Què és el butanol i quins són els seus isòmers?
El butanol és un alcohol primari saturat que conté quatre àtoms de carboni, amb la fórmula molecular general C4H9OH. Com que els quatre àtoms de carboni es poden disposar de diferents maneres, el butanol existeix com a quatre isòmers estructurals: n-butanol (1-butanol), isobutanol (2-metil-1-propanol), sec-butanol (2-butanol) i terc-butanol (2-propanol-2-2-propanol). Tots quatre comparteixen la mateixa fórmula molecular però difereixen en la posició del grup hidroxil i en la ramificació de la cadena de carboni, la qual cosa dóna a cada isòmer un conjunt diferent de propietats físiques com ara el punt d'ebullició, la densitat i la solubilitat en aigua.
En el llenguatge industrial quotidià, el terme butanol no modificat normalment fa referència a l'isòmer de cadena recta-n-butanol, perquè és el membre més produït i consumit de la família. Quan es requereix una identificació precisa, sempre s'han d'utilitzar el número CAS i el nom IUPAC per evitar ambigüitats, ja que els quatre isòmers es tracten de manera diferent en termes d'emmagatzematge, seguretat i aplicació.
L'alcohol n-butil és el mateix que el butanol?
Sí. n-L'alcohol butílic és l'isòmer de cadena recta-del butanol, i els dos termes són intercanviables quan s'utilitza butanol en el seu sentit predeterminat. El nom químic és butan-1-ol, amb el grup hidroxil unit a l'àtom de carboni terminal d'una cadena lineal de quatre carbonis. També s'anomena n-butanol o 1-butanol, i el seu número de registre CAS és 71-36-3.
El que no és intercanviable és la comparació entre l'alcohol n-butílic i els altres isòmers. L'isobutanol, el sec-butanol i el tert-butanol també són butanols, però no són alcohol n-butílic. Per exemple, el tert-butanol té un punt de fusió molt més alt i forma sòlids cristal·lins a prop de la temperatura ambient, mentre que el n{-butanol continua sent un líquid-que flueix lliurement. Per tant, qualsevol decisió de compra o formulació ha de confirmar l'isòmer exacte, no només la paraula butanol.
Propietats físiques i químiques de l'alcohol n-butil
n-El butanol és un líquid incolor i transparent amb una olor alcohòlica característica. A continuació s'enumeren les seves constants físiques clau.
| Propietat | Valor |
|---|---|
| Fórmula molecular | C4H9OH (C4H10O) |
| Pes molecular | 74,12 g/mol |
| Número CAS | 71-36-3 |
| Punt de fusió | -89 graus |
| Punt d'ebullició | 117,6 graus |
| Punt d'inflamació | 29 graus (copa tancada) |
| Densitat a 20 graus | 0,81 g/cm³ |
| Índex de refracció a 20 graus | 1.399 |
| Solubilitat en aigua | Poc soluble, uns 7,7 g per 100 ml a 25 graus |
Químicament, el n-butanol és un alcohol primari. Se sotmet a les reaccions típiques d'aquesta classe, incloent esterificació amb àcids per formar èsters butílics, oxidació a butiraldehid i àcid butíric i deshidratació a butens. La seva polaritat moderada li permet dissoldre molts compostos orgànics mentre és només parcialment miscible amb aigua, una combinació que és útil en els treballs d'extracció i formulació.
Aplicacions industrials de n-Butanol
n-El butanol és un dels alcohols C4 més versàtils de la indústria. Les seves principals aplicacions inclouen:
Dissolvent per a pintures, recobriments, tintes, adhesius i vernissos, on millora el flux i la brillantor.
Matèria primera per a plastificants, especialment èsters butílics d'àcids ftàlics, adípics i fosfòrics utilitzats en productes flexibles de PVC i cautxú.
Intermedi químic per a butiraldehid, àcid butíric, butilamina i acrilat de butil.
Extractant i auxiliar de processament de greixos, productes farmacèutics com ara antibiòtics i vitamines, i compostos aromàtics.
Component de formulacions de neteja i desgreixatge i un diluent inert en sistemes adhesius.
Biocombustible candidat produït per fermentació, que ofereix una densitat energètica superior a l'etanol.
En ús de laboratori, el n-butanol serveix com a medi de reacció i com a component de fase mòbil en procediments de cromatografia i extracció on la seva limitada miscibilitat amb aigua és un avantatge.
Com emmagatzemar i manipular l'alcohol n-butil de manera segura
n-El butanol es classifica com un líquid inflamable amb un punt d'inflamació d'uns 29 graus, de manera que les zones d'emmagatzematge han d'estar fresques, seques i ben ventilades, allunyades de flames obertes, espurnes i agents oxidants forts. Els contenidors s'han de mantenir ben tancats i connectats a terra durant la transferència per evitar descàrregues estàtiques. El vapor és més pesat que l'aire i pot viatjar a fonts d'ignició llunyanes, per la qual cosa es recomana ventilar a nivell del sòl.
Per a la protecció personal, utilitzeu ulleres de protecció-a prova d'esquitxades, guants de nitril o dissolvents similars-i roba de protecció quan manipuleu grans quantitats. Treballeu en una campana de fums o amb ventilació d'escapament local per controlar l'exposició al vapor. En cas de contacte amb la pell, rentar-se bé amb aigua i sabó; Per contacte amb els ulls, esbandiu amb aigua durant almenys 15 minuts i busqueu atenció mèdica. Els vessaments s'han d'absorbir amb material inert i recollir-los en recipients tancats per eliminar-los d'acord amb la normativa local.
Preguntes freqüents
El n-butanol és el mateix que l'1-butanol?
Sí. n-Butanol, n-alcohol butílic i 1-butanol són noms diferents per al mateix compost de cadena recta, butan-1-ol, amb el número CAS 71-36-3.
Quants isòmers de butanol existeixen?
El butanol té quatre isòmers estructurals: n-butanol, isobutanol, sec-butanol i tert-butanol. Comparteixen la fórmula C4H9OH però difereixen en estructura i propietats físiques.
Per què s'entén que el terme no modificat butanol significa n-butanol?
Com que n-butanol és l'isòmer-de cadena recta i, amb diferència, el membre més important comercialment de la família, la convenció de la indústria utilitza butanol per significar n-butanol tret que s'especifiqui un altre isòmer.
Per a què s'utilitza principalment l'alcohol n-butílic?
S'utilitza principalment com a dissolvent per a recobriments i tintes, com a matèria primera per a plastificants de butil i acrilat de butil i com a intermedi en la producció de butiraldehid, àcid butíric i butilamines.
El n-butanol és miscible amb aigua?
No, només és poc soluble en aigua, uns 7,7 g per 100 ml a 25 graus, mentre que es dissol fàcilment en etanol, èter dietílic i la majoria de dissolvents orgànics.
Quin és el punt d'inflamació del n-butanol i per què importa?
El punt d'inflamació és d'uns 29 graus, cosa que situa el n-butanol a la categoria de líquids inflamables. Això significa que l'emmagatzematge i la transferència han d'excloure les fonts d'ignició i seguir els codis de manipulació de líquids inflamables.
