MTBE - LinkFang.de





MTBE


Strukturformel
Keine Zeichnung vorhanden
Allgemeines
Name Methyl-tert-butylether
Andere Namen
  • tert-Butylmethylether (tBME)
  • Methyl-tertiär-butylether (MTBE)
  • 2-Methoxy-2-methylpropan (IUPAC)
  • Plus-minus-Ether
Summenformel C5H12O
CAS-Nummer 1634-04-4
PubChem 15413
Kurzbeschreibung

farblose, leichtflüchtige Flüssigkeit[1]

Eigenschaften
Molare Masse 88,15 g·mol−1
Aggregatzustand

flüssig

Dichte

0,74 g·cm−3 (20 °C)[1]

Schmelzpunkt

−109 °C[1]

Siedepunkt

55 °C[1]

Dampfdruck

270 hPa (20 °C)[1]

Löslichkeit
  • schlecht in Wasser (42 g·l−1 bei 20 °C)[1]
  • gut in vielen organischen Lösungsmitteln[2]
Brechungsindex

1,3664 (25 °C)[3]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [4]
H- und P-Sätze H: 225​‐​315
P: 210​‐​302+352 [1]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [5] aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [6]
R- und S-Sätze R: 11​‐​38
S: (2)​‐​9​‐​16​‐​24
MAK

DFG/Schweiz: 50 ml·m−3 bzw. 180 mg·m−3[1][7]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C
Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche vorhanden

MTBE (Methyl-tert-butylether), nach IUPAC 2-Methoxy-2-methylpropan, ist ein aliphatischer Ether, der zum einen wegen seiner Verwendung als Zusatzstoff in Ottokraftstoffen sowie zum anderen als Lösungsmittel in der organischen Chemie eine gewisse großtechnische Bedeutung erlangt hat.

Physikalische Eigenschaften

MTBE ist eine farblose, typisch etherartig riechende Flüssigkeit. Die Verbindung siedet unter Normaldruck bei 55 °C. Der Schmelzpunkt liegt bei −109 °C. Die Mischbarkeit mit Wasser ist begrenzt: In 100 g Wasser lösen sich bei Raumtemperatur maximal 4,8 g MTBE, umgekehrt lösen sich in 100 g MTBE maximal 1,4 g Wasser.[8] Das Azeotrop mit Wasser siedet bei Normaldruck bei 52,9 °C mit einer Azeotropzusammensetzung von 96,5 % MTBE und 3,5 % Wasser (jeweils Massenanteile).[8] Mit Methanol wird bei einem Gehalt von 10 Ma% ein bei 51 °C siedendes Azeotrop gebildet.[9]

Thermodynamische Eigenschaften

Die Dampfdruckfunktion ergibt sich nach Antoine entsprechend log10(P) = A−(B/(T+C)) (P in kPa, T in K) mit A = 6,34991, B = 1312,52 und C = −26,03 im Temperaturbereich von 315 K bis 365 K.[10]

Die wichtigsten thermodynamischen Eigenschaften sind in der folgenden Tabelle aufgelistet:

Eigenschaft Typ Wert [Einheit]
Standardbildungsenthalpie ΔfH0liquid
ΔfH0gas
−315,4 kJ·mol−1[11]
−285,0 kJ·mol−1[11]
Standardentropie S0liquid
S0g
265,3 J·mol−1·K−1[12]
als Flüssigkeit
357,8 J·mol−1·K−1[12]
als Gas
Verbrennungsenthalpie ΔcH0liquid −3368,97 kJ·mol−1[13]
Wärmekapazität cp 187,5 J·mol−1·K−1 (25 °C)[12]
als Flüssigkeit
Schmelzenthalpie ΔfH0 7,6 kJ·mol−1[14]
beim Schmelzpunkt
Schmelzentropie ΔfS0 46,18 kJ·mol−1[14]
beim Schmelzpunkt
Verdampfungsenthalpie ΔVH0 27,94 kJ·mol−1[15]
beim Normaldrucksiedepunkt
Kritische Temperatur TC 223,25 °C[16]
Kritischer Druck PC 33.97 bar[16]

