Butanoli

Wikipedia

	Tämän artikkelin tai osion kieliasua on pyydetty parannettavaksi.
	Lisää tietoa saattaa olla keskustelusivulla.

	1-butanoli
	3D-malli 1-butanolista
	tert-butanoli

Butanolit ovat yksiarvoisia alkoholeja, joiden hiiliketju on neljän hiiliatomin pituinen. Puhekielessä butanoleiksi kutsutaan myös muita alkoholeja, jotka sisältävät neljä hiiliatomia. Suoraketjuisia haaroittumattomia butanoleja on kaksi isomeeriä, 1-butanoli ja 2-butanoli.

Muita butanoleiksi kutsuttuja yhdisteitä ovat isobutanoli eli 2-metyyli-1-propanoli ja tert-butanoli tai tertiaaributanoli eli oikeammin 2-metyyli-2-propanoli.

Näillä isomeereillä on melko erilaiset sulamis- ja kiehumispisteet, mikä johtuu niiden erilaisista rakenteista. Kaikki butanolit liukenevat kohtalaisesti veteen; vähemmän kuin etanoli ja enemmän kuin pidempiketjuiset alkoholit. Butanoli on useimpien alkoholien tapaan myrkyllistä.

[muokkaa] Käyttö

Butanolia käytetään liuotinaineena sekä ohenteena laajasti vaihteleviin kemikaali- ja tekstiiliprosesseihin, niin maalitinnerin kuin hydrauliseen nesteeseen ja jarrunesteeseen. Sitä käytetään myös parfyymien pohjana, mutta omillaan sillä on erittäin alkoholinen aromi.

Butanolia voidaan myös käyttää suoraan polttoaineena missä tahansa bensiinikäyttöön standardoidussa laitteessa, jossa on sisäinen polttomoottori (kuten moderni henkilöauto). Butanolin on raportoitu tuottavan 36,000 kJa/kg (15,500 BTU/lb) palaessaan. Tämä voidaan ilmaista volumetrisesti 29,200 kJ/l (104,800 BTU/US gal).

[muokkaa] Tuotanto

Butanolia voidaan tuottaa biomassan käymisellä Clostridium acetobutylicum-bakteerin kanssa, joka tunnetaan myös nimellä Weizmannin organismi, sillä Chaim Weizmann oli ensimmäinen, joka käytti tätä bakteeria asetonin tuotantoon TNT:n valmistukseen vuonna 1916. Butanoli oli tämän käymisen sivutuote. (butanolia valmistui tuplasti TNT:n verran). Prosessi luo myös korvattavan määrän [[H₂]]:ta.

Suurin osa USA:ssa kulutettavasta butanolista on ammattimaisesti tuotettua fossiilipolttoaineiden johdannaista. Viimeaikainen käymistekniikkojen edistys saattaa kuitenkin muuttaa butanolin syötön Amerikassa petrokemikaaleista biomassaksi tulevina vuosina.

David Ramey Ohiosta ja hänen yhtiönsä Environmental Energy, inc. ovat kehittäneet kaksiosaisen käymisprosessin. Tässä prosessissa biomassasyöte syötetään ensin bakteerille, Clostridium tyrobutyricumille, missä suuri määrä muuntautuu butyyrihapoksi ja vedyksi. Toisessa prosessissa butyyrihappo syötetään Clostridium acetobutylicum-bakteerille, missä se muuntautuu butanoliksi. Ramey on saavuttanut 42% butanolituotannon tällä prosessilla.

Rameyn prosessissa bushel-yksikkö maissia tuottaa 2.5 US gallonaa (370 l/Mg) butanolia. Perinteisessä käymisprosessissa saadaan puolestaan 1.3:a US gallonaa bushelia kohden (190 l/Mg). Tuottaen 2.5 US gallonaa bushelia kohti, Rameyn anaerobinen käymisprosessi tuottaa vastaavan määrän butanolia, kuin verrattaessa samaan etanolimäärään perinteisellä käymisprosessilla.