n-El pentà, també escrit com a pentà normal, és un hidrocarbur saturat amb cinc àtoms de carboni i dotze àtoms d'hidrogen, cosa que li dóna la fórmula molecular C5H12 i el número CAS 109-66-0. És un líquid incolor i volàtil amb una suau olor de gasolina-i un punt d'ebullició extremadament baix d'uns 36 graus centígrads. Aquestes propietats fan que l'n-pentà sigui un producte químic de cavall de batalla en la producció d'escumes d'aïllament, on actua com a agent d'expansió físic i un convenient dissolvent de baix punt d'ebullició en laboratoris i indústria.
Estructura i isòmers del pentà
El pentà existeix en tres isòmers estructurals amb la mateixa fórmula C5H12:
n-Pentà, una molècula de-cadena recta, CAS 109-66-0
Isopentà, també anomenat 2-metilbutà, amb una única branca de metil, CAS 78-78-4
Neopentà, també anomenat 2,2-dimetilpropà, amb una estructura molt ramificada, CAS 463-82-1
A més, el ciclopentà, CAS 287-92-3, és un isòmer en forma d'anell que s'utilitza àmpliament com a agent inflador per a l'escuma de poliuretà. El grau industrial venut amb el nom de pentà és sovint una barreja d'isòmers de cadena recta i ramificats, de manera que els compradors haurien de confirmar la composició exacta al certificat d'anàlisi.
Propietats físiques i químiques
Les propietats clau del n-pentà expliquen tant les seves aplicacions com els seus perills:
Número CAS: 109-66-0
Fórmula molecular: C5H12
Pes molecular: 72,15
Punt d'ebullició: aproximadament 36,1 graus centígrads
Punt de fusió: aproximadament -129,8 graus centígrads
Densitat: uns 0,626 g/mL a 20 graus centígrads
Punt d'inflamació: aproximadament -49 graus centígrads
Límits d'explosió a l'aire: aproximadament de l'1,4 al 7,8 per cent en volum
Solubilitat: pràcticament insoluble en aigua; totalment miscible amb la majoria de dissolvents orgànics
Amb un punt d'inflamació inferior a -40 graus centígrads i un punt d'ebullició proper a la temperatura ambient, el n-pentà es classifica com un líquid extremadament inflamable el vapor del qual forma mescles inflamables amb l'aire en gairebé totes les condicions ambientals.
Usos industrials del n-pentà
Agent de bufat per a escumes aïllants
L'aplicació més gran del n-pentà és com a agent d'expansió físic en la fabricació d'escumes rígides de poliuretà i poliestirè. Quan la barreja d'escuma s'escalfa, el pentà líquid es vaporitza i expandeix la matriu del polímer, creant l'estructura de cèl·lules tancades-que dóna el seu rendiment tèrmic als panells aïllants, els revestiments de neveres i els panells d'edificis. A causa del seu baix punt d'ebullició i la seva baixa conductivitat tèrmica, les escumes bufades de pentà-ofereixen un excel·lent valor d'aïllament i s'han convertit en el reemplaçament estàndard dels agents infladors de clorofluorocarburs-que esgoten l'ozó en moltes regions.
Aplicacions de dissolvents
n-El pentà s'utilitza com a dissolvent per a la síntesi orgànica, els processos d'extracció i l'anàlisi cromatogràfica. El seu baix punt d'ebullició permet una fàcil eliminació per evaporació, deixant un residu mínim, que és valuós en treballs farmacèutics, analítics i químics especialitzats. També s'utilitza com a mitjà de reacció per a la polimerització i com a dissolvent de laboratori d'olis i greixos.
Combustible i combustible-Usos de barreja
En el refinament del petroli, el n-pentà i altres fraccions lleugeres de pentà s'utilitzen com a components de barreja a la gasolina, on ajuden a ajustar la pressió de vapor i el comportament d'inici-fred del combustible. És important tenir en compte que el n-pentà és un hidrocarbur lleuger de baix-octà, de manera que es barreja per al control de la volatilitat més que com a reforç d'octani. El pentà també s'utilitza com a combustible per a cremadors de laboratori i estufes portàtils.
