이소부틸렌(C₄H₈)은 연료 및 화학 물질 생산에 사용되는 무색 가스입니다. 가연성이 높고 달콤한 냄새가 납니다.
| IUPAC 이름 | 2-메틸프로펜 |
| 분자식 | C₄H₈ |
| CAS 번호 | 115-11-7 |
| 동의어 | 이소부텐, 2-메틸프로펜, 메틸프로펜 |
| 인치 | InChI=1S/C4H8/c1-4(2)3/h1H2.2-3H3 |
이소부틸렌의 성질
이소부틸렌 공식
이소부텐의 공식은 C₄H₈입니다. 그것은 4개의 탄소 원자와 8개의 수소 원자로 구성됩니다. 이 분자식은 이소부텐의 조성을 나타내며, 분자 내에 존재하는 각 원자 유형의 수를 나타냅니다.
이소부틸렌 몰 질량
이소부텐의 몰 질량은 구성 원자의 원자 질량을 더하여 계산됩니다. 이는 몰당 약 56.11그램(g/mol)입니다. 몰 질량은 화학 계산에서 중요한 매개변수이며 주어진 양에 물질이 얼마나 많이 존재하는지 결정하는 데 사용됩니다.
이소부틸렌의 끓는점
이소부틸렌의 끓는점은 약 섭씨 -6.9도입니다. 끓는점은 표준 대기압 하에서 물질이 액체 상태에서 기체 상태로 변하는 온도를 말합니다. 이소부틸렌은 이 온도에서 기화하여 가스로 변합니다.
이소부틸렌 융점
이소부텐의 녹는점은 약 -140.3℃입니다. 녹는점은 고체 물질이 액체 상태로 변하는 온도이다. 이소부틸렌은 지정된 온도로 가열되면 이러한 변화를 겪습니다.
이소부틸렌의 밀도 g/mL
이소부텐의 밀도는 밀리리터당 약 0.588g(g/mL)입니다. 밀도는 물질의 단위 부피당 질량을 나타냅니다. 주어진 양의 물질에서 분자의 밀도 정도를 결정합니다.
이소부틸렌 분자량
이소부텐의 분자량은 약 56.11g/mol(g/mol)입니다. 분자량은 분자를 구성하는 모든 원자의 원자량의 합입니다. 이는 화학량론 및 화합물 내 다양한 원소의 비율 결정을 포함한 다양한 계산에 필수적입니다.
이소부틸렌의 구조
이소부텐은 4개의 탄소 원자로 구성된 분지 사슬로 구성된 구조를 가지고 있습니다. 각 탄소 원자는 다른 원자, 특히 수소 원자와 결합되어 있습니다. 구조는 CH₃C(CH₃)CH2로 표시됩니다. 이러한 원자 배열은 이소부텐의 화학적, 물리적 특성을 결정합니다.
이소부틸렌의 용해도
이소부텐은 물에 잘 녹지 않습니다. 비극성 특성으로 인해 용해도가 낮습니다. 이소부텐과 같은 비극성 화합물은 물과 같은 극성 용매에 쉽게 용해되지 않습니다. 그러나 이소부텐은 알코올, 에테르, 탄화수소와 같은 유기 용매에 용해될 수 있습니다.
| 모습 | 무색 가스 |
| 비중 | 0.588 |
| 색상 | 해당 없음 |
| 냄새가 나다 | 부드러운 |
| 몰 질량 | 56.11g/몰 |
| 밀도 | 0.588g/ml |
| 융합점 | -140.3°C |
| 비점 | -6.9°C |
| 플래시 도트 | -49°C |
| 물에 대한 용해도 | 잘 녹지 않음 |
| 용해도 | 유기 용매에 용해됨 |
| 증기압 | 215kPa(25°C에서) |
| 증기 밀도 | 2.48(공기=1) |
| pKa | 해당 없음 |
| pH | 중립적 |
이소부틸렌의 안전성과 위험성
이소부텐은 여러 가지 안전 위험을 초래합니다. 가연성이 매우 높아 발화원에 노출되면 쉽게 발화할 수 있습니다. 따라서 화재 및 폭발을 방지하기 위해 적절한 예방 조치를 취해야 합니다. 이소부텐 증기는 공기보다 무겁고 낮은 곳에 축적될 수 있어 화재 위험이 높아집니다. 이소부텐과 직접 접촉하면 피부와 눈에 자극을 일으킬 수 있습니다. 고농도를 흡입하면 호흡 문제, 현기증, 심지어 질식까지 일으킬 수 있습니다. 노출 위험을 최소화하려면 이소부텐을 취급할 때 적절한 환기 및 개인 보호 장비를 사용해야 합니다. 적절한 안전 프로토콜을 따르고 이 물질을 주의해서 취급하는 것이 중요합니다.
| 위험 기호 | 가연성 가스 |
| 보안 설명 | 발화원으로부터 멀리 보관하십시오. |
| 환기가 잘 되는 곳에서 사용하세요. | |
| 보호복과 안경을 착용하십시오. | |
| UN 식별자 | 유엔 1075 |
| HS 코드 | 2901.11.00 |
| 위험 등급 | 2.1 (인화성 가스) |
| 포장그룹 | GE II |
| 독성 | 흡입에 의한 급성 독성, 삼키거나 피부/눈에 접촉하면 유해함. |
이소부틸렌의 합성 방법
이소부텐을 합성하는 방법에는 여러 가지가 있습니다.
일반적인 방법은 이소부탄이 승온에서 촉매, 일반적으로 금속 산화물 또는 지지된 금속 촉매 위를 통과하는 이소부탄의 촉매 탈수소화를 포함합니다. 촉매는 이소부탄에서 수소 제거를 촉진하여 이소부텐을 형성합니다.
