اتان
اتان با فرمول شیمیایی C2H6، یک هیدروکربن گازی بی رنگ، بی بو (ترکیبی از هیدروژن و کربن)، متعلق به سری پارافین است. این ترکیب، ساده ترین ساختار هیدروکربنی است که حاوی یک پیوند کربن-کربن است.
دومین جزء مهم گاز طبیعی است که به صورت محلول در روغن های نفتی و به عنوان محصول جانبی عملیات پالایشگاه نفت و کربن شدن زغال سنگ نیز وجود دارد. در ادامه این مطلب بیشتر با اتان چیست ؟، اتان و متانول چیست ؟، گاز اتان، کاربردهای آن و … آشنا خواهید شد. تا انتهای این متن، همراه ما، نگین تجارت شرق بمانید.
اتان چیست ؟
گاز اتان ، یکی از ساده ترین هیدروکربن های موجود است که از پیوندهای هیدروژن و کربن تشکیل می شود. این ماده، نخستین عضو از خانواده هیدروکربن های متان است که از ترکیب یک اتم کربن و چهار اتم هیدروژن بدست می آید. مولکول اتان، از پیوند بین دو اتم کربن و شش اتم هیدروژن تشکیل می شود.
تاریخچه و کشف و پالایش گاز اتان
این ماده، نخستین بار توسط فارادی کشف شد. (200 سال پیش) وی، گاز اتا ن را، در سال 1834 از طریق الکترولیزپتاسیماستات کشف کرد. این گاز از پالایش گاز طبیعی با اتیلن تشکیل می شود.
کشف اتان مربوط به شیمیدان دیمیتری مندلیف است که در دهه 1830 کار می کرد. با نگاه کردن به جدول تناوبی متوجه شد که عنصر موجود در جدول وجود ندارد. باید حالت اکسیداسیون رسمی 2- داشته باشد. با این حال، اولین بار در سال 1859 توسط دیمیتری مندلیف مشاهده شد.
نقطه ذوب آن 62 درجه سانتیگراد است، که برای اولین بار در سال 1862 اندازه گیری شد. در قرن نوزدهم، نام “اتر” به اتان تعلق گرفت. در حالی که مشاهدات جداگانه ای از اتان وجود داشت، تنها در سال 1897 بود که کارل رابرت بونسن برای اولین بار کشف اتان خالص را گزارش کرد.
ساختار مولکولی اتان
ساختار مولکولی آن مانند یک زنجیره مستقیم است که تنها یک پیوند کربن-کربن دارد. این عامل، می تواند آن را به ساده ترین هیدروکربن تبدیل کند.
یک مولکول با زنجیره مستقیم دارای تمام اتم های کربن است که در یک خط مستقیم قرار گیرد. و به صورت ردیفی از واگن های قطار ظاهر می شود. شکل هندسی چهار وجهی دارد و اتم‌های کربن آن هیبریداسیون sp3 دارند.
با جایگزین کردن یک گروه CH3 به نام گروه متیل برای یک هیدروژن متان بدست می آید.
ساختار اتان شامل یک جفت اتم کربن است که توسط یک گروه اتیل CH3 به هم متصل می شوند. اتم های کربن دو جفت الکترون ظرفیت مشترک دارند، یکی از هر یک، که باعث می شود آنها بسیار واکنش پذیر باشند.
گروه اتیل دارای یک جفت الکترون ظرفیتی است که دو الکترون اضافی باقی می گذارد. این الکترون ها می توانند با اتم های کربن گروه اتیل ( متیلن کلراید ) واکنش دهند و پیوند دوگانه اتان را تشکیل دهند.
اتم‌های کربن دو الکترون غیرپیوندی و هر یک از سه پیوند کووالانسی را تشکیل می‌دهند. کربن دارای بیشترین الکترونگاتیوی در بین چهار عنصر است. این بدان معنا است که بیشترین تمایل را برای به اشتراک گذاشتن الکترون ها با همسایگان خود دارد.
این ترکیب به شدت واکنش پذیر است. این واکنش پذیری است که باعث می شود گروه اتیل با اتم های کربن پیوند ایجاد کند.
خواص فیزیکی اتان – شیمیایی و مشخصات
C2H6، در دما و فشار استاندارد، گازی بی رنگ و بی بو است. نقطه جوش آن 88.5- درجه سانتی گراد (-127.3 درجه فارنهایت) و نقطه ذوب -182.8 درجه سانتی گراد (-297.0 درجه فارنهایت) است. اتان جامد ، به چندین شکل تغییر می کند.
هنگام خنک شدن تحت فشار معمولی، اولین تغییری که ظاهر می شود یک کریستال پلاستیکی است که در سیستم مکعبی متبلور می شود. در این شکل، موقعیت اتم های هیدروژن ثابت نیست. مولکول ها ممکن است آزادانه حول محور طولانی بچرخند.
