4.3 Propan und Butan – für Campingkocher und Feuerzeug 73 Eigenschaften von Propan und Butan Wenn man die Gabel eines Feuerzeugs betätigt, ohne das Funkenrad (B2) zu bewegen, strömt ein farbloses Gas aus. In LV1 wird die Dichte dieses Gases experimentell bestimmt und der Wert 2,53 g/cm3 (bei 23°C) ermittelt. Der Vergleich mit den theoretischen Werten in B3 zeigt, dass es sich bei dem Stoff im Feuerzeug um Butan handelt. Wenn man diesen Versuch mit dem Gas aus einem Campingkocher durchführte, würde man für dieses eine geringere Dichte bestimmen. Der Blick auf die Kartusche liefert die Erklärung, hier wird ein Gemisch aus den beiden Gasen Butan und Propan im Massenverhältnis 60 zu 40 verwendet. Beide Gase, Butan und Propan, sind brennbar (V2). Hält man über die Flamme in V2 ein Becherglas, bilden sich daran Flüssigkeitstropfen. Wenn man zu diesen weißes, wasserfreies Kupfersulfat gibt, färbt es sich in den Flüssigkeitstropfen türkis. Damit ist die Flüssigkeit als Wasser identifiziert. Als weiteres Verbrennungsprodukt wird in V2 Kohlenstoffdioxid nachgewiesen: 2 C4H10(g) + 13 O2(g) 8 CO2(g) + 10 H2O(l) Propan und Butan sind (wie Methan, vgl. S. 71) Verbindungen, deren Moleküle nur aus Kohlenstoffund Wasserstoff-Atomen bestehen, sie sind Kohlenwasserstoffe. Gasfeuerzeuge enthalten den gasförmigen Kohlenwasserstoff Butan. Warum aber ist dann in einem Feuerzeug eine Flüssigkeit? Butan C4H10 lässt sich bei Raumtemperatur und leicht erhöhtem Druck verflüssigen. Das gilt auch für das Gas Propan C3H8, weshalb man Propan, Butan und deren Gemische auch als „Flüssiggase“ bezeichnet. Im flüssigen Aggregatzustand benötigen diese Stoffe nur 1/254 des Volumens (Vergleichs temperatur 10°C), das sie im gasförmigen Aggregatzustand einnehmen würden. Verwendung Die Möglichkeit, durch Verflüssigung „viel Gas“ auf wenig Raum zu lagern, wird bei einem Gasfeuerzeug ebenso genutzt wie bei der Kartusche des Campingkochers. In großem Umfang kommt „Flüssiggas“ bei der Erzeugung von warmem Wasser und beim Heizen zum Einsatz: Propan dient als Brenngas. Für Haushalt, Camping und Gewerbe nutzt man Propangasflaschen, kleine mit 5 oder 11 kg Füllung oder große mit 33kg. Selbst letztere reichen allerdings nicht aus, um ganze Häuser mit Wärme und heißem Wasser zu versorgen, zu oft müsste man sie austauschen. Deshalb gibt es Flüssiggasanlagen mit einem großen Tank, der ca. 3 500 Liter Flüssiggas fasst und nur ca. einbis zweimal pro Jahr befüllt werden muss (B5). Wird eine Flüssiggasanlage mit moderner Brennwerttechnik kombiniert, kann die Energie zudem optimal ausgenutzt werden. Propan und Butan kommen nicht nur als Brennstoff, sondern auch als Treibmittel (z. B. bei Spraydosen) zum Einsatz. Sie stellen eine umweltfreundliche Alternative zu Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKW, vgl. S. 84 bis 87) dar, da sie in der Atmosphäre leicht abgebaut werden können. Allerdings darf man bei der Handhabung nicht vergessen, dass die Treibmittel Propan und Butan leicht entzündlich sind. Insofern gilt stets Vorsicht beim Umgang mit diesen Produkten! B4 Eigenschaften von Propan und Butan Schlüsselbegriffe Propan, Butan, „Flüssiggas“, Brenngas Propan • gasförmig • farbund geruchlos • schlecht oder kaum in Wasser löslich • Schmelztemperatur: –187,1°C • Siedetemperatur: –42°C • brennbar Butan • gasförmig • farbund geruchlos • schlecht oder kaum in Wasser löslich • Schmelztemperatur: –138,3°C • Siedetemperatur: –0,5°C • brennbar B5 Flüssiggas-Tank B6 Transport von Flüssiggas in Kugeltanks. Propan und Butan fallen wie Me than und Ethan bei der Erdöldestillation in Raffinerien an. Während Methan und Ethan als Heizgase in der Raffinerie selbst oder als Stadtgas dienen, verflüssigt man Propan und Butan und speichert sie in Kugeltanks. N r zu P rü fz w e c k e n E ig n tu m d e s C .C . u c h n e r V e rl a g s