گاز اتان چیست؟

گاز اتان یکی از ساده‌ترین هیدروکربن‌هایی است که در حین مطالعه شیمی آلی با آن مواجه می‌شویم. همانطور که از نامشان پیداست، هیدروکربن‌ها چیزی نیستند جز ترکیبات آلی که فقط از پیوندهای هیدروژن و کربن ساخته شده‌اند. اولین عضو از خانواده هیدروکربن‌ها متان است که از یک اتم کربن و چهار اتم هیدروژن تشکیل می‌شود. وقتی دو اتم کربن و شش اتم هیدروژن به هم پیوند می‌خورند، یک مولکول اتان به دست می‌آید.

اتان دومین عضو خانواده هیدروکربن‌ها با فرمول شیمیایی یا فرمول مولکولی C₂H₆ است. با نگاهی دقیق به ساختار این مولکول، می‌توانیم ببینیم که دو اتم کربن به یکدیگر پیوند خورده‌اند و سه اتم هیدروژن به هر یک از دو اتم کربن در دو طرف متصل هستند. بنابراین از نظر ساختاری اتان به شکل CH₃-CH₃ نشان داده می‌شود. ساختار نقطه خط لوییس اتان نیز نشان‌دهنده پیوند منفرد دو اتم کربن با یکدیگر بوده و هر یک از اتم‌های کربن توسط سه اتم هیدروژن به هم پیوند خورده‌اند.

مشخصات و خواص فیزیکی و شیمیایی اتان

همانطور که مشخص است برای هر ترکیبی دو نوع خاصیت وجود دارد که عبارتند از خواص فیزیکی و خواص شیمیایی. خواص فیزیکی گاز اتان شامل رنگ، نقطه جوش، جرم مولی، وزن مولکولی و فشار بخار اتان است:

• بی رنگ
• بی بو
• آتش‌زا
• جرم مولی 30.070 گرم بر مول
• چگالی گاز اتان 1.3562 کیلوگرم بر متر مکعب (در دمای 0 درجه سانتی‌گراد)
• چگالی اتان مایع 544.0 کیلوگرم بر متر مکعب (در دمای -88.5 درجه سانتیگراد)
• نقطه ذوب 182.8- درجه سانتی‌گراد (296.9- درجه فارنهایت و 90.4 کلوین)
• نقطه جوش 88.5- درجه سانتی‌گراد (127- درجه فارنهایت و 184.6 کلوین)
• دمای خود اشتعالی 497 درجه سانتی‌گراد

کاربرد اتان چیست؟

تولید اتیلن

گاز اتان به عنوان ماده اولیه، در معرض حرارت با محدوده دمایی 750-950 درجه سانتی‌گراد قرار گرفته و در این فرآیند به هیدروکربن کوچکتری به نام اتیلن تبدیل می‌شود.

ضد یخ خودرو

هنگامی که اتان با آب مخلوط می‌شود، نقطه انجماد آب را کاهش می‌دهد؛ بنابراین در سیستم‌های خنک کننده خودرو برای جلوگیری از یخ زدن آب در سیستم رادیاتور خودرو استفاده می‌شود.

تولید بطری‌های پلاستیکی

از گاز اتان در تولید اتیلن گلیکول استفاده می‌شود که در تولید بطری‌های پلاستیکی نوشابه و بطری‌های پلاستیکی نگهدارنده مایعات دیگر کاربرد دارد؛ بنابراین اتان یک محصول کلیدی است که از طریق واکنش‌ها و فرآیندهای مختلف برای رسیدن به اتیلن گلیکول مصرف می‌شود.

تولید پلی استر و الیاف

پلی استر از یک ماده شیمیایی به نام اتان-1-2-دیول ساخته شده است که محصولی از گاز اتان است. فرآیندهای مختلفی که اتان تحت آن قرار می‌گیرد، این ماده شیمیایی مهم را تولید می‌کند که در ساخت پلی استر استفاده می‌شود.

مبرد

از گاز اتان در سیستم‌های خنک کننده و یخچال‌ها استفاده می‌شود. این مولکول به خنک شدن مواد در یخچال کمک می‌کند. همراه با سایر مخلوط‌های شیمیایی، از این گاز برای فعال کردن سیستم خنک سازی یخچال استفاده می‌شود.