خنک کردن این اتان در زیر حدود. 89.9 کلوین (183.2- درجه سانتیگراد؛ 297.8- درجه فارنهایت) آن را به اتان II متاپایدار مونوکلینیک (گروه فضایی P 21/n) تغییر می دهد. این ماده، حلالیت کمی در آب دارد. سایر خواص آن را، می توانید در جدول زیر مشاهده کنید.
| خواص فیزیکی-شیمیایی | |
| فرمول مولکولی | C2H6 |
| جرم مولکولی | 30.070 g·mol−1 |
| حالت فیزیکی | گازی بی رنگ |
| دانسیته | 1.3562 kg/m3 |
| دما ذوب | −182.8 °C |
| نقطه جوش | −88.5 °C |
| حلالیت در آب | 56.8 mg L−1 |
| نقطه اشتعال | −135 °C |
گاز اتان چیست ؟
اتن (ethane)، یک ماده شیمیایی با فرمول مولکولی C2H6 است که در گروه هیدروکربنی آلکان‌ها قرار دارد. این ماده، در شرایط STP، به صورت گازی بی رنگ دیده می شود. این گاز، در گاز طبیعی یافت می شود. اتیلن (اتن)، محصول پالایش، این محصول است.
اتان و متان چیست ؟
اتان، به عنوان یک گاز در جو زمین یافت می شود. در حال حاضر غلظت آن، در سطح دریا 0.5 ppb است. اگرچه غلظت آن در دوران پیش از صنعتی احتمالاً تنها حدود 0.25 قسمت در میلیارد بوده است. زیرا، بخش قابل توجهی از اتان در جو امروزی وجود دارد.
ممکن است از سوخت های فسیلی منشا گرفته باشد. مقادیر جهانی اتان در طول زمان، احتمالاً به دلیل شعله‌ور شدن در میدان‌های گاز طبیعی، تغییر کرده است.
اگرچه C2H6 یک گاز گلخانه ای است، اما فراوانی آن بسیار کمتر از متان است. این گاز، تنها چند ماه عمر می کند. در جذب تشعشعات نسبت به جرم کارایی کمتری دارد.
در واقع، پتانسیل گرمایش جهانی اتان عمدتاً ناشی از تبدیل آن در جو به متان است. به عنوان یک جزء ردیابی در اتمسفر هر چهار سیاره غول پیکر و در جو تیتان قمر زحل شناسایی شده است.
اتان اتمسفر ناشی از عمل فتوشیمیایی خورشید بر گاز متان است، که در جو وجود دارد. فوتون های فرابنفش با طول موج های کوتاه تر از 160 نانومتر می توانند مولکول متان را به رادیکال متیل و اتم هیدروژن جدا کنند. هنگامی که دو رادیکال متیل دوباره با هم ترکیب می شوند، اتان بدست می آید.
CH4 → CH3• + •H
CH3• + •CH3 → C2H6
در جو زمین، رادیکال های هیدروکسیل اتان، به بخار متانول با نیمه عمر حدود سه ماه تبدیل می شوند.
کاربرد اتان
اهمیت صنعتی C2H6 بر اساس سهولت تبدیل آن به اتیلن (C2H4) و هیدروژن از طریق پیرولیز یا ترک خوردن در هنگام عبور از لوله های داغ است. اتان، مانند پروپان و تا حدی بوتان، یک ماده خام اصلی برای صنعت پتروشیمی عظیم اتیلن است که محصولات مهمی مانند پلاستیک پلی اتیلن، مونو اتیلن گلایکول و اتیل الکل را تولید می کند.
- کاربرد اصلی اتان تولید اتیلن (اتن) با کراکینگ با بخار است. هنگامی که با بخار رقیق می شود و برای مدت کوتاهی تا دمای بسیار بالا (900 درجه سانتیگراد یا بیشتر) گرم می شود، هیدروکربن های سنگین به هیدروکربن های سبک تر تجزیه می شوند و هیدروکربن های اشباع، غیر اشباع می شوند.
- در تولید اتیلن و تولید اتان هالوژنه کاربرد دارد.
- به طور تجربی، اتان به عنوان یک ماده اولیه برای سایر مواد شیمیایی کالا در دست بررسی است. کلرزنی اکسیداتیو اتان مدتهاست که به نظر می رسد یک مسیر بالقوه اقتصادی تر برای وینیل کلرید نسبت به کلر اتیلن است.
- این ماده، را می توان به عنوان مبرد در سیستم های تبرید برودتی استفاده کرد.
- به عنوان سوخت استفاده می شود.
- در تهیه اتیلن گلیکول (این ماده تشکیلی، در تولید بطری‌های پلاستیکی نوشابه و بطری‌های پلاستیکی نگهدارنده مایعات دیگر استفاده می شود.)
- تولید پلی استر و الیاف
- به عنوان مبرد در سیستم های خنک کننده یخچال کاربرد دارد.
- در صنایع شیمیایی جهت تهیه اتیل استات، دی کلرومتان، اتانول، اتیل کلرید، اپوکسیتان، گلیکول، استالدئید، استایرن، پلی اتیلن، ترموپلیمرها و الکل های بالاتر مورد استفاده می شود.
