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プロパンガスとブタンガスの違い

lin********さん

2007/2/1022:55:06

プロパンガスとブタンガスの違い

家庭で使われるガス調理器具に使用されるプロパンガスはC3H8、ライターやカセットコンロのガスはブタンガスでC4H10。

この違いは何なのか分かりやすく教えてください。
また用途の違いについても分かる範囲で教えてください。

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ベストアンサーに選ばれた回答

shi********さん

編集あり2007/2/1100:05:05

炭化水素は主に石油から作られます。飽和炭化水素のうちで、炭素数1個と2個のメタンとエタンは常温ではどんなに圧力を加えても液化しません。炭素数が5個以上は常温、大気圧下で液体です。炭素数3個のプロパンと炭素数4個のブタンは常温、大気圧下では気体ですが、圧力を加えると液体になります。そこで、プロパン(沸点-42℃)とブタン(沸点0℃)は液化石油ガスとよばれています(他に二重結合をもった化合物もありますが、ここでは触れません)。これらは、もともと混合物として存在していますが、蒸留によってプロパンとブタンに分けて(分留とよばれる)ボンベに詰めてつかわれています。

沸点が低いプロパンは常温で液化させるのにブタンよりも高い圧力が必要ですので、保存する容器も丈夫でなければならないし、ガスの圧力も高いので注意して取り扱う必要があります。一方で、ブタンは常温で液化させるのに低い圧力で液化しますが、沸点が0℃であるため、寒冷地で温度が0℃よりも低くなるとボンベ内の圧力が大気圧よりも小さくなってガスがでなくなってしまいます。(液体が大気圧で沸騰する温度は、蒸気圧が大気圧に等しくなった温度です)。

以上のことより、プロパンガスは圧力が高く火力が強く大量に使われる家庭用のガスとして適当であり、カセットコンロやガスライターでは、ガス圧が低くて火力が弱くても安全なブタンガスがつかわれるのです。

最後にこれらのガスは蒸留によりできるだけ完全に分離して用いることが大切です。混合物として加圧液化させて用いると、ボンベ内で最初のうちは気体になりやすいプロパンを多く含むガスが出て行き、ボンベ内の圧力はだんだん下がっていきます。そして、最後になるほどブタンを多く含むガスがでていきます。ガスの圧力を一定に保つためにもプロパンとブタンは分離して別々に使う必要があるわけです。

*純粋な液化ガスは温度が一定であれば、ボンベにたくさん液化ガスが詰まっていても、わずかしかなくても、液体が存在する限り圧力は常に一定です。

質問した人からのコメント

2007/2/13 14:21:02

成功 素人にも分かる素晴らしい解説を有難うございました。
気化する温度やプロパンガスが家庭用のガスに使われる理由なども分かりやすかったです。

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liq********さん

2007/2/1023:16:25

家庭用はよくプロパンガスと言いますが、正しくは「液化石油ガス、LPガス」といいのす。何故なら、家庭用LPガス成分の大部分はプロパン(C3H8)ですが、その他にも少しだけ、ブタンや他の炭化水素が含まれているからです。
カセットコンロ等でブタンガスが使用されているのは、プロパンに比べて、その液化圧力が低いためでしょう。(ブタン0.2MPa、プロパン0.8MPaで液化します)。液化圧力が低くてよいということは、そのガスを収納する容器の強度も小さくていいということで、コストと安全性からの選定かと思います。

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