Etano

ecuación: $\ rho = 1.9122 / 0.27937 ^ {(1+ (1-T / 305.32) ^ {0.29187})}$
Densidad del líquido en kmol · m -3 y temperatura en Kelvin, de 90,35 a 305,32 K.
Valores calculados:
0,31534 g · cm -3 a 25 ° C.

T (K)	T (° C)	ρ (kmolm -3 )	ρ (gcm -3 )
90,35	−182,8	21,64	0,65071
104,68	−168,47	21.14952	0,63597
111,85	−161,3	20.89909	0,62844
119.01	−154,14	20.64509	0,6208
126.18	−146,97	20.38729	0,61305
133,34	−139,81	20.12544	0.60517
140,51	−132,64	19.85926	0.59717
147,68	−125,47	19.58844	0.58902
154,84	−118,31	19.31263	0.58073
162.01	−111,14	19.03145	0.57228
169.17	−103,98	18.74444	0.56365
176,34	−96,81	18.4511	0.55482
183,5	−89,65	18.15086	0.5458
190,67	−82,48	17.84303	0.53654
197,84	−75,32	17.52685	0.52703

T (K)	T (° C)	ρ (kmolm -3 )	ρ (gcm -3 )
205	−68,15	17,20137	0.51725
212,17	−60,98	16.86551	0.50715
219,33	−53,82	16.51794	0,49669
226,5	−46,65	16.15704	0.48584
233,66	−39,49	15.78077	0,47453
240,83	−32,32	15.38658	0.46267
247,99	−25,16	14,97111	0.45018
255,16	−17,99	14.52987	0.43691
262,33	−10,82	14.05657	0,42268
269.49	−3,66	13.54202	0.40721
276,66	3,51	12,97176	0.39006
283,82	10,67	12.32078	0.37049
290,99	17,84	11.53841	0.34696
298.15	25	10.48594	0.31531
305.32	32,17	6.845	0,20583

Temperatura de autoignición

515 ° C

punto de inflamabilidad

−135 ° C

Límites explosivos en el aire

2,4 - 14,3 % por volumen
31 - 182 g · m -3

Presión de vapor saturante

37,8 bar a 20 ° C
46,9 bar a 30 ° C

ecuación: $P_ {vs} = exp (51.857+ \ frac {-2598.7} {T} + (- 5.1283) \ times ln (T) + (1.4913E-5) \ times T ^ {2})$
Presión en pascales y temperatura en Kelvin, de 90,35 a 305,32 K.
Valores calculados:
4.187.438,9 Pa a 25 ° C.

T (K)	T (° C)	P (Pa)
90,35	−182,8	1.1273
104,68	−168,47	28,34
111,85	−161,3	101,32
119.01	−154,14	305,95
126.18	−146,97	804.18
133,34	−139,81	1.883,8
140,51	−132,64	4.006,82
147,68	−125,47	7 854,91
154,84	−118,31	14.365,63
162.01	−111,14	24.754,93
169.17	−103,98	40.524,18
176,34	−96,81	63.452,68
183,5	−89,65	95.578,34
190,67	−82,48	139 170,68
197,84	−75,32	196.700,37

T (K)	T (° C)	P (Pa)
205	−68,15	270.809,26
212,17	−60,98	364.284,24
219,33	−53,82	480.037,37
226,5	−46,65	621.093,7
233,66	−39,49	790.587,75
240,83	−32,32	991.768,68
247,99	−25,16	1.228.014,22
255,16	−17,99	1502852,61
262,33	−10,82	1.819.992,34
269.49	−3,66	2.183.358,94
276,66	3,51	2.597.138,51
283,82	10,67	3.065.827,71
290,99	17,84	3.594.290,05
298.15	25	4.187.818,63
305.32	32,17	4 852 200

Viscosidad dinámica

63,4 mPo a -78,5 ° C

Punto crítico

32,15 ° C
49 bar
0,147 l · mol -1

Triple punto

−182,15 ° C
0,011 bares

Velocidad del sonido

1326 m · s -1 (líquido, -88,6 ° C )
312 m · s -1 (gas, 27 ° C , 1 atm )

Termoquímica

S 0 líquido, 1 bar

126,7 J · mol -1 · K -1

Δ f H 0 gas

-84,0 kJ · mol -1

Δ fus H °

0,583 kJ · mol -1 a -182,81 ° C

Δ vapor H °

9,76 kJ · mol -1 a 25 ° C
14,703 kJ · mol -1 a -89,05 ° C

C p

52,49 J · mol -1 · K -1 ( 25 ° C , gas)
68,68 J · mol -1 · K -1 ( -173,15 ° C , líquido)

ecuación: $C_ {P} = (28.146) + (4.3447E-2) \ times T + (1.8946E-4) \ times T ^ {2} + (-1.9082E-7) \ times T ^ {3} + (5.3349 E-11) \ times T ^ {4}$
Capacidad calorífica del gas en J · mol -1 · K -1 y temperatura en Kelvin, de 100 a 1500 K.
Valores calculados:
53.306 J · mol -1 · K -1 a 25 ° C.

