PROPAN

Propan, moleküler formülü C3H8 olan üç karbonlu bir alkan zinciridir.
Propan, standart sıcaklık ve basınçta gaz halindedir, ancak taşıma ve depolama için sıkıştırıldığında sıvı hale gelir.
Doğal gaz işleme ve petrol rafinerisinin bir yan ürünü olan propan, genellikle evsel ve endüstriyel uygulamalarda ve düşük emisyonlu toplu taşımada yakıt olarak kullanılan sıvılaştırılmış petrol gazının (LPG) bir bileşenidir; LPG'nin diğer bileşenleri arasında propilen, bütan, bütilen, bütadien ve izobütilen bulunabilir.

CAS: 74-98-6
MF: C3H8
MW: 44.1
EINECS: 200-827-9

Eş anlamlılar
DOĞAL PROPAN; PROPAN YANMASI; Propan; A-108; Freon 290; propildihidrit; propilhidrit; R 290

Fransız kimyager Marcellin Berthelot tarafından 1857'de keşfedilen propan, 1911'de ABD'de ticari olarak kullanılabilir hale geldi.
Propan, benzin veya kömürden daha düşük hacimsel enerji yoğunluğuna sahip olsa da, onlardan daha yüksek gravimetrik enerji yoğunluğuna sahiptir ve daha temiz yanar.
Propan gazı, düşük -42 °C kaynama noktası sayesinde basınçlı sıvı kaplarında buharlaştığı için (iki fazda bulunur, sıvının üstünde buhar) barbeküler ve taşınabilir ocaklar için popüler bir seçim haline gelmiştir.
Propan, soğuk havalarda bile buharlaşma özelliğini koruduğu için, bütan gibi daha yüksek kaynama noktasına sahip alternatiflere göre soğuk iklimlerde dış mekan kullanımı için daha uygundur.
LPG, otobüsleri, forkliftleri, otomobilleri, dıştan takmalı tekne motorlarını ve buz düzeltme makinelerini çalıştırır ve eğlence araçlarında ve kamp araçlarında ısıtma ve pişirme için kullanılır.
Propan ayrıca, mevcut soğutucu akışkanlara (R410A / R32) göre daha yüksek verimlilik, daha yüksek ısı çıkışı ve atmosfere daha az zarar veren gaz salınımı (yüksek yanıcılık pahasına) sunduğu için ısı pompaları için (R290) yerine kullanılan popüler bir soğutucu akışkan haline gelmektedir.

Propan renksiz ve kokusuzdur, merkaptan kokusu vardır.
Tüm fosil yakıtlar gibi, propan da yenilenebilir olmayan bir enerji kaynağıdır.
Propan, doğal gaz ve petrolden elde edilen bir gazdır.
Propan, doğal gaz ve petrol yataklarında karışık halde bulunur.
Propan, milyonlarca yıl önce küçük deniz hayvanları ve bitkilerinin kalıntılarından oluştuğu için ‘fosil yakıt’ olarak adlandırılır.
Propan, temiz yanan, çok yönlü bir yakıttır.

Propan, evlerde, çiftliklerde, işletmelerde ve endüstride çoğunlukla ısı üretmek ve ekipman çalıştırmak için neredeyse herkes tarafından kullanılır.
Propan, sıvılaştırılmış petrol gazı (LPG) ailesine dahil olan birçok fosil yakıttan biridir.
Propan, Amerika Birleşik Devletleri'nde en yaygın kullanılan LPG türü olduğu için, propan ve LPG genellikle eş anlamlı olarak kullanılır.
Bütan, çakmaklarda sıklıkla kullanılan başka bir LPG türüdür.
Propan, kenevirden kanabinoidlerin ekstraksiyonunda kullanılan ve bütan hash yağı ve Δ9-THC konsantrelerinde kirletici olarak tanımlanan bir çözücü olan propan için sertifikalı bir referans malzeme standardıdır.
Propan, GC veya LC-MS ile propan için referans standart olarak kullanılmak üzere tasarlanmıştır.
Propan, araştırma ve adli uygulamalar için tasarlanmıştır.

