الامارات 7 - غاز البوتان هو مادة هيدروكربونية سريعة الاشتعال، عديمة الرائحة واللون وسهلة التسييل. يُعرف بالصيغة الكيميائية (C₄H₁₀) ويُعد أحد أشكال غاز البترول المسال. يُحفظ عادةً في أسطوانات محكمة الإغلاق ويستخدم في العديد من التطبيقات اليومية.
اكتشاف غاز البوتان
اكتشف الكيميائي إدوارد فرانكلند غاز البوتان في عام 1849. تحت درجة حرارة الغرفة والضغط الجوي العادي، يحتفظ البوتان بحالته الغازية، ولكنه يتحول إلى الحالة السائلة عند انخفاض درجة الحرارة إلى ما دون -1 درجة مئوية أو عند زيادة الضغط الجوي.
احتراق غاز البوتان
عند احتراق غاز البوتان بوجود كمية كافية من الأكسجين، ينتج ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء. أما في حالة عدم توفر الأكسجين الكافي، فإن الاحتراق ينتج غاز أول أكسيد الكربون، وهو غاز سام وخطير.
استخدامات غاز البوتان
الصناعات الحرفية: يستخدم في صناعة الزجاج والسباكة والأعمال التي تحتاج إلى حرارة.
الطهي والشواء: يستخدم في المطبخ للطهي والشواء.
غاز البترول المسال: جزء من مزيج يتضمن غاز البروبان والبوتان، ويستخدم في تصنيع البتروكيماويات.
التبريد: يستخدم كبديل صديق للبيئة لغاز الميثان الضار بطبقة الأوزون في الثلاجات.
الولاعات: يستخدم في تعبئة الولاعات نظرًا لسهولة انتقاله من الحالة السائلة إلى الغازية.
معايرة الأجهزة: يستخدم في معايرة أجهزة كشف الغاز والمعدات الأخرى.
تخزين ونقل غاز البوتان
يتم نقل غاز البوتان عبر وسائل النقل المختلفة مع الالتزام الصارم بمعايير السلامة بسبب خطورته الشديدة في الاشتعال وآثاره الضارة عند استنشاقه. يُخزن في أماكن مظلمة، محكمة الإغلاق، وباردة بعيدًا عن الحرارة أو اللهب.
أضرار غاز البوتان
استنشاق غاز البوتان يمكن أن يكون خطيرًا للغاية، حيث قد يؤدي إلى الوفاة بسبب عدم انتظام ضربات القلب أو السكتة القلبية، خصوصًا بعد مجهود بدني. كما يمكن أن يسبب تشنج الحنجرة، مما يؤدي إلى الاختناق. نظرًا لكونه شديد الاشتعال، فإن خطر الحروق والانفجارات يكون مرتفعًا.
مميزات غاز البوتان
قليل التكلفة: تكلفة غاز البوتان منخفضة نسبيًا بفضل تطور عمليات استخراج النفط وتكريره.
موفر للطاقة: يساهم في توفير المال نظرًا لكفاءته في استخدام الطاقة.
سهل الحمل: خفيف الوزن، مما يجعله مناسبًا للتنقل أثناء الرحلات.
صديق للبيئة: رغم مخاطره الصحية، يعتبر من الغازات الأقل ضررًا بالبيئة.
سهل الاستخدام: يتطلب وقتًا أقل للوصول إلى درجات حرارة عالية، مما يوفر الوقت والجهد.
الفرق بين غاز البروبان وغاز البوتان
يختلف غاز البروبان عن غاز البوتان في درجات التجمد والغليان. يتجمد غاز البروبان عند -180 درجة مئوية، ويحترق عند -42 درجة مئوية، بينما يتجمد غاز البوتان عند -140 درجة مئوية ويغلي عند -2 درجة مئوية. لذلك، يُعتبر غاز البوتان أكثر أمانًا للاستخدام الداخلي، بينما يكون غاز البروبان مناسبًا للاستخدام الخارجي.
اكتشاف غاز البوتان
اكتشف الكيميائي إدوارد فرانكلند غاز البوتان في عام 1849. تحت درجة حرارة الغرفة والضغط الجوي العادي، يحتفظ البوتان بحالته الغازية، ولكنه يتحول إلى الحالة السائلة عند انخفاض درجة الحرارة إلى ما دون -1 درجة مئوية أو عند زيادة الضغط الجوي.
احتراق غاز البوتان
عند احتراق غاز البوتان بوجود كمية كافية من الأكسجين، ينتج ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء. أما في حالة عدم توفر الأكسجين الكافي، فإن الاحتراق ينتج غاز أول أكسيد الكربون، وهو غاز سام وخطير.
استخدامات غاز البوتان
الصناعات الحرفية: يستخدم في صناعة الزجاج والسباكة والأعمال التي تحتاج إلى حرارة.
الطهي والشواء: يستخدم في المطبخ للطهي والشواء.
غاز البترول المسال: جزء من مزيج يتضمن غاز البروبان والبوتان، ويستخدم في تصنيع البتروكيماويات.
التبريد: يستخدم كبديل صديق للبيئة لغاز الميثان الضار بطبقة الأوزون في الثلاجات.
الولاعات: يستخدم في تعبئة الولاعات نظرًا لسهولة انتقاله من الحالة السائلة إلى الغازية.
معايرة الأجهزة: يستخدم في معايرة أجهزة كشف الغاز والمعدات الأخرى.
تخزين ونقل غاز البوتان
يتم نقل غاز البوتان عبر وسائل النقل المختلفة مع الالتزام الصارم بمعايير السلامة بسبب خطورته الشديدة في الاشتعال وآثاره الضارة عند استنشاقه. يُخزن في أماكن مظلمة، محكمة الإغلاق، وباردة بعيدًا عن الحرارة أو اللهب.
أضرار غاز البوتان
استنشاق غاز البوتان يمكن أن يكون خطيرًا للغاية، حيث قد يؤدي إلى الوفاة بسبب عدم انتظام ضربات القلب أو السكتة القلبية، خصوصًا بعد مجهود بدني. كما يمكن أن يسبب تشنج الحنجرة، مما يؤدي إلى الاختناق. نظرًا لكونه شديد الاشتعال، فإن خطر الحروق والانفجارات يكون مرتفعًا.
مميزات غاز البوتان
قليل التكلفة: تكلفة غاز البوتان منخفضة نسبيًا بفضل تطور عمليات استخراج النفط وتكريره.
موفر للطاقة: يساهم في توفير المال نظرًا لكفاءته في استخدام الطاقة.
سهل الحمل: خفيف الوزن، مما يجعله مناسبًا للتنقل أثناء الرحلات.
صديق للبيئة: رغم مخاطره الصحية، يعتبر من الغازات الأقل ضررًا بالبيئة.
سهل الاستخدام: يتطلب وقتًا أقل للوصول إلى درجات حرارة عالية، مما يوفر الوقت والجهد.
الفرق بين غاز البروبان وغاز البوتان
يختلف غاز البروبان عن غاز البوتان في درجات التجمد والغليان. يتجمد غاز البروبان عند -180 درجة مئوية، ويحترق عند -42 درجة مئوية، بينما يتجمد غاز البوتان عند -140 درجة مئوية ويغلي عند -2 درجة مئوية. لذلك، يُعتبر غاز البوتان أكثر أمانًا للاستخدام الداخلي، بينما يكون غاز البروبان مناسبًا للاستخدام الخارجي.