- صنعت متالوزی
- به عنوان گاز کالیبراسیون در سیستم های احتراق
- در تحقیقات علمی، به صورت مایع برای انجماد مواد غنی از آب استفاده می شود.
- اتان در درجه اول به عنوان ماده اولیه برای تولید اتیلن برای تولید بیشتر پلاستیک، رسیدن میوه و ساخت مواد شوینده استفاده می شود.
در ادامه برخی از مهم ترین این کاربردها به طور مفصل توضیح داده شده است.
تهیه اتیلن
گاز اتان در محدوده دمایی 750-950 درجه سانتیگراد، به اتیلن تبدیل می شود.
ضد یخ خودرو
نقطه انجماد آب، در اثر ترکیب C2H6 با آب کاهش می یابد. بنابراین، می تواند در سیستم‌های خنک کننده خودرو برای جلوگیری از یخ زدن آب در سیستم رادیاتور اتومبیل مورد استفاده قرار گیرد.
تفاوت اتان و اتن چیست ؟
مهمترین و اصلیترین، تفاوت های اتن و اتان در جدول نوشته شده است.
| مشخصات | اتان | اتن |
| فرمول مولکولی | C2H6 | C2H4 |
| پیوند | دارای پیوند منفرد است. | پیوند دوگانه |
| اشباعیت | اشباع | غیر اشباع |
نحوه تولید گاز اتان
C2H6، بعد از متان، دومین جز بزرگ گاز طبیعی است. این ترکیب را می توان از گاز نفتی، مخلوطی از هیدروکربن های گازی که به عنوان محصول فرعی پالایش نفت تولید می شود، جدا کرد.
اتان به بهترین شکل از متان با مایع کردن آن در دماهای برودتی جدا می شود. استراتژی‌های تبرید مختلفی وجود دارد. اقتصادی‌ترین فرآیندی که در حال حاضر مورد استفاده گسترده قرار می‌گیرد، از یک توربو اکسپندر استفاده می‌کند و میتواند بیش از 90 درصد اتان را در گاز طبیعی بازیابی کند.
در این فرآیند، گاز سرد شده از طریق یک توربین منبسط می‌شود و دما را تا حدود -100 درجه سانتیگراد (148- درجه فارنهایت) کاهش می‌دهد. در این دمای پایین، متان گازی را می توان با تقطیر از اتان مایع و هیدروکربن های سنگین تر جدا کرد. تقطیر بیشتر C2H6 را از پروپان و هیدروکربن‌های سنگین‌تر جدا می‌کند.
منابع گاز اتان
- سوخت های فسیلی
- سوزاندن زیست توده‌ها
- سوخت‌های زیستی
نکات ایمنی و msds اتان
این گاز، در دمای اتاق، به شدت قابل اشتعال است. زمانیکه، با هوا در 3.0٪ تا 12.5٪ حجم مخلوط می شود، یک مخلوط انفجاری تشکیل می دهد.
برخی اقدامات احتیاطی اضافی در جایی که اتا ن به عنوان مایع برودتی ذخیره می شود ضروری است. تماس مستقیم با اتان مایع می تواند منجر به سرمازدگی شدید شود.
اتان میتواند اکسیژن را جابجا کند. و خطرات خفگی را در پی داشته باشد. هیچ خطر سم شناسی حاد یا مزمن شناخته شده ای ندارد. این ماده سرطان زا نیست.
خطرات و عوارض
در غلظت های بالا بخار، می تواند باعث خفگی شود. این مایع، موجب سرمازدگی شدید می شود. سایر عوارض و خطرات آن عبارتند از :
- بخارات بدون هشدار آن، ممکن است باعث سرگیجه یا خفگی شود.
- برخی از آنها در صورت استنشاق در غلظت های بالا ممکن است تحریک کننده باشند.
- تماس با گاز یا گاز مایع ممکن است باعث سوختگی، آسیب شدید و/یا سرمازدگی شود.
- آتش حاصل از آن، ممکن است گازهای تحریک کننده و یا سمی تولید کند.
حمل و نقل و ذخیره سازی
- قبل از خوردن و آشامیدن، شستن دست ها با آب و صابون ضروری است.
- از روش های اتصال به زمین استفاده کنید. این امر، جهت جلوگیری از بروز خطرات مربوط به الکتریسیته ساکن، کاربرد دارد.
- کپسول های حاوی این گاز را به صورت عمودی نگه دارید.
- از نگهداری این گاز، در مجاورت لاستیک بوتیل اجتناب کنید.
قیمت و خرید گاز اتان
نگین تجارت شرق، یکی از اصلیترین تولیدکنندگان و واردکننده های گازهای صنعتی و خالص آزمایشگاهی در بازار ایران است. جهت کسب اطلاعات بیشتر و استعلام از قیمت گاز اتان با خلوص ۹۹.۹۵% گرید ۳.۵، ۹۹.۹% گرید ۳، ۹۹.۵% گرید ۲.۵ و ۹۹% گرید ۲با کارشناسان فروش ما در تماس باشید.
| ردیف | نوع محصول | قیمت |
| ۱ | قیمت گاز اتان | تماس بگیرید |
