Metil terc- butil éter

ecuación: ${\ displaystyle \ rho = 0.82157 / 0.27032 ^ {(1+ (1-T / 497.1) ^ {0.2829})}}$
Densidad del líquido en kmol · m -3 y temperatura en Kelvin, de 164,55 a 497,1 K.
Valores calculados:
0,73528 g · cm -3 a 25 ° C.

T (K)	T (° C)	ρ (kmolm -3 )	ρ (gcm -3 )
164,55	−108,6	9.7682	0.86107
186,72	−86,43	9.55027	0.84186
197,81	−75,35	9.439	0.83205
208,89	−64,26	9.32609	0.82209
219,98	−53,18	9.21142	0,81199
231.06	−42,09	9.09488	0,80171
242.15	−31,01	8.97636	0,79127
253.23	−19,92	8.85569	0,78063
264,32	−8,83	8.73273	0,76979
275,4	2,25	8.60729	0,75873
286,49	13.34	8.47917	0,74744
297,57	24,42	8.34814	0,73589
308,66	35,51	8.21393	0,72406
319,74	46,59	8.07623	0,71192
330,83	57.68	7.93469	0,69944

T (K)	T (° C)	ρ (kmolm -3 )	ρ (gcm -3 )
341,91	68,76	7.78886	0,68659
353	79,85	7.63827	0,67331
364.08	90,93	7.48228	0,65956
375.17	102.02	7.32015	0,64527
386.25	113,1	7.15096	0,63036
397,34	124.19	6,97351	0,61472
408,42	135,27	6.78627	0.59821
419.51	146,36	6.58716	0.58066
430.59	157,44	6.37329	0.56181
441,68	168,53	6.1404	0.54128
452,76	179,61	5.88182	0.51848
463,85	190,7	5.58598	0.4924
474,93	201,78	5.22941	0,46097
486.02	212,87	4.74773	0,41851
497,1	223,95	3.039	0.26789

Temperatura de autoignición

460 ° C

punto de inflamabilidad

−28 ° C

Límites explosivos en el aire

1,6 - 8,4 % vol

Presión de vapor saturante

175,9 mbar a 10 ° C
270 mbar a 20 ° C
596,9 mbar a 40 ° C
849 mbar a 50 ° C

ecuación: ${\ Displaystyle P_ {vs} = exp (55.875 + {\ frac {-5134.6} {T}} + (- 4.9604) \ times ln (T) + (1.9123E-17) \ times T ^ {6})}$
Presión en pascales y temperatura en Kelvin, de 164,55 a 497,1 K.
Valores calculados:
33.009,19 Pa a 25 ° C.

T (K)	T (° C)	P (Pa)
164,55	−108,6	0.536
186,72	−86,43	11.43
197,81	−75,35	40.09
208,89	−64,26	121,35
219,98	−53,18	324.22
231.06	−42,09	779.08
242.15	−31,01	1.709,42
253.23	−19,92	3 467,82
264,32	−8,83	6572.2
275,4	2,25	11.737,55
286,49	13.34	19.899,15
297,57	24,42	32.224,34
308,66	35,51	50111,61
319,74	46,59	75.177,94
330,83	57.68	109 236,7

T (K)	T (° C)	P (Pa)
341,91	68,76	154.269,94
353	79,85	212.399,47
364.08	90,93	285.861,33
375.17	102.02	376.988,25
386.25	113,1	488.204,13
397,34	124.19	622.034,01
408,42	135,27	781.132,76
419.51	146,36	968.335,04
430.59	157,44	1.186.729,54
441,68	168,53	1.439.760,5
452,76	179,61	1.731.360,57
463,85	190,7	2.066.120,53
474,93	201,78	2.449.503,42
486.02	212,87	2.888.113,85
497,1	223,95	3.410.600