Propan bir alkan ve gaz halindeki moleküler bir maddedir.
Propan, gıda itici gazı olarak kullanılır.
Hafif petrol benzeri bir kokuya sahip renksiz bir gazdır.
Propan, buhar basıncı altında sıvılaştırılmış gaz olarak taşınır.
Taşıma sırasında propan kötü kokabilir.
Açıkta kalan sıvı ile temas, buharlaşma yoluyla donmaya neden olabilir.
Kolayca tutuşur.
Buharlar havadan daha ağırdır ve alev, sızıntının kaynağına çok kolay bir şekilde geri sıçrayabilir.
Sızıntı, sıvı veya buhar sızıntısı olabilir.
Buharlar, havanın yer değiştirmesiyle boğulmaya neden olabilir.
Uzun süreli ateş veya ısıya maruz kalma durumunda, kaplar şiddetli bir şekilde patlayabilir ve fırlayabilir.

Propanın Kimyasal Özellikleri
Erime noktası: -188 °C (literatür)
Kaynama noktası: -42,1 °C (literatür)
Yoğunluk: 20 °C'de 0,564 g/mL (literatür)
Buhar yoğunluğu: 1,5 (havaya göre)
Buhar basıncı: 190 psi (37,7 °C)
Kırılma indisi: 1,2861
Fp: -104 °C
Depolama sıcaklığı: -20 °C
Form: Sıvı
pKa: ≈ 44 (Gordon ve Ford, 1972)
Alev rengi: Mavi (tam yanma); Sarı veya turuncu (eksik yanma)
Biyolojik kaynak: tavşan
Koku Eşik Değeri: 1500 ppm
Patlayıcı limit: %9,5
Suda Çözünürlük: 62,61 mg/L (25 ºC)
Termal İletkenlik: 0,13 W/(m·K)
Merck: 13,7891
BRN: 1730718
Henry Yasası Sabiti: 25 °C'de 0,706 (Hine ve Mookerjee, 1975)
Maruz Kalma Limitleri: OSHA PEL-TWA: 1000 ppm (1800 mg/m³)
NIOSH REL-TWA: 1000 ppm
Dielektrik sabiti: 1,6 (Ortam)
Stabilite: Kararlı. Güçlü oksitleyici maddelerle uyumsuz. Son derece yanıcı. Hava ile patlayıcı karışımlar oluşturabilir.
Kozmetik İçeriklerinin İşlevleri: İTİCİ GAZ
LogP: 2.360
Yüzey gerilimi: 293.15K'de 7.7mN/m
CAS Veritabanı Referansı: 74-98-6 (CAS Veritabanı Referansı)
EPA Madde Kayıt Sistemi: Propan (74-98-6)

Propan, suda az çözünür, alkolde orta derecede çözünür ve eterde çok çözünür bir gazdır.
Endüstriyel açıdan önemli olan birçok organik bileşik propan türevleri olarak kabul edilebilse de, propan yaygın bir başlangıç ​​maddesi değildir.
Doğal gazdaki propan içeriği, doğal gazın kaynağına göre değişmekle birlikte, ortalama olarak yaklaşık %6'dır.
Propan ayrıca petrol kaynaklarından da elde edilebilir.
Propan, saf haldeyken kokusuz olan renksiz bir gazdır (genellikle kötü kokulu bir koku verici eklenir).
Propan, otomobil egzozlarından, fırınlardan, doğal gaz kaynaklarından ve polietilen ve fenolik reçinelerin yanması sırasında yaşam ortamına salınır.
Propan hem oldukça yanıcı hem de patlayıcıdır ve iş yerlerinde uygun bakım ve yönetim gerektirir.
Propanın endüstrideki kullanımı, yakıt kaynağı ve aerosoller için itici gaz olarak kullanımını içerir.
Sıvılaştırılmış propana maruz kalan iş çalışanlarında cilt yanıkları ve donma vakaları görülmüştür. Propan ayrıca merkezi sinir sisteminde depresyon etkilerine de neden olur.