Die Temperaturabhängigkeit der Verdampfungsenthalpie lässt sich entsprechend der Gleichung ΔVH0=A·exp(−β·Tr)(1−Tr)βVH0 in kJ/mol, Tr =(T/Tc) reduzierte Temperatur) mit A = 46,23 kJ/mol, β = 0,2893 und Tc = 497,1 K im Temperaturbereich zwischen 298 K und 343 K beschreiben.[15]

Sicherheitstechnische Kenngrößen

tert-Butylmethylether bildet leicht entzündliche Dampf-Luft-Gemische. Die Verbindung hat einen Flammpunkt bei −28 °C. Der Explosionsbereich liegt zwischen 1,6 Vol.‑% (58 g/m3) als untere Explosionsgrenze (UEG) und 8,4 Vol.‑% (310 g/m3) als obere Explosionsgrenze (OEG).[8] Eine Korrelation der Explosionsgrenzen mit der Dampfdruckfunktion ergibt einen unteren Explosionspunkt von −33 °C sowie einen oberen Explosionspunkt von −5 °C. Die Grenzspaltweite wurde mit 1 mm bestimmt.[1] Es resultiert damit eine Zuordnung in die Explosionsgruppe IIA.[1] Die Zündtemperatur beträgt 460 °C.[17] Der Stoff fällt somit in die Temperaturklasse T1. Die elektrische Leitfähigkeit ist mit 3,0·10−11 S·m−1 eher gering.

Entsprechend den Gefahrgutvorschriften ist MTBE der Klasse 3 (Entzündbare flüssige Stoffe) mit der Verpackungsgruppe II (mittlere Gefährlichkeit) zugeordnet (Gefahrzettel: 3).[1]

Synthese

MTBE wird großtechnisch säurekatalytisiert aus Isobuten und Methanol hergestellt:

Verwendung

MTBE
Kurzbeschreibung Klopfschutzmittel für Ottokraftstoffe
Eigenschaften
Aggregatzustand flüssig
Oktanzahl

118 ROZ[18], 101 MOZ[18]

Flammpunkt

−28 °C

Zündtemperatur 460 °C
Explosionsgrenze 1,6–8,4 Vol.-%
Temperaturklasse T1
Sicherheitshinweise
UN-Nummer 2398[1]
Gefahrnummer 33[1]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

tert-Butylmethylether wird hauptsächlich als Klopfschutzmittel in Ottokraftstoffen zugesetzt. Es erhöht die Oktanzahl und führt dabei zu einer Verringerung der Klopfneigung des Ottomotors. Es ersetzt Tetraethylblei in unverbleiten Kraftstoffen.

Man findet es auch in so genannten Startersprays, die man bei Startschwierigkeiten in den Ansaugtrakt des Motors spritzen kann.

MTBE findet in der organischen Chemie zunehmend Verwendung als Lösungsmittel sowie Extraktionsmittel. Es ersetzt dabei Ether wie Diethylether oder Tetrahydrofuran, da MTBE eine sehr geringe bis keine Neigung zur Bildung von Peroxiden besitzt.[8] Dies liegt daran, dass am quartären Kohlenstoffatom kein Peroxid gebildet werden kann (da es kein Wasserstoffatom trägt) und eine Peroxidbildung an der Methylgruppe mechanistisch über ein sehr instabiles, primäres Radikal verlaufen müsste.

Weitere Informationen

Diskutiert wird die Umweltverträglichkeit von MTBE besonders im Hinblick auf das Grundwasser. In den USA kam es aufgrund von Tankleckagen zu Verunreinigungen des Trinkwassers. Die Beimischung ist deshalb in etlichen US-Bundesstaaten verboten[19] und ist dort durch tert-Amyl-methylether (TAME) ersetzt worden. Die Grundwassergefährdung durch Kraftstofflagerung an Tankstellen wird z. B. in Deutschland als untergeordnet betrachtet, da hier an den Tankstellen zumeist doppelwandige Erdtanks verwendet werden. MTBE kann aufgrund des intensiven Geruchs schon in geringen Spuren wahrgenommen werden. Zurzeit wird in Deutschland vermehrt ETBE (aus Bioethanol und Isobuten) eingesetzt, um die erforderlichen Bio-Beimischungsquoten erfüllen zu können (siehe auch Bioethanol).