Punto crítico

33,7 bares, 223,25 ° C

Termoquímica

S 0 gas, 1 bar

357,8 J K −1 mol −1

S 0 líquido, 1 bar

265,3 J K −1 mol −1

S 0 sólido

J K −1 mol −1

Δ f H 0 gas

−285,0 kJ mol −1

Δ f H 0 líquido

−315,4 kJ mol −1

Δ f H 0 sólido

kJ mol −1

Δ fus H °

7,6 kJ mol −1 a −108,59 ° C

Δ vapor H °

27,94 kJ mol −1 a 55,15 ° C

C p

187.5 J mol −1 K −1 (líquido, 55.15 ° C )

ecuación: ${\ Displaystyle C_ {P} = (140120) + (- 9.0000) \ times T + (0.56300) \ times T ^ {2}}$
Capacidad térmica del líquido en J · kmol -1 · K -1 y temperatura en Kelvin, de 164,55 a 328,35 K.
Valores calculados:
187,484 J · mol -1 · K -1 a 25 ° C.

T (K)	T (° C)	C p $(\ tfrac {J} {kmol \ times K})$	C p $(\ tfrac {J} {kg \ veces K})$
164,55	−108,6	153,880	1,746
175	−98,15	155,787	1,767
180	−93,15	156,741	1,778
186	−87,15	157,924	1792
191	−82,15	158,940	1.803
197	−76,15	160 196	1.817
202	−71,15	161,275	1.830
208	−65,15	162,606	1.845
213	−60,15	163,746	1.858
219	−54,15	165,151	1 874
224	−49,15	166,353	1,887
230	−43,15	167 833	1.904
235	−38,15	169,097	1,918
240	−33,15	170,389	1.933
246	−27,15	171,977	1.951

T (K)	T (° C)	C p $(\ tfrac {J} {kmol \ times K})$	C p $(\ tfrac {J} {kg \ veces K})$
251	−22,15	173,331	1966
257	−16,15	174.993	1985
262	−11,15	176,409	2.001
268	−5,15	178,145	2.021
273	−0,15	179623	2.038
279	5,85	181,433	2.058
284	10,85	182,973	2.076
290	16,85	184,858	2.097
295	21,85	186,460	2 115
301	27,85	188,419	2 137
306	32,85	190.083	2 156
311	37,85	191,775	2 176
317	43,85	193,842	2 199
322	48,85	195,596	2 219
328,35	55,2	197 860	2 245

ecuación: ${\ Displaystyle C_ {P} = (39.585) + (2.8849E-1) \ times T + (1.3825E-4) \ times T ^ {2} + (- 2.5131E-7) \ times T ^ {3} + (8.0807E-11) \ veces T ^ {4}}$
Capacidad calorífica del gas en J · mol -1 · K -1 y temperatura en Kelvin, de 200 a 1500 K.
Valores calculados:
131,866 J · mol -1 · K -1 a 25 ° C.

T (K)	T (° C)	C p $(\ tfrac {J} {kmol \ times K})$	C p $(\ tfrac {J} {kg \ veces K})$
200	−73,15	100 932	1,145
286	12,85	128.063	1,453
330	56,85	141,769	1,608
373	99,85	154,949	1,758
416	142,85	167,850	1.904
460	186,85	180,701	2.050
503	229,85	192,864	2 188
546	272,85	204,591	2 321
590	316,85	216,097	2 451
633	359,85	226,827	2.573
676	402,85	237.022	2.689
720	446,85	246,882	2 801
763	489,85	255,944	2.904
806	532,85	264,435	3000
850	576,85	272 533	3 092

T (K)	T (° C)	C p $(\ tfrac {J} {kmol \ times K})$	C p $(\ tfrac {J} {kg \ veces K})$
893	619,85	279 878	3 175
936	662,85	286,674	3,252
980	706,85	293.083	3.325
1.023	749,85	298,842	3 390
1.066	792,85	304,137	3.450
1110	836,85	309 118	3 507
1,153	879,85	313,607	3,558
1,196	922,85	317,777	3.605
1.240	966,85	321,777	3.650
1,283	1.009,85	325,495	3.693
1.326	1.052,85	329,099	3.733
1370	1096,85	332,754	3.775
1.413	1.139,85	336,383	3.816
1,456	1.182,85	340 164	3 859
1500	1 226,85	344,297	3.906

