1-BUTANOL (N-BUTANOL)

DESCRIPTION
Le 1-butanol, également connu sous le nom de n-butanol, est un alcool primaire de formule chimique C₄H₉OH.
C'est un liquide incolore et inflammable avec une légère odeur semblable à celle de l'alcool.

Il est soluble dans l'eau et a un point d'ébullition point d' environ 117,7 °C (244 °F).
Le 1-butanol est un simple alcool c'est largement utilisé comme solvant dans le fabrication de peintures , de revêtements , de laques et vernis .
Il est également utilisé dans la production de plastifiants, d'esters butyliques et comme intermédiaire dans les synthèses chimiques.
 
Numéro CAS
71-36-3
 
Synonymes
Butyle alcool, butanol , n-butanol, alcool 1-butylique, butan-1-ol, éthylcarbinol , butyle hydroxyde
 
Le 1-butanol (C₄H₉OH), communément appelé n-butanol, est un alcool incolore et inflammable largement utilisé dans diverses industries.
Cet article fournit un examen approfondi de la structure chimique, des propriétés physiques, des méthodes de production et des applications du 1-butanol.

Il examine les principaux impacts industriels et environnementaux de son utilisation généralisée, en explorant à la fois les méthodes de production traditionnelles et les alternatives modernes et durables.
En outre, l’article couvre les avancées récentes dans la production de 1-butanol par des méthodes biotechnologiques et son rôle potentiel dans la transition mondiale vers les énergies renouvelables.
Grâce à sa polyvalence et à sa large gamme d’applications, le 1-butanol fait partie intégrante de nombreuses industries, notamment les produits pharmaceutiques, les peintures, les plastiques et les biocarburants.
Cet article met également l’accent sur les préoccupations sanitaires et environnementales liées à son utilisation et offre des éclairages sur les orientations futures de la recherche.
 
Introduction
Le 1-butanol est l’un des alcools les plus utilisés dans l’industrie, connu pour ses propriétés de solvant et son rôle d’intermédiaire dans la production de plastifiants, d’esters butyliques et de produits pharmaceutiques.
Cet alcool a une importance économique significative en raison de sa polyvalence, ce qui en fait un composé clé dans la synthèse et la fabrication chimiques.
 
L’importance croissante de la durabilité et l’évolution vers des ressources renouvelables ont également conduit à la recherche de méthodes biosourcées de production de 1-butanol, ce qui en fait un domaine d’intérêt technologique significatif.
Malgré ses nombreuses utilisations, sa production et son utilisation suscitent également des préoccupations environnementales et sanitaires, notamment en raison de sa toxicité et du risque de contamination de l’air et de l’eau.
 
Cet article vise à fournir un examen scientifique détaillé des propriétés, de la synthèse, des applications, de l’impact environnemental et des développements futurs concernant le 1-butanol.
 
Propriétés chimiques et physiques
Le 1-butanol (n-butanol) est un alcool aliphatique de formule moléculaire C₄H₉OH.
Voici ses principales propriétés chimiques et physiques :
 
Structure moléculaire : Le 1-butanol est constitué d'une chaîne à quatre atomes de carbone avec un groupe hydroxyle (-OH) attaché au premier atome de carbone.
Cette structure lui confère des propriétés similaires à celles de l'alcool, comme sa capacité à établir des liaisons hydrogène.
 
Point de fusion : −89,8°C
 
Point d'ébullition : 117,7°C
 
Densité : 0,810 g/cm³ à 20°C
 
Solubilité : Le 1-butanol est miscible à l'eau et à de nombreux solvants organiques comme l'éthanol et l'acétone, ce qui le rend utile dans les applications nécessitant un solvant à polarité modérée.
 
Pression de vapeur : 5,1 mmHg à 20°C
 
Point d'éclair : 35°C (vase fermé), ce qui indique son inflammabilité à des températures plus basses.
 
Réactivité chimique : Le groupe hydroxyle (-OH) rend le 1-butanol réactif dans les réactions de condensation, d'estérification et de déshydratation.
En tant qu'alcool, il peut subir une oxydation pour former des aldéhydes (butanal) ou des acides (acide butyrique) dans des conditions appropriées.
 
Comparaison avec d’autres alcools : le 1-butanol est plus hydrophobe que l’éthanol, ce qui en fait un meilleur solvant pour les substances non polaires.
C'est également un solvant plus fort que le méthanol ou l'éthanol dans certaines applications.
 
Méthodes de synthèse
Historiquement, le 1-butanol a été produit par plusieurs procédés industriels.
Les principales méthodes comprennent :
 
Hydratation du 1-butène : L'une des méthodes industrielles les plus courantes, où le 1-butène subit une hydratation catalytique pour former du 1-butanol.
Le procédé implique l’utilisation de catalyseurs acides tels que l’acide sulfurique ou l’acide phosphorique.
 