Fiziksel Özellikler
Propan, alkan serisinde metan ve etandan sonra gelen renksiz, kokusuz, yanıcı bir gazdır.
"Prop" kelimesi, üç karbonlu asit olan propiyonik asitten (CH3CH2COOH) gelir.
Propionik asit, Yunanca "protos" (ilk) ve "pion" (yağ) kelimelerinden türemiştir.
Propan, yağ asidi özelliklerine sahip en küçük asitti.
Propan, barbekü ve kamp ocaklarında yakıt olarak kullanılan ve bu nedenle yaygın olarak "şişelenmiş gaz" olarak bilinen bir gazdır.
Propan, sıvılaştırılmış petrol gazı (LPG) veya sıvılaştırılmış petrol olarak pazarlanmaktadır; LPG'nin genellikle propanın yanı sıra bütan, bütilen ve propilen içerebilen bir karışım olduğu unutulmamalıdır.
Propan, yemek pişirmenin yanı sıra, alan ısıtma, soğutma, ulaşım ve ısıtma cihazları (çamaşır kurutucu) için enerji kaynağı olarak da kullanılabilir.
Propan, basınçlı (yaklaşık 15 atmosfer) depolama tanklarında ve/veya soğuk sıcaklıklarda sıvı halde saklanabilir ve atmosfer basıncında ve normal sıcaklıklarda gaza dönüşür.
Bu, propanın nispeten küçük bir hacimde büyük miktarda sıvı halde depolanmasını mümkün kılar; buhar halindeki propan, sıvı haldeki propanın hacminin 270 katını kaplar.
Bu da sıvı propanı, ihtiyaç duyulana kadar taşıma ve depolama için ideal bir yakıt haline getirir.

Özellikler
Propan, ikiden fazla karbon atomuna sahip alkanlarda karbon atomlarının farklı özelliklere sahip olduğunu gösterir.
Propandaki uç karbon atomları üç hidrojen atomuna ve bir karbon atomuna bağlıdır.
Sadece bir başka karbon atomuna bağlı olan bir karbon atomuna birincil veya 1° karbon denir.
Propandaki merkezi karbon atomu iki başka karbon atomuna bağlıdır ve ikincil veya 2° karbon olarak adlandırılır.
Bir hidrojen atomu, bağlı olduğu karbon atomuyla aynı sınıflandırmaya sahiptir.
Bu nedenle, propanın uç karbon atomlarına bağlı hidrojen atomlarına birincil (1°) hidrojenler, merkez atoma bağlı hidrojenlere ise ikincil (2°) hidrojenler denir.
Bağlardaki bu farklılık, farklı izomerlerin reaksiyonlarında ve özelliklerinde farklılıklara yol açar.
Örneğin, propanda birincil bir bağı kırmak, ikincil bir bağı kırmaktan daha fazla enerji gerektirir.

Bu durum, izopropil radikali CH3CHCH3•'ün oluşumunu, n-propil radikali CH3CH2CH2•'den daha kolay hale getirir.
İzopropil oluşumu enerji açısından daha elverişli olsa da, daha fazla sayıda birincil hidrojen atomu, benzer reaksiyon koşulları altında yaklaşık olarak eşit miktarda n-propil ve izopropil radikali oluşmasına yol açar.
Propanın oksidasyonu, uygun koşullar altında çeşitli oksijenli bileşikler üretebilir, ancak genel olarak alkanlar diğer organik gruplara kıyasla nispeten reaktif değildir.
En yaygın oksidasyon ürünlerinden bazıları metanol (CH3OH), formaldehit (CH2O) ve asetaldehit (C2H4O)'dur.
Propan, çinko tozu ve sodyum iyodür kullanılarak 1,3-dikloro-propana dönüştürülerek siklopropana dönüştürülebilir: ClCH2CH2CH2Cl--Zn. NaCl--siklopropan.