PCS

38,2 MJ kg −1

PCI

−3 368,97 kJ mol −1

Precauciones

NFPA 704

3 1 0

Directiva 67/548 / CEE

F Número de índice :
603-181-00-X

Clasificación :
F; R11 - Xi;

Símbolos R38 :
Xi : Irritante
F : Fácilmente inflamable

Frases R :
R11 : Fácilmente inflamable.
R38 : Irrita la piel.

Frases S :
S9 : Consérvese el recipiente en lugar bien ventilado.
S16 : Mantener alejado de toda fuente de ignición. No fumar.
S24 : Evite el contacto con la piel.

Frases R : 11, 38,
Frases S : 9, 16, 24,

Transporte

2398

Código Kemler:
33 : líquido muy inflamable (punto de inflamación inferior a 21 ° C )
Número ONU :
2398 : terc-BUTYL MEHYL ETHER
Clase:
3
Etiqueta: 3 : Líquidos inflamables Embalaje: Grupo de embalaje II : sustancias moderadamente peligrosas;

Ecotoxicología

DL 50

5.960 uL / kg (5.96 ml kg -1 ) (ratón, oral )
4 g kg -1 (4000 mg kg -1 ) (rata, oral)
1.700 uL / kg (1.7 ml kg -1 ) (ratón , ip )
> 148 mg kg -1 (148 mg kg -1 ) (rata, ip)

CL 50

141 g / m 3 /15 millones (141 000 mg / m 3 ) (ratón, inhalación )
23 576 ppm / 4H (23.576 ppm ) (rata, inhalación)

LogP

0,94

Umbral de olor

bajo: 0.05 ppm
alto: 0.13 ppm

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

El metil terc- butil éter o MTBE es un compuesto orgánico de fórmula CH 3 OC (CH 3 ) 3. Es un líquido , incoloro, volátil y inflamable éter que es inmiscible en agua. El MTBE huele vagamente a éter dietílico e imparte un sabor y olor desagradables al agua. El MTBE es un aditivo de la gasolina , que la oxigena y aumenta su índice de octano , sin embargo, su uso ha disminuido en particular en Estados Unidos en respuesta a ciertos problemas ambientales o de salud. Se ha demostrado que contamina fácilmente grandes cantidades de agua subterránea cuando se escapa o se derrama gasolina que contiene MTBE en las estaciones de servicio . El metil terc- butil éter también se utiliza en química orgánica como disolvente económico y con propiedades comparables a las del éter dietílico , pero con un punto de ebullición más alto y una menor solubilidad en agua. También se utiliza como medicamento para disolver los cálculos biliares .

Producción

El metil terc- butil éter se produce mediante una reacción de metanol e isobutileno . El metanol se deriva del gas natural y el isobuteno del butano obtenido del petróleo crudo o del gas natural, por lo que el MTBE se deriva de los combustibles fósiles . En los Estados Unidos, se produjo en cantidades muy grandes (más de 200.000 barriles por día en 1999) para su uso como aditivo de gasolina. Debido a las grandes fugas de gasolina que contienen MTBE de tanques y cubas subterráneas, diferentes jurisdicciones han prohibido el uso de MTBE y por lo tanto se ha reducido su producción. La contaminación por MTBE del agua potable en los acuíferos es un problema grave en muchos lugares (los casos más infames son, por ejemplo, en los Estados Unidos, el lago Tahoe y Santa Mónica ). La mayoría de los minoristas de gasolina han dejado de usar MTBE. Por tanto, la disminución de la producción de MTBE es generalizada en Estados Unidos y Europa Occidental . También se debe a la aparición de una alternativa al MTBE, el ETBE (etil terc- butil éter) derivado del bioetanol y cuya fiscalidad es más favorable pero que plantea los mismos problemas medioambientales. En otras partes del mundo, que representa aproximadamente la mitad de la producción de MTBE en 2004, el uso de MTBE continúa y seguramente aumentará.

