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乙烷化學式為C2H6的烷烴。乙烷中的所有分子由共價鍵結合,通常在分子的書寫中為了表現兩個C(原子)之間只有一個化學鍵,寫作CH3-CH3。它是由兩個碳原子組成的烷烴中唯一的脂肪烴。 在標準狀況下乙烷為可燃氣體,無色無味,在一定的濃度下如遇火可產生爆炸[1]

工業生產的乙烷是從天然氣分離出來的或者是煉油廠的副產品。在石油化工中它是生產乙烯的原材料。

歷史

1834年邁克爾·法拉第[2]首次使用電解乙酸鉀的方法製造了乙烷。他錯誤地以為這個反應的產物是甲烷,因此沒有繼續研究。在1847年和1849年間阿道夫·威廉·赫爾曼·科爾貝和愛德華·弗蘭克蘭在維護有機化學理論的過程中通過使用金屬鉀還原丙腈和碘乙烷以及通過電解乙酸鹽的方法製造了乙烷。但是他們錯誤地以為這些反應的產物是甲基自由基,而不是甲基的二聚體乙烷。1864年卡爾·肖萊馬校正了這個錯誤,他證明所有這些反應的產物都是乙烷。

生產

乙烷是繼甲烷後天然氣中最主要的組成部分。不同礦井的乙烷含量從1%至6%體積比不等。1960年代前乙烷和其它大分子一般不被從甲烷中分離出來,而是直接和甲烷一起當作燃料使用。今天乙烷是石化工業的重要原料之一,在設備完備的礦區它們被分離出來。煉油的時候產生的氣態碳氫化合物中也包含乙烷。

把乙烷從甲烷中分離出來最有效的方法是使用低溫液化。這裡有不同的手段。目前最有效的方式是使用渦輪膨脹,使用這種方法可以提取天然氣中含有的90%以上的乙烷。在這個過程中冷卻的氣體通過一個渦輪膨脹,由此降溫到設施-100度。在這個溫度下氣態的甲烷可以從液態的乙烷和其它更重的碳氫化合物中蒸餾出來。繼續蒸餾可以把乙烷和丙烷以及更重的碳氫化合物分離開來。

健康和安全

在室溫下乙烷是一種可燃氣體。假如乙烷中參雜了3%至12.5%體積的空氣的話它會發生爆炸。

把乙烷當作致冷劑存放的時候還要注意其它事項。直接與液乙烷接觸會導致凍傷。液乙烷蒸發的氣體在達到室溫前比空氣重,因此會聚集在低處,假如他們遇到火的話會點燃並且傳播回到它們蒸發出去的液體

裝乙烷的容器在剛剛倒空後還可能缺氧會導致窒息,除此之外乙烷目前沒有已知的毒性或者其它緊急威脅。至今為止沒有乙烷致癌的跡象。

視頻

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參考文獻

  1. 乙烷爆炸燃燒事故現場處置方案,濟源產城融合示範區應急管理局,2015-10-13
  2. 電學之父:邁克爾·法拉第,個人圖書館,2018-05-22