Özellikleri ve reaksiyonları
Propan renksiz, kokusuz bir gazdır.
Etil merkaptan, güvenlik önlemi olarak koku verici olarak eklenir ve genellikle "çürük yumurta" kokusu olarak adlandırılır.
Normal basınçta, kaynama noktasının altında -42 °C'de sıvılaşır ve erime noktasının altında -187,7 °C'de katılaşır.
Propan, P21/n uzay grubunda kristalleşir.
Molekülün kötü istifleme özelliklerinden kaynaklanan %58,5'lik düşük uzay doldurma oranı (90 K'de), özellikle düşük erime noktasının nedenidir.
Propan, diğer alkanlara benzer şekilde yanma reaksiyonlarına girer.
Aşırı oksijen varlığında, propan yanarak su ve karbondioksit oluşturur.

Enerji İçeriği
Tüm ürünlerin standart duruma döndüğü, örneğin suyun standart sıcaklıkta sıvı hale döndüğü (yüksek ısı değeri olarak bilinir) propan gazının yanma entalpisi (2.219,2 ± 0,5) kJ/mol veya (50,33 ± 0,01) MJ/kg'dır.
Ürünlerin standart duruma dönmediği, örneğin su buharı da dahil olmak üzere sıcak gazların bacadan çıktığı (düşük ısı değeri olarak bilinir) propan gazının yanma entalpisi 2.043,455 kJ/mol'dür.
Düşük ısı değeri, yanma ürünlerinin atmosfere atıldığı durumda maddenin yanmasından elde edilebilen ısı miktarıdır; örneğin, baca açıkken şömineden çıkan ısı.

Yoğunluk
Propan gazının 25 °C'deki (77 °F) yoğunluğu 1,808 kg/m³ olup, aynı sıcaklıktaki havanın yoğunluğunun yaklaşık 1,5 katıdır.
25 °C'de (77 °F) sıvı propanın yoğunluğu 0,493 g/cm³'tür; bu da ABD sıvı galonu başına 4,11 pound veya 493 g/L'ye eşdeğerdir.
Propan, her 10 °F'de %1,5 oranında genleşir. Bu nedenle, sıvı propanın yoğunluğu 60 °F'de (15,6 °C) yaklaşık 4,2 pound/galon (504 g/L) civarındadır.
Propanın yoğunluğu sıcaklıkla değiştiğinden, bu gerçek, uygulama güvenlik veya ticari transfer işlemleriyle bağlantılı olduğunda her zaman dikkate alınmalıdır.
Bir tank doldurulurken yeterli boşluk bırakılmazsa, tank ısındığında patlayabilir.

Kullanım Alanları
Propan, keşfedilmesinden bu yana ulaşım yakıtı olarak kullanılmaktadır.
Propan ilk olarak 1913 yılında otomobil yakıtı olarak kullanılmıştır.
Benzin ve dizelden sonra en popüler üçüncü araç yakıtı olan propan, bugün Amerika Birleşik Devletleri'nde yarım milyondan fazla ve dünya genelinde 6 milyon araca güç sağlamaktadır.
Propanın yaygın kullanımı, dağıtım sisteminin olmaması nedeniyle engellenmektedir, ancak otobüs, taksi ve devlet araç filolarına yakıt sağlamak için kullanılmıştır.
Ayrıca, forklift gibi ekipmanlara güç sağlamak için de yoğun olarak kullanılmaktadır.
Propan, benzin veya dizelden daha temiz yanar ve kentsel hava kirliliğini azaltmak için kullanılmıştır.
Benzine kıyasla karbonmonoksitin %10-40'ını, hidrokarbonların %30-60'ını ve karbondioksitin %60-90'ını yayar.
Daha temiz yanan propanın bir avantajı, daha düşük motor tortusu ve kirlenmesi nedeniyle motor bakımının iyileştirilmesidir.
Propanın oktan değerleri 104 ile 110 arasında değişmektedir.
Daha düşük emisyonlar, propanın daha düşük enerji değeriyle bir miktar dengelenmektedir; Hacimce karşılaştırıldığında, propanın enerji içeriği benzinin yaklaşık %75'ine denk gelir.
Propan, doğal gazdan ayrıştırılır ve ayrıca petrol işleme sırasında da üretilir.
Amerika Birleşik Devletleri'nde üretilen propanın yaklaşık %53'ü, doğal gazda bulunan küçük fraksiyondan (%5'ten az) gelir ve geri kalanı petrol rafinerisinden elde edilir.
Propan, yakıt gazı, soğutucu ve organik sentezde kullanılır.