Propiedades físicas

El metil terc- butil éter forma un azeótropo con metanol que depende de la presión.

usar

El MTBE se utiliza casi exclusivamente como elemento combustible en motores de gasolina . Es uno de un grupo de productos químicos comúnmente conocidos como oxigenados porque aumentan el contenido de oxígeno de la gasolina.

Como agente antidetonante

Se ha utilizado en la gasolina en niveles bajos desde 1979 para reemplazar el tetraetilo de plomo y aumentar su índice de octano ayudando a prevenir los golpes . El oxígeno en el MTBE ayuda a que la gasolina se queme más completamente, reduce las emisiones de escape de los vehículos de motor anteriores a 1984, diluye o desplaza los componentes de la gasolina como los aromáticos ( benceno ) y el azufre , y optimiza la oxidación durante la combustión . La mayoría de las refinerías han adoptado MTBE con preferencia a otros compuestos oxigenados, principalmente por sus características de mezcla y por razones económicas.

Desde 1992, MTBE se ha utilizado en concentraciones más altas en ciertas gasolinas para cumplir con los requisitos de oxigenación establecidos por el Congreso de los Estados Unidos en las enmiendas a la Ley de Aire Limpio .

Como solvente

Como disolvente, el MTBE tiene una clara ventaja sobre la mayoría de los éteres : tiende a formar peróxidos orgánicos mucho menos explosivos. Abrir frascos de éter dietílico o THF puede conducir a niveles peligrosos de estos peróxidos en un mes, mientras que el MTBE generalmente permanece seguro durante años (pero aún necesita ser probado periódicamente). Por esta razón, además de gracias a su alto punto de ebullición, se usa ampliamente como solvente en la industria, donde las preocupaciones de seguridad y las regulaciones hacen que trabajar con éter etílico, THF u otros éteres, sea mucho más difícil y costoso. Sin embargo, a pesar de la popularidad del MTBE en entornos industriales, rara vez se utiliza como disolvente en la investigación académica. Los volúmenes de laboratorio son mucho menores, lo que conlleva menos riesgo con otros éteres y, además, el uso de MTBE como disolvente es muy raro en la literatura de protocolos de síntesis.

Como reactivo químico

Al ser un éter, MTBE es una base de Lewis . Sin embargo, a diferencia de otros éteres como el éter dietílico o el THF, no coordina el magnesio lo suficientemente bien como para usarse en la formación de reactivos de Grignard . El radical terc- butilo se escinde fácilmente en condiciones fuertemente ácidas (formación de un carbocatión moderadamente estable), particularmente cuando se calienta (el isobuteno escapa), lo que puede limitar el uso de MTBE como disolvente.

Persistencia y ubicuidad en el medio ambiente

Desde 1999, en California y otros lugares, MTBE comenzó a eliminarse debido a la contaminación de las aguas subterráneas. Debido a su mayor solubilidad en agua, el MTBE se mueve más rápido que otros componentes de los combustibles. La Ley de Política Energética de 2005 reduce el requisito federal de EE. UU. Para el contenido de oxígeno en la gasolina reformulada.