Die Auswirkungen von MTBE auf menschliche Gesundheit und Umwelt werden unter REACH im Jahr 2014 im Rahmen der Stoffbewertung von Frankreich geprüft.[20]

Sicherheitshinweise

Wegen der leichten Entzündbarkeit sollte mit tert-Butylmethylether stets unter einem Abzug gearbeitet werden. Die Haut sollte gegen Spritzer durch Tragen von Kittel und geeigneten Schutzhandschuhen geschützt werden. Beim Abfüllen größerer Mengen ist es ratsam, Maßnahmen gegen elektrostatische Aufladung zu treffen (Verwendung von Blechkannen und -trichtern, die geerdet werden).

  • Bei Einatmen: betroffene Person sofort an die frische Luft bringen. Die Dämpfe können Kopfschmerzen und Benommenheit bis hin zur Ohnmacht hervorrufen.
  • Bei Hautkontakt: mit viel Wasser und Seife abwaschen. Intensiver Hautkontakt kann zu denselben Symptomen wie das Einatmen führen.
  • Bei Augenkontakt: intensiv mit Wasser ausspülen (Augendusche). Arzt hinzuziehen.
  • Bei Verschlucken: Mund mit viel Wasser ausspülen. Arzt hinzuziehen.

Literatur

  • Volker Linnemann (2003): Umweltverhalten von MTBE nach Grundwasserkontamination. Schriften des Forschungszentrums Jülich, Reihe Umwelt/Environment Band/Volume 40, ISSN 1433-5530 , ISBN 3-89336-339-4.

Weblinks

Einzelnachweise

  1. 1,00 1,01 1,02 1,03 1,04 1,05 1,06 1,07 1,08 1,09 1,10 1,11 1,12 Eintrag zu Methyl-tert-butylether in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 14. Oktober 2008 (JavaScript erforderlich).
  2. Eintrag zu tert-Butylmethylether . In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 25. Dezember 2014.
  3. David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Physical Constants of Organic Compounds, S. 3-344.
  4. Eintrag aus der CLP-Verordnung zu CAS-Nr. 1634-04-4 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA (JavaScript erforderlich).
  5. Für Stoffe ist seit dem 1. Dezember 2012, für Gemische seit dem 1. Juni 2015 nur noch die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung gültig. Die EU-Gefahrstoffkennzeichnung ist daher nur noch auf Gebinden zulässig, welche vor diesen Daten in Verkehr gebracht wurden.
  6. Eintrag aus der CLP-Verordnung zu CAS-Nr. 1634-04-4 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA (JavaScript erforderlich).
  7. Schweizerische Unfallversicherungsanstalt (SUVA): Grenzwerte am Arbeitsplatz 2015 – MAK-Werte, BAT-Werte, Grenzwerte für physikalische Einwirkungen , abgerufen am 2. November 2015.
  8. 8,0 8,1 8,2 8,3 K. Watanabe, N. Yamagiwa, Y. Torisawa: "Cyclopentyl Methyl Ether as a New and Alternative Process Solvent", in: Org Process Res Dev. 2007, 11, S. 251–258; doi:10.1021/op0680136 .
  9. I.M. Smallwood: Handbook of organic solvent properties, Arnold London 1996, ISBN 0 340 64578 4, S. 210–211.
  10. A. Aucejo, S. Loras, R. Munoz: "Isobaric Vapor-Liquid Equilibrium in the Systems 2-Methylpentane + Methyl 1,1-Dimethylethyl Ether, + Ethyl 1,1-Dimethylethyl Ether, and + Methyl 1,1-Dimethylpropyl Ether", in: J. Chem. Eng. Data, 1998, 43, S. 973–977; doi:10.1021/je980090b .
  11. 11,0 11,1 Arntz, H.; Gottlieb, K.: "High-pressure heat-flow calorimeter determination of the enthalpy of reaction for the synthesis of methyl t-butyl ether from methanol and 2-methylpropene", in: J. Chem. Thermodyn., 1985, 17, S. 967–972; doi:10.1016/0021-9614(85)90009-6 .
  12. 12,0 12,1 12,2 Andon, R.J.L.; Martin, J.F.: "Thermodynamic properties of organic oxygen compounds. 40. Heat capacity and entropy of six ethers", in: J. Chem. Thermodynam., 1975, 7, S. 593–606; doi:10.1016/0021-9614(75)90194-9 .
  13. Fenwick, J.O.; Harrop, D.; Head, A.J.: "Thermodynamic properties of organic oxygen compounds. 41. Enthalpies of formation of eight ethers", in: J. Chem. Thermodyn., 1975, 7, S. 943–954; doi:10.1016/0021-9614(75)90158-5 .
  14. 14,0 14,1 Martin, J.F.; Andon, R.J.L.: "Thermodynamic properties of organic oxygen compounds. Part LII. Molar heat capacity of ethanoic, propanoic, and butanoic acids", in: J. Chem. Thermodynam., 1982, 14, S. 679–688; doi:10.1016/0021-9614(82)90083-0 .
  15. 15,0 15,1 Majer, V.; Svoboda, V.: "Enthalpies of Vaporization of Organic Compounds: A Critical Review and Data Compilation", Blackwell Scientific Publications, Oxford, 1985, S. 300.
  16. 16,0 16,1 Daubert, T.E.; Jalowka, J.W.; Goren, V.: "Vapor pressure of 22 pure industrial chemicals", in: AIChE Symp. Ser., 1987, 83, 256, S. 128–156.
  17. E. Brandes, W. Möller: Sicherheitstechnische Kenndaten – Band 1: Brennbare Flüssigkeiten und Gase, Wirtschaftsverlag NW – Verlag für neue Wissenschaft GmbH, Bremerhaven 2003.
  18. 18,0 18,1 François GARIN: FORMULATIONS OF FUELS (Memento vom 15. Oktober 2005 im Internet Archive) (PPT).
  19. EPA, Gasoline Composition Regulations Affecting LUST Sites (PDF; 1,1 MB)
  20. Europäische Chemikalienagentur (ECHA): Community rolling action plan (CoRAP) Substance evaluation Table , abgerufen am 13. August 2015.Vorlage:CoRAP-Liste/2014

