De ce propanul este stocat în rezervoarele de uz casnic, dar gazul natural nu

Pentru a obține o cantitate utilă de combustibil gazos într-un rezervor de dimensiuni rezonabile, trebuie să-l lichezi. Unii combustibili sunt mai ușor de lichefiat decât alții. Conform manualului Chimie organică de Joseph M. Hornback, propanul are un punct de fierbere de -44° F (-42°C) la presiunea atmosferică, dar metanul (gaz natural), are un punct de fierbere de -260 ° F (-162°C) la presiunea atmosferică. Aceasta înseamnă că metanul trebuie să fie răcit la o temperatură mult mai scăzută decât propanul pentru a fi transformat într-un lichid care poate fi depozitat într-un rezervor.. Moleculele de propan constau din trei atomi de carbon legați într-un lanț cu opt atomi de hidrogen legați de acești atomi de carbon. În contrast, o moleculă de metan este doar un atom de carbon legat de patru atomi de hidrogen. Moleculele de metan au un grad ridicat de simetrie. Ca rezultat, nu au un dipol electric permanent. Legătura dintre dipoli permanenți este mecanismul dominant de legătură între molecule, deoarece se lichefiază pentru multe substanțe, cum ar fi apa.. Simetria metanului, și deci lipsa unui dipol electric permanent, înseamnă că moleculele sale se pot lega doar printr-un efect mult mai slab cunoscut sub numele de forța de dispersie a Londrei sau forța van der Waals. În acest efect, moleculele induc dipoli temporari unul în celălalt, iar aceşti dipoli se leagă apoi. Pentru că acest mecanism de legătură este atât de slab, moleculele de metan trebuie să fie răcite la o temperatură scăzută până când sunt încă suficiente pentru a se lega și a forma un lichid. În contrast, propanul nu necesită o temperatură la fel de scăzută pentru a se lichefia.

Dar propanul de uz casnic nu este de obicei menținut în stare lichidă la o temperatură scăzută. In schimb, se utilizează presiune înaltă. Pentru a menține propanul un lichid la temperatura camerei (70° F sau 21 ° C), trebuie ținut într-un rezervor la o presiune de aproximativ 850 kPa. Acest lucru poate fi realizat cu un rezervor metalic puternic. În contrast, pentru a menține metanul lichid la temperatura camerei este nevoie de un rezervor care să poată menține o presiune de aproximativ 32,000 kPa. Rezervoarele metalice de uz casnic nu pot rezista la această presiune. Pe scurt, metanul nu este stocat în rezervoarele de uz casnic, deoarece simetria moleculei sale îl face dificil de lichefiat.. În principiu, ați putea stoca metanul într-un rezervor în stare de gaz, dar metanul are o densitate atât de scăzută în starea de gaz încât nu ai putea stoca o cantitate utilizabilă. In schimb, gazul natural este procesat și stocat la fabricile de rafinărie și apoi pompat către gospodăriile în stare de gaz prin conducte. Proprietățile diferiților combustibili de bază sunt rezumate mai jos, arătând frumos tendința presiunilor lichidelor la temperatura camerei. Rețineți că presiunile sunt aproximative.

Combustibil
Punct de fierbere (°C)
Presiune de vapori la 21°C (kPa)

Metan
care este folosit ca combustibil în multe cuptoare și cuptoare de uz casnic
-162
32000

Etan
C2H6
-89
3800

propan
C3H8
-42
850

Butan
C4H10
0
230

Pentan
C5H12
36
60

hexan
C6H14
69
17

heptan
C7H16
98
5

Octan
C8H18
126
1

Credit:https://wtamu.edu/~cbaird/sq/2013/05/02/why-is-propan-stored-in-household-tanks-but-natural-gaz-is-not/