Taşınabilir ocaklar
Propan, -42 °C (-44 °F) düşük kaynama noktası sayesinde basınçlı kabından salındığı anda buharlaştığı için barbeküler ve taşınabilir ocaklar için popüler bir seçimdir.
Bu nedenle, karbüratör veya başka bir buharlaştırma cihazına gerek yoktur; basit bir ölçüm nozulu yeterlidir.

Soğutucu Akışkan
Saf, kuru "izopropan" karışımları [propan (R-290) ve izobütan (R-600a) izobütan/propan karışımları], uygun şekilde tasarlanmış kompresör tabanlı soğutma sistemlerinde dolaşım soğutucu akışkanı olarak kullanılabilir.
Florokarbonlara kıyasla, propanın ozon tabakasını inceltme potansiyeli ihmal edilebilir düzeydedir ve küresel ısınma potansiyeli (GWP) çok düşüktür (GWP 20 değeri 0,072 olup karbondioksitin 1/14'ü ve GWP 500 değeri 0,006 olup 1/170'idir) ve geleneksel sabit soğutma ve klima sistemlerinde R-12, R-22, R-134a ve diğer kloroflorokarbon veya hidroflorokarbon soğutucu akışkanların işlevsel bir alternatifi olarak kullanılabilir.
Küresel ısınmaya etkisi mevcut soğutucu akışkanlara göre çok daha az olduğu için, propan, yanıcılığını kaldırabilecek şekilde özel olarak tasarlanmış sistemlerde kullanılmak üzere 2015 yılında EPA tarafından onaylanan beş alternatif soğutucu akışkandan biri olarak seçilmiştir.

Bu tür bir ikame, yanıcı hidrokarbonların başlangıçta yanıcı olmayan soğutucu akışkan taşımak üzere tasarlanmış sistemlerde kullanılmasının önemli bir yangın veya patlama riski oluşturması gerekçesiyle, motorlu taşıt klima sistemlerinde yaygın olarak yasaklanmakta veya önerilmemektedir.
Hidrokarbon soğutucu akışkan satıcıları ve savunucuları, hidrokarbonlarla doldurulmuş araç klima sistemlerinin sayısına kıyasla bu tür olayların çok az olduğu gerekçesiyle bu yasaklara karşı çıkmaktadır.
Propan ayrıca, gaz absorbsiyonlu buzdolabı için enerji kaynağı olarak şebekeden bağımsız soğutma sağlamada da önemli bir rol oynamakta ve genellikle kamp ve eğlence araçlarında kullanılmaktadır.
Propanın ayrıca ısı pompalarında soğutucu akışkan olarak kullanılması da önerilmiştir.

Motor Yakıtı
ABD'de 190.000'den fazla karayolu aracı propan kullanıyor ve 450.000'den fazla forklift güç kaynağı olarak propan kullanıyor.
Propan, benzin ve dizel yakıtın ardından dünyada en popüler üçüncü araç yakıtıdır.
Dünyanın diğer bölgelerinde araçlarda kullanılan propan, otogaz olarak bilinir.
2007 yılında dünya genelinde yaklaşık 13 milyon araç otogaz kullanıyordu.
Propanın araçlarda avantajı, orta basınçta sıvı halde olmasıdır.
Bu, hızlı dolum sürelerine, uygun fiyatlı yakıt silindiri yapımına ve genellikle benzinin fiyatının yarısından biraz fazlasına olanak tanır.
Ayrıca, propan (hem kullanımda hem de yanmada) belirgin şekilde daha temizdir, motor yağını seyreltmeden (genellikle yağ değişim aralıklarını uzatarak) daha az motor aşınmasına (karbon birikintileri nedeniyle) neden olur ve yakın zamana kadar Kuzey Amerika'da nispeten düşük maliyetliydi.
Propanın oktan derecesi 110 ile nispeten yüksektir.