T (K)	T (° C)	C p $(\ tfrac {J} {kmol \ times K})$	C p $(\ tfrac {J} {kg \ veces K})$
100	−173,15	34.200	1,137
193	−80,15	42,291	1.406
240	−33,15	47.025	1,564
286	12,85	51962	1,728
333	59,85	57 233	1.903
380	106,85	62.656	2.084
426	152,85	68,042	2 263
473	199,85	73,561	2,446
520	246,85	79.038	2.629
566	292,85	84.307	2 804
613	339,85	89,551	2 978
660	386,85	94 613	3 147
706	432,85	99 358	3.304
753	479,85	103,967	3 458
800	526,85	108,310	3.602

T (K)	T (° C)	C p $(\ tfrac {J} {kmol \ times K})$	C p $(\ tfrac {J} {kg \ veces K})$
846	572,85	112,289	3.734
893	619,85	116,068	3.860
940	666,85	119,553	3 976
986	712,85	122 683	4.080
1.033	759,85	125,603	4.177
1.080	806,85	128,257	4 265
1,126	852,85	130,618	4 344
1,173	899,85	132 815	4.417
1.220	946,85	134,829	4.484
1.266	992,85	136,662	4.545
1313	1.039,85	138.437	4.604
1360	1.086,85	140 168	4.662
1.406	1132.85	141874	4 718
1,453	1.179,85	143.695	4 779
1500	1 226,85	145.663	4.844

PCS

1560,7 kJ · mol -1 ( 25 ° C , gas)

PCI

1437,11 kJ · mol -1

Propiedades electronicas

1 re energía de ionización

11,56 ± 0,02 eV (gas)

Cristalografía

Clase de cristal o grupo espacial

P21 / n

Parámetros de malla

a = 4,226 Å

b = 5.623 Å
c = 8.000 Å
α = 90.00 °
β = 90.41 °
γ = 90.00 °
Z = 2

Volumen

190,10 Å 3

Precauciones

SGH

Peligro H220, H220 : gas extremadamente inflamable

WHMIS

A, B1, A :
Temperatura crítica del gas comprimido = 32,27 ° C
B1 :
Límite inferior de inflamabilidad del gas inflamable = 3,0%

Divulgación al 1,0% según los criterios de clasificación

NFPA 704

4 1 0

Transporte

1035

Código Kemler:
23 : gas inflamable
Número ONU :
1035 :
Clase ETHANE :
2.1
Etiqueta: 2.1 : Gases inflamables (corresponde a los grupos designados con una F mayúscula); Embalaje: -

223

1961

Código Kemler:
223 : gas licuado refrigerado, inflamable
Número ONU :
1961 : LÍQUIDO REFRIGERADO ETANO
Clase:
2.1
Etiqueta: 2.1 : Gases inflamables (corresponde a los grupos designados con una F mayúscula); Embalaje: -

Ecotoxicología

LogP

1,81

Unidades de SI y STP a menos que se indique lo contrario.

El etano es un hidrocarburo de la familia de los alcanos de fórmula empírica C 2 H 6. Es un gas combustible , incoloro e inodoro que se puede encontrar en el gas natural y también en los gases del petróleo .

usar

El etano es el reactivo básico para la síntesis de etileno mediante craqueo al vapor , monocloro- , 1,1-dicloro- y 1,1,1-tricloroetano mediante cloración . Combinando cloración con oxicloración , se puede sintetizar cloruro de vinilo y la reacción del etano con ácido nítrico en la fase gaseosa permite la formación de nitrometano y nitroetano .

El etano es un componente del gas de petróleo licuado, que es un combustible que se utiliza como sustituto del gas natural para aplicaciones particulares.

Propiedades fisicoquímicas

El etano se descompone a partir de una temperatura de 500 ° C . Su solubilidad en agua y en alcohol es mejor que la del metano ya que, a 20 ° C , es de 4,7 cm 3 por 100 cm 3 de agua y 150 cm 3 por 100 cm 3 de alcohol .

Producción y síntesis

El etano se deriva principalmente de la purificación de gas natural o se extrae del gas de petróleo licuado , una fracción del petróleo.

Transporte

Actualmente se transporta licuado, pero algún día también podría estar en forma de hidrato de etano ( clatrato ).

Ecología

El etano es un contaminante atmosférico clasificado entre los COV ( Compuesto orgánico volátil ).

Es uno de los precursores de la contaminación fotoquímica , que conduce en particular a la contaminación por ozono troposférico .

También se considera un trazador interesante porque está asociado con las emisiones geológicas de metano (gas de esquisto, gas natural, humos de petróleo ligero), pero no con las emisiones de metano biogénico (por lo que ha sido objeto de seguimiento en los últimos años. incluso desde el espacio) y modelado).