또 다른 방법은 부텐과 같은 분지형 탄화수소가 풍부한 석유 유분을 고온을 적용하여 열 분해하는 것입니다. 분해 반응은 더 큰 탄화수소 분자를 더 작은 분자로 분해하여 이소부텐을 생성합니다.
탄화수소를 증기 분해할 때 이 공정에서는 부산물로 이소부텐이 생성됩니다. 증기 분해에는 에탄이나 나프타와 같은 탄화수소를 증기 존재 하에서 고온에 노출시켜 이소부텐을 포함한 올레핀 혼합물을 만드는 과정이 포함됩니다.
또한, 이소부텐의 합성에는 에틸렌 과 2-부텐 간의 복분해 반응이 포함됩니다. 복분해 반응에는 반응하는 분자 사이의 작용기 또는 치환기의 교환이 포함됩니다. 에틸렌 과 2-부텐을 복분해 조건에 적용하여 이소부텐을 생산할 수 있습니다.
이러한 합성 방법은 다양한 산업 요구 사항과 원료 가용성을 충족하면서 이소부텐을 얻기 위한 다양한 접근 방식을 제공합니다. 각 방법에는 반응 조건, 촉매 선택 및 최적화 수율 측면에서 고유한 장점과 고려 사항이 있습니다.
이소부틸렌의 용도
이소부텐은 독특한 특성으로 인해 광범위한 응용 분야에서 중요한 역할을 합니다. 이소부텐의 일반적인 용도는 다음과 같습니다.
- 이소부텐은 열, 화학물질에 대한 탁월한 저항성 및 가스 불투과성 덕분에 제조업체가 타이어 튜브, 자동차 호스, 개스킷 및 개스킷을 만드는 데 사용하는 부틸 고무 생산의 핵심 원료입니다.
- 산업계에서는 휘발유의 옥탄가를 향상시키기 위해 연료 첨가제로 이소부텐을 사용합니다. 이를 통해 연소 효율을 향상시키고 노크를 줄여 연료 성능을 향상시킵니다.
- 이소부텐은 중합을 거쳐 윤활제, 접착제, 밀봉제 및 증점제와 같은 다양한 산업 응용 분야에 널리 사용되는 다용도 폴리머인 폴리이소부텐(PIB)을 생성합니다.
- 제조업체는 코팅, 수지 및 개인 관리 제품에 널리 사용되는 용매인 이소부틸 알코올 생산 시 이소부텐을 전구체로 사용합니다.
- 이소부텐은 항산화제, 가소제, 향료, 향료 및 의약품을 포함한 다양한 화학 물질의 합성을 위한 구성 요소 역할을 하며 귀중한 화학 중간체로서의 역할을 보여줍니다.
- 업계에서는 이소부텐을 액화석유가스(LPG)에 혼합 성분으로 첨가하여 품질과 안정성을 개선하고 안전하고 효율적인 사용을 보장합니다.
- 이는 냉동 및 공조 시스템에 사용되는 냉매 혼합물의 구성요소로 적용됩니다.
- 산업계에서는 강력한 접착 특성을 위해 이소부텐 접착제에 의존하고 있으며 이를 건설, 자동차 및 포장 부문에서 사용합니다.
- 이소부텐은 의약품 및 향료를 포함한 다양한 화학 물질 생산에서 추출제로 사용됩니다.
- 이는 스프레이, 폼, 탈취제와 같은 에어로졸 제품에서 추진제 역할을 합니다.
이러한 응용은 다양한 산업 분야에서 이소부텐의 중요성과 많은 일상 제품에 대한 이소부텐의 기여를 보여줍니다.
질문:
Q: 이소부틸렌 1갤런의 무게는 얼마입니까?
답변: 이소부텐 1갤런의 무게는 약 4.88파운드(lb)입니다.
Q: 이소부틸렌이란 무엇입니까?
A: 이소부텐은 연료, 화학물질, 합성고무 생산에 사용되는 무색 가스입니다.
Q: 이소부틸렌에는 시스 또는 트랜스 이성질체가 포함되어 있습니까?
A: 이소부텐은 분지형 탄화수소이기 때문에 시스 또는 트랜스 이성질체가 없습니다.
Q: 이소부틸렌에는 비닐 그룹이 있나요?
A: 예, 이소부틸렌에는 비닐 그룹, 더 구체적으로 두 탄소 원자 사이의 이중 결합이 포함되어 있습니다.
Q: RP1에 이소부틸렌이 존재합니까?
A: 아니요, 이소부텐은 고도로 정제된 등유 형태인 RP-1(로켓 추진제-1)의 성분이 아닙니다.
Q: 이소부틸렌(-7°C)이 아세톤(56°C)보다 끓는점이 낮은 이유는 무엇입니까?
A: 이소부텐은 분자량이 낮고 분자간 힘이 약하기 때문에 아세톤보다 끓는점이 낮습니다.
Q: 다음 중 이소부틸렌의 양이온 중합을 촉진하는데 적합한 화합물은 무엇입니까?
A: 삼불화붕소(BF3)나 염화알루미늄(AlCl3)과 같은 루이스산을 사용하여 이소부틸렌의 양이온 중합을 촉진할 수 있습니다.
Q: 이소부틸렌은 어떻게 보관되나요?
A: 이소부텐은 일반적으로 기체 상태를 유지하기 위해 압력을 가하여 용기나 실린더에 저장됩니다.
Q: E2 할로겐화수소화 반응을 거쳐 이소부틸렌을 순수한 알켄으로 생성하는 유기 브롬화물은 무엇입니까?
A: 2-브로모부탄(sec-부틸 브로마이드) 또는 tert-부틸 브로마이드는 E2 탈수소할로겐화를 거쳐 순수한 알켄으로 이소부틸렌을 생성할 수 있습니다.