Amerika Birleşik Devletleri'nde propan yakıt ikmal altyapısı, tüm alternatif araç yakıtları arasında en gelişmiş olanıdır.
Birçok dönüştürülmüş araçta "barbekü tüplerinden" yakıt doldurma imkanı bulunmaktadır.
Amaca yönelik üretilmiş araçlar genellikle özel yakıt ikmal tesislerine sahip ticari filolarda yer almaktadır.
Propan yakıtlı araç operatörleri için, özellikle filolarda, hırsızlığın benzin veya dizel yakıtlara göre çok daha zor olması da bir diğer tasarruftur.
Propan ayrıca küçük motorlar için, özellikle kapalı alanlarda veya yeterli temiz hava ve havalandırmanın olmadığı yerlerde kullanılan motorlar için yakıt olarak kullanılır; bu sayede benzin veya dizel yakıtla çalışan bir motorun daha zehirli egzoz gazı uzaklaştırılamaz.
Son zamanlarda, hava kirliliğini azaltmak amacıyla propanla çalışan, dış mekan kullanımı için tasarlanmış çim biçme makineleri, yaprak üfleyiciler ve benzeri çim bakım ürünleri de bulunmaktadır.

Üretim
Propan, doğal gaz işleme ve petrol rafinerisi olmak üzere iki başka işlemin yan ürünü olarak üretilir.
Doğal gazın işlenmesi, bu uçucu maddelerin doğal gaz boru hatlarında yoğunlaşmasını önlemek için ham gazdan bütan, propan ve büyük miktarda etanın uzaklaştırılmasını içerir. Ayrıca, petrol rafinerileri, petrolü benzin veya ısıtma yağına dönüştürürken yan ürün olarak bir miktar propan üretir.
Propan üretiminin yan ürün niteliği nedeniyle, propan arzı artan talebi karşılayacak şekilde kolayca ayarlanamaz.
ABD propanının yaklaşık %90'ı yerli üretimdir.
Amerika Birleşik Devletleri her yıl tüketilen propanın yaklaşık %10'unu ithal etmektedir ve bunun yaklaşık %70'i boru hattı ve demiryolu yoluyla Kanada'dan gelmektedir.
İthal edilen propanın kalan %30'u ise okyanus taşımacılığı yoluyla diğer kaynaklardan Amerika Birleşik Devletleri'ne gelmektedir.
Propan ham petrolden ayrıldıktan sonra, Kuzey Amerika propanı devasa tuz mağaralarında depolanır.
Bunlara örnek olarak Fort Saskatchewan, Alberta; Mont Belvieu, Teksas; ve Conway, Kansas verilebilir. Bu tuz mağaraları 80.000.000 varil (13.000.000 m³) propan depolayabilir.

Biyokimyasal/Fizyolojik Etkiler
Apolipoproteinler, lipitlerin çözünürlüğünü kolaylaştırmanın yanı sıra, lipoproteinlerin yapısal bütünlüğünü korumaya yardımcı olur, lipoprotein reseptörleri için ligand görevi görür ve lipit metabolizmasında yer alan enzimlerin aktivitesini düzenler.
Apolipoprotein E (ApoE), lipit metabolizmasında önemli bir rol oynar.
Propanın spesifik ApoE reseptörü ile etkileşimi, karaciğer hücreleri tarafından şilomikron kalıntılarının alınmasını sağlar; bu, normal lipit metabolizması sırasında önemli bir adımdır.
Propan ayrıca LDL reseptörü (Apo B/E) ile de bağlanır. ApoE'deki kusurlar, tip III hiperlipoproteineminin bir nedenidir.