Fermentation : Un processus biologique alternatif, où des micro-organismes (comme Clostridium acetobutylicum) fermentent les sucres pour produire du 1-butanol.
Cette méthode s’inscrit dans le domaine plus large des biocarburants et de la chimie verte.
 
Hydroformylation du propène : Le propène réagit avec le gaz de synthèse (CO et H₂) en présence d'un catalyseur pour produire du butyraldéhyde, qui est ensuite hydrogéné pour donner du 1-butanol.
Cette méthode est utilisée dans les applications industrielles à grande échelle.
 
Nouveaux procédés biosourcés : les progrès de la biologie synthétique ont introduit des voies de fermentation microbienne qui produisent directement du 1-butanol à partir de sources renouvelables comme les sucres ou la cellulose.
Des organismes tels que des souches d’Escherichia coli ou de levures génétiquement modifiées ont été modifiés pour améliorer le rendement en 1-butanol, rendant le processus plus durable.
 
Comparaison des méthodes : Bien que les procédés chimiques tels que l’hydratation du 1-butène soient efficaces et largement utilisés, ils dépendent de matières premières pétrochimiques, ce qui les rend moins durables.
D’autre part, les méthodes biosourcées, bien que perfectionnées pour plus d’efficacité, offrent une alternative plus écologique, avec le potentiel d’une production à grande échelle à partir de ressources renouvelables.
 
Production industrielle de 1-butanol
Le 1-butanol est produit à grande échelle, des centaines de milliers de tonnes étant produites chaque année dans le monde. Les principaux aspects de sa production industrielle sont les suivants :
 
Matières premières : Les principales matières premières pour la production de 1-butanol sont des dérivés pétrochimiques tels que le propylène ou le butène.
Dans les procédés biosourcés, les matières premières peuvent inclure des sucres végétaux renouvelables (glucose, saccharose) ou de la biomasse lignocellulosique.
 
Échelle de production : Le 1-butanol est produit en grandes quantités par synthèse chimique traditionnelle et par des méthodes émergentes à base biologique.
La production industrielle se déroule dans des raffineries et des usines chimiques spécialisées, l’accent étant mis sur des processus rentables et des capacités à grande échelle.
 
Principaux producteurs : Les principales entreprises impliquées dans la production de 1-butanol comprennent BASF, Dow Chemical et Evonik, qui exploitent des installations à grande échelle dans le monde entier.
 
Facteurs économiques : Le coût de production du 1-butanol est influencé par la disponibilité des matières premières (comme le pétrole brut ou les matières premières biologiques), les prix de l’énergie et les innovations technologiques dans des techniques de production plus durables.
 
Applications du 1-butanol
La polyvalence du 1-Butanol le rend précieux dans un large éventail d'industries :
 
Solvant : Il est utilisé comme solvant dans les peintures, les revêtements, les vernis et les adhésifs.
Sa polarité modérée lui permet de dissoudre une variété de composés organiques sans être trop polaire ou apolaire.
 
Production de plastifiants : Le 1-butanol est utilisé pour synthétiser des esters butyliques, qui servent de plastifiants, notamment dans la production de polychlorure de vinyle (PVC).
 
Produits pharmaceutiques : Le 1-butanol agit comme solvant et intermédiaire dans la synthèse de divers produits pharmaceutiques, tels que l'acide butyrique et certains antibiotiques.
 
Additifs alimentaires : En petites quantités, le 1-butanol est également utilisé comme agent aromatisant dans les produits alimentaires et les boissons.
 
Biocarburants : Avec la croissance de l’industrie des biocarburants, le 1-butanol a attiré l’attention comme alternative à l’éthanol, notamment dans le contexte des carburants de transport.
Il a une densité énergétique plus élevée que l’éthanol et peut être utilisé dans les moteurs à combustion interne existants sans modifications majeures.
 
Applications émergentes : le 1-butanol est également exploré pour son potentiel dans les nouvelles technologies vertes, notamment la capture et le stockage du carbone, et dans les nouveaux plastiques biodégradables.

INFORMATIONS DE SÉCURITÉ SUR LE 1-BUTANOL (N-BUTANOL)

 
Mesures de premiers secours :
Description des premiers secours :
Conseils généraux :
Consultez un médecin.
Montrez cette fiche de données de sécurité au médecin traitant.
Sortez de la zone dangereuse :
 
En cas d'inhalation :
En cas d’inhalation, déplacer la personne à l’air frais.
En cas d’arrêt respiratoire, pratiquer la respiration artificielle.
Consultez un médecin.
En cas de contact avec la peau :
Retirez immédiatement les vêtements et les chaussures contaminés.
Laver avec du savon et beaucoup d'eau.
Consultez un médecin.
 
En cas de contact avec les yeux :
Rincer abondamment à l'eau pendant au moins 15 minutes et consulter un médecin.
Continuer à rincer les yeux pendant le transport à l’hôpital.
 