منابع گاز اتان

اتان از منابع متعددی به دست می‌آید؛ اما منابع اولیه گاز اتان، سوختن سوخت‌های فسیلی است. منابع دیگر شامل سوزاندن زیست توده‌ها می‌شوند. به عنوان مثال، آتش سوزی جنگل باعث سوزاندن میزان قابل توجهی از زیست توده‌ها می‌شود. سوخت‌های زیستی نیز سهم قابل توجهی در تولید اتان جهانی دارند. فعالیت‌های میکروبی زمین‌شناسی و اقیانوسی به افزایش میزان اتان در جو کمک می‌کنند؛ اما به دلیل عدم قطعیت زیاد در مورد میزان این سهم، این منبع اغلب در تخمین‌های انتشار خالص گنجانده نمی‌شود.

تاریخچه گاز اتان

کشف گاز اتان مربوط به شیمیدان دیمیتری مندلیف است که در دهه 1830 کار می‌کرد. این دانشمند با نگاه کردن به جدول تناوبی متوجه شد که عنصری در جدول وجود ندارد که حالت اکسیداسیون 2- داشته باشد. به همین ترتیب، اتان اولین بار در سال 1859 توسط دیمیتری مندلیف مشاهده شد.

نقطه ذوب اتان که برابر با 62 درجه سانتی‌گراد (147.2 درجه فارنهایت) بود، نیز برای اولین بار در سال 1862 اندازه گیری شد. در قرن نوزدهم، اتان، اتر نامیده شد. اما در نهایت، در سال 1897 بود که کارل رابرت بونسن برای اولین بار کشف اتان خالص را گزارش داد.

روش تولید گاز اتان

مستقیم‌ترین روش تولید اتان، تقطیر و خالص سازی اتان خام است. همچنین می‌توان آن را با تبدیل اتان به اتیلن و هیدروژن از طریق واکنش با هیدروژناسیون و مونوکسید کربن روی کاتالیزور آهن تهیه کرد.

تفاوت اتن و اتان چیست؟

• اتان یک آلکان و اتن یک آلکن است.
• فرمول مولکولی اتن C₂H₄ و اتان C₂H₆ است.
• اتان فقط دارای پیوندهای منفرد است؛ اما گاز اتن دارای پیوند دوگانه است. بنابراین، اتان به عنوان یک هیدروکربن اشباع در نظر گرفته می‌شود، در حالی که اتن به عنوان یک هیدروکربن غیر اشباع در نظر گرفته می‌شود.
• اتن می‌تواند تحت واکنش‌های پلیمریزاسیون قرار گیرد، اما اتان نمی‌تواند.

نکات ایمنی

• در مکان نگهداری کپسول گاز اتان، از وجود تهویه مناسب و تجهیزات ضد انفجار به خصوص در مناطق محدود اطمینان حاصل کنید.
• زمانی که ممکن است گازها یا بخارات قابل اشتعال آزاد شود، باید از آشکارسازهای گاز استفاده شود.
• هنگام کار با گاز اتان، از دستکش‌های مقاوم در برابر حرارت، لباس‌های محافظ تولید شده از مواد و پارچه‌های مقاوم در برابر مواد شیمیایی وآتش، عینک محافظ و محافظ تنفسی استفاده کنید.

نحوه حمل و نقل و نگهداری

• قبل از خوردن، آشامیدن یا سیگار کشیدن، دست‌ها و سایر نواحی که در معرض اتان قرار گرقته‌اند را با آب و صابون بشویید.
• برای جلوگیری از بروز خطرات مربوط به الکتریسیته ساکن، باید از روش‌ های مناسب اتصال زمین در محل نگهداری گاز اتان پیروی کرد.
• سیلندرهای کپسول گاز اتان باید به صورت عمودی نگهداری شوند.
• درپوش محافظ سوپاپ را در جای خود قرار داده و برای جلوگیری از افتادن، در جای خود محکم کنید.

قیمت و خرید گاز اتان

شرکت پارس هوای البرز مفتخر است به عنوان یکی از تامین کنندگان انواع گازهای صنعتی و خالص آزمایشگاهی، این گاز را با مطمئن‌ترین روش‌های حمل و نقل به دست شما برساند. برای کسب اطلاعات بیشتر و استعلام قیمت گاز اتان، از طریق صفحه تماس با ما در ارتباط باشید.