чистому вигляді. У 1913 році використаний їм спосіб виробництва газу був запатентований.

Властивості пропану

Пропан позбавлений кольору і запаху, але при горінні може випускати блакитнувате світіння. Він погано розчиняється у воді. Скипає цей газ при температурі 42,1 °C, а замерзає при 188 °C. Присутність пропану в повітрі в концентрації від 2,1 до 9,5 % робить суміш вибухонебезпечної. Самостійно цей газ, перебуваючи в складі повітря, здатний спалахнути при температурі 466 °С (тиск, необхідний для самозаймання при цій температурі, складає 760 мм рт. ст.).
Хімічні властивості пропану повністю визначені його приналежністю до ряду алканів. Пропан вступає в реакції горіння, крекінгу, дегідрування, нитрирования, галогенирования. Будучи типовим насичених аліфатичних вуглеводнем, пропан володіє більшою здатністю до вступу в реакції з іншими речовинами, ніж перші два члена гомологічного ряду насичених вуглеводнів – метан і етан.

Отримання пропану

У чистому вигляді пропан в природі не існує і природним шляхом утворюватися не може.
Пропан утворюється в ході нафтохімічних процесів, в результаті термічного розкладання – піролізу – інших органічних сполук.
Ще одним промисловим способом отримання пропану є некаталитическая пряма гідрогенізація – так званий процес Бергиуса. При температурі 400-500 °С проходить розщеплення вугілля, йде крекінг (високотемпературна переробка). Під дією каталізаторів отримані в результаті крекінгу ароматичні і неграничні вуглеводні гидрируются, вступаючи в реакцію з воднем, подача якого також забезпечується на виробництві. Саме таким чином відбувається утворення рідких алканів, в тому числі пропану.
Пропан, поряд з бутаном і етаном, виділяється при переробці природного газу.
Пропан також утворюється як побічний продукт, одержуваний в різний час хімічних реакцій, наприклад, в процесі крекінгу нафти в бензин.

Застосування пропану

У виробництві пропан часто використовується для проведення зварювальних робіт, різання металів та інших газополум'яних робіт.
Висока тепловіддача пропану дозволяє з успіхом застосовувати його для обігріву виробничих приміщень, підігріву води в великих обсягах і для газових плит, використовуваних у харчовій промисловості. В галузі харчового виробництва пропан використовується і як харчова добавка з кодом Е944.
У хімічній промисловості пропан використовують для виробництва розчинників і як пропелент – речовина для створення надлишкового тиску в аерозольних балонах.
Очищений і осушений пропан в суміші з изобутаном використовується в якості холодоагенту в стаціонарних холодильних установках і кондиціонерах.
Побутова сфера застосування пропану визначається використанням цього газу в господарських цілях. За допомогою пропану здійснюється нагрівання води, приготування їжі, сезонний обігрів приватних будинків, будівель, що використовуються для потреб сільського господарства, окремо розташованих готелів. Крім того пропан може використовуватися для зварювання невеликих металоконструкцій, гаражів, теплиць, труб.
Актуальним стає застосування пропану в якості автомобільного палива. Цей газ набагато більш екологічний, ніж бензин, а вартість його на порядок нижче.

Цікаві факти про пропані

Однією з причин, за якими пропан змішують з бутаном, є специфічний різкий запах останнього. Сам пропан ніякого кольору і запаху не має, що ускладнює його ідентифікацію без проведення відповідних хімічних реакцій.
Процес газифікації приватних будинків за допомогою пропану набирає обертів через відносну дешевизну цього газу в порівнянні з іншими видами палива. Крім того, пропан досить екологічний, а його тепловіддача дуже висока.
Супутником планети Сатурн Титан, який часто називають двійником Землі в силу схожості рельєфу поверхні і наявності вулканів, океану, озер, атмосфери з високим вмістом азоту. Річки на цій планеті повні пропану і метану, а вулкани при виверженнях викидають в атмосферу все той же пропан, в поєднанні з метаном і крижаною водою.