Intermedi químic
n-El pentà serveix com a precursor per a la producció de pentens, pentadiens i altres derivats petroquímics, i s'utilitza com a fluid de treball en algunes aplicacions especialitzades que requereixen un líquid volàtil i inert.
Seguretat, emmagatzematge i manipulació
Com que el n-pentà és extremadament inflamable i molt volàtil, cal prendre precaucions rigoroses:
Emmagatzemar en contenidors aprovats i tancats en una zona fresca i ventilada, lluny de fonts d'ignició, oxidants i la llum solar directa.
Utilitzeu equips elèctrics a prova d'explosió-i elimineu totes les fonts d'ignició, incloses les descàrregues estàtiques, a les zones d'emmagatzematge i manipulació.
Poseu a terra i enganxeu contenidors i equips durant la transferència
Proporcioneu una ventilació adequada, ja que el vapor es pot acumular a nivell del sòl i formar mescles explosives
Utilitzeu guants-resistents als productes químics, ulleres de seguretat i roba resistent a la-flama o antiestàtica
Utilitzeu la detecció de gas o la ventilació contínua quan el pentà es manipuli en espais tancats
Seguiu els requisits de transport de mercaderies perilloses, inclòs l'etiquetatge i la documentació adequats
En cas de vessament, elimineu les fonts d'ignició, ventileu la zona i contingueu el líquid amb eines que no facin-espurnes i absorbents adequats. La lluita contra incendis hauria d'utilitzar extintors de productes químics secs, escuma o diòxid de carboni adequats per als incendis de líquids inflamables.
Consideracions de qualitat per als compradors
Els compradors industrials han de confirmar si el producte és n-pentà pur o una barreja de pentà i sol·licitar un certificat d'anàlisi que inclogui l'assaig, la composició d'isòmers, el contingut d'aigua i els residus d'evaporació. El material normalment es subministra en bidons, IBC o contenidors cisterna, i els enviaments han d'incloure una fitxa de dades de seguretat i documentació sobre mercaderies perilloses. Les instal·lacions d'emmagatzematge s'han de dissenyar per a líquids inflamables amb una ventilació adequada, connexió a terra i protecció contra incendis.
Preguntes freqüents
Per a què serveix n-pentà?n-El pentà s'utilitza principalment com a agent inflador per a escumes d'aïllament de poliuretà i poliestirè rígid, com a dissolvent de baix-ebullició en extracció i cromatografia i com a component lleuger en la barreja de combustible.
Quin és el número CAS de n-pentà?El número de registre CAS de n-pentà és 109-66-0.
Quina diferència hi ha entre pentà i n-pentà?El pentà es refereix a la classe de compostos amb fórmula C5H12, que té tres isòmers estructurals. El n-pentà és l'isòmer-de cadena recta, CAS 109-66-0.
El n-pentà és un component de la gasolina d'alt-octà?No. n-El pentà té un índex d'octà baix i s'utilitza en la mescla de gasolina principalment per controlar la pressió de vapor i la volatilitat en comptes d'augmentar l'octà.
Per què s'utilitza n-pentà com a agent d'expansió?El seu baix punt d'ebullició i la seva baixa conductivitat tèrmica li permeten expandir les mescles d'escuma de polímers en estructures aïllants eficients, i ha substituït els agents d'inflació de clorofluorocarburs que esgoten l'ozó-en moltes aplicacions.
Quins són els principals perills del n-pentà?El principal perill és la inflamabilitat extrema: el seu punt d'inflamació és d'uns -49 graus centígrads i el seu vapor forma mescles explosives amb l'aire, per la qual cosa és essencial un control estricte de l'encesa i la ventilació.