Kategorien: Kraftstoffzusatz | Dialkylether | Reizender Stoff | Feuergefährlicher Stoff

Quelle: Wikipedia - http://de.wikipedia.org/wiki/MTBE (Vollständige Liste der Autoren des Textes [Versionsgeschichte])    Lizenz: CC-by-sa-3.0

Änderungen: Alle Bilder mit den meisten Bildunterschriften wurden entfernt. Ebenso alle zu nicht-existierenden Artikeln/Kategorien gehenden internen Wikipedia-Links (Bsp. Portal-Links, Redlinks, Bearbeiten-Links). Entfernung von Navigationsframes, Geo & Normdaten, Mediadateien, gesprochene Versionen, z.T. ID&Class-Namen, Style von Div-Containern, Metadaten, Vorlagen, wie lesenwerte Artikel. Ansonsten sind keine Inhaltsänderungen vorgenommen worden. Weiterhin kann es durch die maschinelle Bearbeitung des Inhalts zu Fehlern gerade in der Darstellung kommen. Darum würden wir jeden Besucher unserer Seite darum bitten uns diese Fehler über den Support mittels einer Nachricht mit Link zu melden. Vielen Dank!

Stand der Informationen: August 201& - Wichtiger Hinweis: Da die Inhalte maschinell von Wikipedia übernommen wurden, ist eine manuelle Überprüfung nicht möglich. Somit garantiert LinkFang.de nicht die Richtigkeit und Aktualität der übernommenen Inhalte. Sollten die Informationen mittlerweile fehlerhaft sein, bitten wir Sie darum uns per Support oder E-Mail zu kontaktieren. Wir werden uns dann innerhalb von spätestens 10 Tagen um Ihr Anliegen kümmern. Auch ohne Anliegen erfolgt mindestens alle drei Monate ein Update der gesamten Inhalte.