Definizione
L’etano (formula chimica C2H6) è un gas combustibile incolore, inodore a condizioni standard (temperatura 0°C e pressione 1,01325 bar). È nel gruppo di sostanze alcane con formula molecolare CnH2n + 2 (idrocarburi saturi) e si presenta come un gas traccia nell’atmosfera, cioè in concentrazioni molto basse. Dopo il metano, l’etano è il componente principale del gas naturale e si trova anche nel gas di palude., A causa della sua struttura molecolare – che consiste di due gruppi metilici combinati – l’etano è anche talvolta chiamato bimetile o dimetile. Nella refrigerazione e nella tecnologia di controllo del clima, l’etano è anche noto come R170.
Uso / Applicazioni
A causa della sua buona combustibilità, l’etano viene anche utilizzato come componente del gas naturale per il riscaldamento (potere calorifico: 47,486 MJ/kg). Nel complesso, tuttavia, l’idrocarburo saturo viene utilizzato come elemento chimico per la produzione di etene (C2H4, chiamato anche etilene), la più importante materia prima petrolchimica del mondo., La conversione avviene in un ” steam cracker.” Il gas etano, o miscele di gas contenenti etano, viene miscelato con vapore e riscaldato a temperature di 900°C e oltre. Gli idrocarburi a catena lunga vengono suddivisi in quelli più corti ad alte temperature e gli idrocarburi saturi come l’etano vengono convertiti in quelli insaturi. Se l’etano puro viene immesso nel cracker a vapore, la resa di etene è particolarmente elevata. D’altra parte, le miscele di idrocarburi a catena lunga producono anche un gran numero di altri composti con un contenuto di etene significativamente inferiore., La maggior parte dell’etene ottenuto viene utilizzata per produrre la plastica ampiamente utilizzata, il polietilene (PE). Altri prodotti intermedi ottenuti dall’etene sono l’ossido di etilene, il dicloruro di etilene e l’etilbenzene.
Nella tecnologia del refrigerante, l’etano può essere utilizzato anche come refrigerante nei frigoriferi e nei sistemi di condizionamento dell’aria. Quantità commercialmente trascurabili del gas liquido sono utilizzate nella scienza per preparare campioni ricchi di acqua per la microscopia elettronica., L’etano liquido molto freddo consente loro di congelare a -150°C così rapidamente che l’acqua non può cristallizzare, preservando così le strutture cellulari biologiche che altrimenti sarebbero distrutte dai cristalli di ghiaccio.
Proprietà
Con una densità di 1,355 grammi per litro, il gas è leggermente più pesante dell’aria in condizioni standard. A concentrazioni comprese tra 3 e 12,5 vol.% , l’etano forma una miscela esplosiva con l’aria (punto di infiammabilità: -135°C, temperatura di accensione: 515°C). Per l’ossigeno puro, i limiti delle miscele esplosive sono compresi tra 3 e 66 vol.% di etano., Il gas è considerato praticamente non tossico, ma in concentrazioni molto elevate può portare a mal di testa, nausea e vomito. A temperature di -88,6°C e superiori, l’etano è liquido a pressione ambiente; da -182,8 ° C diventa solido. Il gas si dissolve male in acqua, ma bene in alcool (etanolo).
Produzione/Occorrenza
Su scala industriale, l’etano viene estratto dal gas naturale e dalla liquefazione del carbone ed è un sottoprodotto della lavorazione del petrolio greggio. A seconda del campo di gas, il contenuto di etano nel gas naturale varia da 0,6 vol.% (principalmente gas naturale di origine russa) fino a 7.,7 vol.% (gas naturale proveniente dal Mare del Nord). Il processo più efficiente per ottenere etano puro dal gas naturale è la liquefazione del gas. Ciò comporta il preraffreddamento del gas naturale fino a poco prima del punto di liquefazione dell’etano, e poi improvvisamente espandendolo utilizzando una turbina. Ciò si traduce in una temperatura di circa -100°C alla quale l’etano e gli idrocarburi più pesanti si liquefanno, mentre il metano rimane gassoso. Ulteriori fasi di distillazione possono quindi essere utilizzate per separare i restanti componenti del gas naturale in gruppi di materiali identici., Più del 90% di etano contenuto nel gas naturale può essere recuperato in questo modo.