En 1995, el Servicio Geológico de los Estados Unidos descubrió inesperadamente altos niveles de MTBE en pozos de agua en Santa Mónica, California . Luego, Estados Unidos informó que miles de sitios (pozos de distribución de agua) en todo el país están contaminados. El MTBE no está clasificado como peligroso para el medio ambiente, pero le da un sabor desagradable al agua en concentraciones muy bajas. La EPA aún no ha establecido el nivel máximo de contaminación de MTBE en el agua potable . Este problema de fugas se atribuye en parte a la falta de regulaciones efectivas para los tanques de almacenamiento subterráneos, pero los derrames por desbordamiento también son los culpables. De todos los ingredientes de la gasolina sin plomo, el MTBE es el componente más soluble en agua. Cuando se disuelve en el agua subterránea, la columna de contaminación del MTBE da como resultado otros componentes como el benceno y el tolueno , lo que indica claramente que la fuente de contaminación es la gasolina. Como resultado de estos problemas y la reducción en su uso, parece que el MTBE ya no plantea un problema por su toxicidad sino por su fácil detección (sabor) a concentraciones extremadamente bajas ( ppb ).

Las concentraciones de MTBE utilizadas en la Unión Europea (típicamente 1.0-1.6%) y permitidas (máximo 5%) son más bajas que las de California.

Alternativas

Otros compuestos oxigenados están disponibles como componentes de gasolina, tales como etanol y éteres, por ejemplo terc- amil metil éter (TAME: 1,1-dimetil-prop-1-il metil éter). Las razones para el uso de MTBE son principalmente consideraciones económicas, su producción se obtiene agregando metanol al isobuteno que son subproductos de otros procesos industriales . Sin embargo, la mayoría de las instalaciones para producir MTBE cuentan con las unidades de fabricación de metanol e isobutileno necesarias.

El etanol ha sido anunciado como una alternativa segura por grupos de interés agrícolas en Estados Unidos y Europa. Su toxicidad no es diferente a la del MTBE, pero al ser un compuesto polar , es difícil de mezclar con hidrocarburos no polares en la gasolina, un problema que el MTBE no causa. Repele los hidrocarburos volátiles en los vapores de gasolina, esos hidrocarburos que son carcinógenos conocidos y producen smog fotoquímico . El mayor costo del etanol requiere la intervención del gobierno en forma de subsidios. En 2003, California fue el primer estado de EE. UU. En comenzar a reemplazar el MTBE por etanol.

Una alternativa al etanol es ETBE , otro éter, que está hecho de etanol e isobuteno. Su desempeño como aditivo es similar al del MTBE, pero debido al mayor precio del etanol en comparación con el metanol, es más caro.

La gasolina de alta calidad también es una alternativa, es decir, gasolina que no requiere aditivos como el MTBE. Se utiliza el isooctano . Las unidades de producción de MTBE pueden equiparse para producir isooctano a partir de isobuteno.

A largo plazo, el diésel también es una alternativa, aunque requiere una transición importante a los automóviles diésel . Existen varios grados de biodiésel , algunos contienen ésteres y otros sin oxígeno, los "biodiésel alcanos ".

Salud

El MTBE se puede detectar por el gusto en el agua en concentraciones de 5 a 15 µg l -1 .

La Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC), la agencia de investigación del cáncer de la Organización Mundial de la Salud , sostiene que el MTBE no es clasificable como carcinógeno humano. El MTBE no está clasificado como carcinógeno humano de bajo nivel por la IARC. Sin embargo, la exposición a grandes dosis de MTBE presenta riesgos para la salud no relacionados con el cáncer. Los efectos de la exposición prolongada a este derivado del alcohol no se comprenden completamente.

A partir de 2007, los investigadores han tenido pocos datos sobre los efectos en la salud de la ingestión de MTBE. La Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. (EPA) concluyó que los datos disponibles no son suficientes para cuantificar los riesgos para la salud del MTBE a niveles bajos de exposición en el agua potable, pero los datos respaldan la conclusión de que el MTBE es un carcinógeno humano potencial en dosis altas.

Notas y referencias

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Algunas sustancias químicas que causan tumores de riñón o vejiga urinaria en roedores y algunas otras sustancias
EPA, "Éter butílico terciario de metilo (MTBE)" .

(es) Este artículo está tomado parcial o totalmente del artículo de Wikipedia en inglés titulado " Metil terc-butil éter " ( consulte la lista de autores ) .