아이소뷰테인
1. 개요
아이소뷰테인은 부탄의 이성질화 과정을 통해 얻어지는 탄화수소 화합물이다. 주로 프레온 가스의 대체재로 냉매, 스프레이, 에어로졸 추진제 등으로 사용되며, 정유 공장의 알킬화 설비의 원료로도 활용된다. 아이소뷰테인은 폭발 및 화재의 위험이 있으며, 냉매로 사용될 경우 자동차 에어컨 시스템에는 권장되지 않는다. IUPAC 명명법에 따라 2-메틸프로페인으로 불리기도 한다.
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| 선호되는 IUPAC 명칭 | 2-메틸프로페인 |
|---|---|
| 다른 이름 | 아이소뷰테인 R600a |
| CAS 등록번호 | 75-28-5 |
|---|---|
| PubChem CID | 6360 |
| ChemSpider ID | 6120 |
| UNII | BXR49TP611 |
| EINECS 번호 | 200-857-2 |
| UN 번호 | 1969 |
| KEGG | D04623 |
| ChEBI | 30363 |
| RTECS | TZ4300000 |
| 바일슈타인 등록번호 | 1730720 |
| 멜린 등록번호 | 1301 |
| SMILES | CC(C)C |
| 표준 InChI | 1S/C4H10/c1-4(2)3/h4H,1-3H3 |
| 표준 InChIKey | NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N |
| 분자식 | C4H10 |
|---|---|
| 외형 | 무색 기체 |
| 냄새 | 무취 |
| 밀도 | 2.51 kg/m³ (15 °C, 100 kPa에서) 563 kg/m³ (15 °C, 끓는 액체에서) |
| 녹는점 | -159.42 °C |
| 끓는점 | -11.7 °C |
| 자기 감수율 | -51.7·10−6 cm³/mol |
| 용해도 | 48.9 mg/L (25 °C에서) |
| 증기압 | 3.1 atm (21 °C에서) |
| 헨리 상수 | 8.6 nmol⋅Pa⁻¹⋅kg⁻¹ |
| 짝산 | 아이소뷰테인이온 |
| 표준 생성 엔탈피 | -134.8 – -133.6 kJ/mol |
|---|---|
| 표준 연소 엔탈피 | -2.86959 – -2.86841 MJ/mol |
| 열용량 | 96.65 J⋅K⁻¹⋅mol⁻¹ |
| GHS 신호어 | 위험 |
|---|---|
| H 문구 | H220 |
| P 문구 | P210 |
| NFPA 704 | 건강: 1 화재: 4 반응성: 0 |
| 인화점 | -83 °C |
| 자연 발화 온도 | 460 °C |
| 폭발 한계 | 1.4–8.3% |
| IDLH | 자료 없음 |
| PEL | 없음 |
| REL | TWA 800 ppm (1900 mg/m³) |
| 다른 알케인 | 아이소펜테인 |
|---|
-
알케인 -
등유
등유는 석유 분별 증류로 얻는 탄화수소 혼합물로, 연료, 용매, 제트 연료 등으로 사용되며, 흡입 시 치명적일 수 있고, 세계보건기구는 유해한 미세먼지 배출을 이유로 가정용 사용 중단을 권고한다. -
알케인 -
프로페인
프로페인은 상온에서 무색 기체로 존재하며 가스 연료 및 액화 석유 가스의 원료로 사용되고, 가연성이 높아 폭발 위험이 있으므로 취급에 주의해야 한다. -
분류 값 없이 쓰인 위키공용분류 -
라우토카
라우토카는 피지 비치레부섬 서부에 위치한 피지에서 두 번째로 큰 도시이자 서부 지방의 행정 중심지로, 사탕수수 산업이 발달하여 "설탕 도시"로 알려져 있으며, 인도에서 온 계약 노동자들의 거주와 미 해군 기지 건설의 역사를 가지고 있고, 피지 산업 생산의 상당 부분을 담당하는 주요 기관들이 위치해 있다. -
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코코넛
코코넛은 코코넛 야자나무의 열매로 식용 및 유지로 사용되며, 조리되지 않은 과육은 100g당 354kcal의 열량을 내는 다양한 영양 성분으로 구성되어 있고, 코코넛 파우더의 식이섬유는 대부분 불용성 식이섬유인 셀룰로오스이며, 태국 일부 지역에서는 코코넛 수확에 훈련된 원숭이를 이용하는 동물 학대 문제가 있다. -
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라우토카
라우토카는 피지 비치레부섬 서부에 위치한 피지에서 두 번째로 큰 도시이자 서부 지방의 행정 중심지로, 사탕수수 산업이 발달하여 "설탕 도시"로 알려져 있으며, 인도에서 온 계약 노동자들의 거주와 미 해군 기지 건설의 역사를 가지고 있고, 피지 산업 생산의 상당 부분을 담당하는 주요 기관들이 위치해 있다. -
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코코넛
코코넛은 코코넛 야자나무의 열매로 식용 및 유지로 사용되며, 조리되지 않은 과육은 100g당 354kcal의 열량을 내는 다양한 영양 성분으로 구성되어 있고, 코코넛 파우더의 식이섬유는 대부분 불용성 식이섬유인 셀룰로오스이며, 태국 일부 지역에서는 코코넛 수확에 훈련된 원숭이를 이용하는 동물 학대 문제가 있다.