Emisiones naturales y antropogénicas

En la Tierra , medimos emisiones del orden de quince megatones de este gas a la atmósfera por año:

volcanes de lodo , fuentes geotérmicas , cuencas de petróleo y fugas de gas en el fondo del océano liberan de dos a cuatro megatones ;
alrededor de diez megatones provienen de incendios forestales , actividad biológica en los océanos, vida silvestre y humanos.
una cantidad no medida hasta la fecha proviene de fugas de pozos, gasoductos e instalaciones de petróleo y gas y, en particular, gas de esquisto basado en fracturación hidráulica .

Etano y gas de esquisto

Un estudio publicado en mayo de 2015 en la revista Atmospheric Environment muestra que el etano es un buen trazador de fugas de gas vinculadas a la explotación de gas de esquisto. Estas fugas se pueden detectar a cientos de millas a favor del viento de las áreas de extracción, incluso en los Estados Unidos en estados que prohíben o controlan estrictamente el fracking .

Este estudio siguió las anomalías detectadas en el contenido de etano en el aire en los Estados Unidos a partir de 2010, donde se detectó en cantidades significativas en estados donde se suponía que no debía emitirse: si bien `` hubo una disminución general en las emisiones de COV no metano y una mejora en la calidad del aire desde 1996, el nivel de etano en el aire , de 2010 a 2013, aumentó drásticamente del 7 al 15% del carbono orgánico total sin metano en el aire, un aumento de “alrededor del 30 por ciento de 2010 a 2013 ” . En ese momento, las emisiones de metano no estaban suficientemente monitoreadas en el país para estar vinculadas a estas anomalías en el nivel de etano en el aire. Si bien nada en Maryland podría explicar el aumento en el nivel de etano, se descubrió rápidamente que los valores por hora medidos por las estaciones de monitoreo fotoquímico en Baltimore y Washington DC estaban fuertemente correlacionados con la dirección del viento y la evolución de las actividades de fracturación hidráulica en la cuenca de Marcellus ( donde el gas de esquisto se ha explotado a gran escala durante algunos años), a una gran distancia aguas arriba (en relación con el viento) del punto de medición. Los modelos meteorológicos (basados en la rosa de los vientos y la velocidad del viento) confirmaron que Maryland estaba expuesta a las columnas de humo de emisiones distantes de Pensilvania , Virginia Occidental y Ohio . En Maryland, los vientos predominantes se originan en la cuenca de Marcellus 2/3 del tiempo.
Los autores del estudio pudieron excluir de las causas todas las fuentes capaces de explicar la aparición de estos picos de etano en el aire (incluidos vehículos, fugas de gasoductos o almacenamiento de gas natural en el condado de Garrett , Maryland, ubicado a 155 millas del Área de estudio). Además, encontraron que el mismo análisis no reveló estos picos de etano para Atlanta , Georgia, que se encuentra en un área no afectada por el desarrollo generalizado de gas natural y sin nuevas operaciones de petróleo y gas. Este estudio confirma el trabajo anterior que muestra que subestimamos la contaminación por metano inducida por la explotación del gas de esquisto, y muestra que esta contaminación puede tener efectos distantes (sabiendo que el etano se considera aquí como un trazador de otros más nocivos ( mercurio ) o más. gases reactivos de pozos, pero también de instalaciones y obras de perforación, terminación, reactivación y seguridad al final de su vida útil ( óxidos de nitrógeno , contaminación por partículas, dióxido de azufre y vapores de hidrocarburos también fuentes de contaminación del aire).

Para R. Subramanian (investigador de Carnegie Mellon , especializado en el estudio de partículas atmosféricas, cuyo trabajo ha demostrado que el etano es un excelente marcador de las emisiones de metano provenientes de la explotación y transporte de gas natural), este estudio muestra la contribución potencial del gas de esquisto. extracción en Pensilvania a la calidad del aire en los estados de sotavento, y la necesidad de considerar el transporte interestatal de esta contaminación al formular regulaciones ambientales con respecto a la contaminación por partículas y el control del ozono a nivel del suelo .

Para Ehrman, estos resultados también son fuertes indicios de que ya no podemos hablar de contaminación local, sino de que existe un “problema regional” . Agrega que los autores querían con esta publicación "traer este tema a la atención del público, abogar por el monitoreo a largo plazo del metano y promover la cooperación regional en el monitoreo y reducción de emisiones de la producción de gas natural" .

Biodegradabilidad en la naturaleza

Los microbios metanotróficos se conocen desde hace varias décadas , especialmente en ciertos sedimentos marinos. Aunque la reacción bioquímica necesaria es compleja y termodinámicamente improbable, los investigadores creen que también puede haber microbios capaces de consumir etano (emitido en aproximadamente el 10% de las columnas de gas natural que se encuentran localmente en las profundidades marinas). superficie constituyen aproximadamente el 5% del metano atmosférico).

En el fondo marino se descubrió un primer microorganismo capaz de consumir etano en condición anaeróbica (publicación 2019): las arqueas Argoarcheum ethanivorans ; oxida el etano gracias a una simbiosis con otro microorganismo que le aporta oxígeno, en acción mutualista ( sintrofia ), reduciendo el sulfato a sulfuro .

Notas y referencias

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Ver también

Nitroetano