3. 용도
아이소뷰테인은 주로 프레온 가스의 대체재로 냉매나 스프레이 등에 사용되지만, 폭발이나 화재의 위험이 있다.
3.1. 산업용
아이소뷰테인은 정유 공장의 알킬화 설비에서 주요 원료로 사용된다. 아이소뷰테인을 사용하여 연소 특성이 우수한 가지가 많은 휘발유 등급 "블렌드 스톡"을 생성한다. 아이소뷰테인으로 만들어지는 일반적인 제품은 2,4-다이메틸펜테인과 특히 2,2,4-트라이메틸펜테인이다.
고밀도 폴리에틸렌을 제조하는 셰브론 필립스 슬러리 공정에서 아이소뷰테인은 희석제로 사용된다. 슬러리화된 폴리에틸렌이 제거됨에 따라, 아이소뷰테인은 "플래싱"되어 증발되고, 응축되어 이 목적으로 루프 반응기로 다시 재순환된다.
아이소뷰테인은 tert-뷰틸 하이드로퍼옥사이드로 산화되며, 이는 이후 프로필렌과 반응하여 프로필렌옥사이드를 생성한다. 부산물로 생성되는 tert-부탄올은 일반적으로 메틸 tert-부틸 에터(MTBE)와 같은 가솔린 첨가제를 만드는 데 사용된다.
3.2. 냉매
아이소뷰테인은 냉매로 사용된다. 1993년 그린피스가 동독의 Foron사와 함께 그린프리즈 프로젝트를 제시하면서 냉장고에 사용되기 시작했다. 순수하고 건조한 "아이소뷰테인"(R-600a) (즉, 아이소뷰테인 혼합물)은 오존층 파괴 지수가 무시할 정도로 낮고 지구 온난화 지수도 매우 낮으며(이산화탄소의 GWP의 3.3배), R-12, R-22 (둘 다 프레온이라는 상표로 흔히 알려져 있음), R-134a 및 기타 클로로플루오르화 탄소 또는 수소불화탄소 냉매를 기존의 고정식 냉동 및 공기 조절 시스템에서 대체할 수 있다.
냉매로서 아이소뷰테인은 가연성이 없는 CFC 냉매와 관련된 위험 외에도 화재 및 폭발 위험을 초래한다. 아이소뷰테인용으로 원래 설계되지 않은 자동차 에어컨 시스템에 이 냉매를 사용하는 것은 널리 금지되거나 권장되지 않는다.
탄화수소 냉매 판매업체와 지지자들은 탄화수소로 채워진 차량 에어컨 시스템의 수에 비해 그러한 사고가 매우 적었다는 근거로 그러한 금지에 반대한다.
2024년 발렌시아 주택 단지 화재는 냉장고의 냉매 시스템에서 아이소뷰테인이 누출되어 발생했으며, 스페인에서 10명의 사망자를 냈다.
3.3. 기타
아이소뷰테인은 주로 프레온 가스의 대체재로 냉매나 스프레이 등에 사용된다. 그러나 폭발이나 화재의 위험이 있다.
아이소뷰테인은 정유 공장의 알킬화 설비에서 주요 원료로 사용된다. 아이소뷰테인을 사용하여 연소 특성이 우수한 가지가 많은 휘발유 등급 "블렌드 스톡"을 생성한다. 아이소뷰테인으로 만들어지는 일반적인 제품은 2,4-다이메틸펜테인과 특히 2,2,4-트라이메틸펜테인이다.
아이소뷰테인은 에어로졸 스프레이 캔의 추진제로도 사용된다.
아이소뷰테인은 혼합 연료의 일부로 사용되며, 특히 캠핑에 사용되는 연료통에서 흔히 사용된다.
4. 명명법
IUPAC 권고안에서는 1993년까지 아이소뷰테인이라는 전통적인 이름을 유지했지만, 2013년 권고안에서는 더 이상 권장되지 않는다. 아이소뷰테인에서 가장 긴 연속 사슬은 탄소 원자 3개만 포함하므로, IUPAC 선호 명칭은 2-메틸프로페인이다. 하지만 위치 지정자 (2-)는 일반적으로 불필요하므로 생략된다. 탄소 2번(C2)은 주 사슬을 변경하지 않고 메틸 치환기가 위치할 수 있는 유일한 프로페인 사슬 위치이며, 이는 구조 이성질체인 n-뷰테인을 형성한다.