En cas d'ingestion :
NE PAS faire vomir.
Ne jamais rien donner par voie orale à une personne inconsciente.
Rincer la bouche avec de l'eau.
Consultez un médecin.
 
Mesures de lutte contre l’incendie :
Moyens d’extinction :
Moyens d’extinction appropriés :
Utiliser de l’eau pulvérisée, de la mousse résistante à l’alcool, un produit chimique sec ou du dioxyde de carbone.
Dangers particuliers résultant de la substance ou du mélange
Oxydes de carbone, oxydes d'azote (NOx), gaz chlorhydrique
 
Conseils aux pompiers :
Porter un appareil respiratoire autonome pour lutter contre l’incendie si nécessaire.
Mesures à prendre en cas de déversement accidentel :
Précautions individuelles, équipement de protection et procédures d'urgence
Utiliser un équipement de protection individuelle.
 
Éviter de respirer les vapeurs, le brouillard ou le gaz.
Évacuer le personnel vers des zones sûres.
 
Précautions environnementales :
Empêchez toute fuite ou tout déversement supplémentaire si cela peut être fait en toute sécurité.
Ne laissez pas le produit pénétrer dans les égouts.
Tout rejet dans l’environnement doit être évité.
 
Méthodes et matériaux de confinement et de nettoyage :
Absorber avec un matériau absorbant inerte et éliminer comme déchet dangereux.
Conserver dans des récipients appropriés et fermés pour élimination.
 
Manipulation et stockage :
Précautions à prendre pour une manipulation sans danger :
Éviter l’inhalation de vapeurs ou de brouillards.
 
Conditions de stockage sûres, y compris d’éventuelles incompatibilités :
Conserver le récipient bien fermé dans un endroit sec et bien aéré.
Les récipients ouverts doivent être soigneusement refermés et maintenus en position verticale pour éviter les fuites.
Classe de stockage (TRGS 510) : 8A : matières dangereuses combustibles et corrosives
 
Contrôles de l'exposition/protection individuelle :
Paramètres de contrôle :
Composants avec paramètres de contrôle du lieu de travail
Ne contient aucune substance présentant des valeurs limites d’exposition professionnelle.
Contrôles d’exposition :
Contrôles techniques appropriés :
À manipuler conformément aux bonnes pratiques d’hygiène industrielle et de sécurité.
Lavez-vous les mains avant les pauses et à la fin de la journée de travail.
 
Équipement de protection individuelle :
Protection des yeux/du visage :
Lunettes de sécurité bien ajustées.
Écran facial (8 pouces minimum).
Utilisez un équipement de protection des yeux testé et approuvé selon les normes gouvernementales appropriées telles que NIOSH (États-Unis) ou EN 166 (UE).
 
Protection de la peau :
Manipuler avec des gants.
Les gants doivent être inspectés avant utilisation.
Utilisez des gants appropriés
technique de retrait (sans toucher la surface extérieure du gant) pour éviter le contact de la peau avec ce produit.
Jetez les gants contaminés après utilisation conformément aux lois en vigueur et aux bonnes pratiques de laboratoire.
Se laver et se sécher les mains.
 
Coordonnées complètes :
Matériau : caoutchouc nitrile
Épaisseur minimale de la couche : 0,11 mm
Temps de percée : 480 min
Matériau testé : Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, taille M)
Contact par éclaboussures
Matériau : caoutchouc nitrile
Épaisseur minimale de la couche : 0,11 mm
Temps de percée : 480 min
Matériau testé : Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, taille M)
Cela ne doit pas être interprété comme une approbation d’un scénario d’utilisation spécifique.
 
Protection du corps :
Combinaison complète de protection contre les produits chimiques. Le type d'équipement de protection doit être sélectionné en fonction de la concentration et de la quantité de la substance dangereuse sur le lieu de travail spécifique.
Protection respiratoire :
Lorsque l'évaluation des risques montre que les respirateurs à épuration d'air sont appropriés, utilisez un respirateur facial complet avec des cartouches respiratoires combinées polyvalentes (US) ou de type ABEK (EN 14387) comme mesure de secours des contrôles techniques.
 
Si le respirateur est le seul moyen de protection, utilisez un respirateur à adduction d’air complet.
Utilisez des respirateurs et des composants testés et approuvés conformément aux normes gouvernementales appropriées telles que NIOSH (États-Unis) ou CEN (UE).
Contrôle de l'exposition environnementale
Empêchez toute fuite ou tout déversement supplémentaire si cela peut être fait en toute sécurité.
Ne laissez pas le produit pénétrer dans les égouts.
Tout rejet dans l’environnement doit être évité.
 
Stabilité et réactivité :
Stabilité chimique :
Stable dans les conditions de stockage recommandées.
Matières incompatibles :
Agents oxydants forts :
Produits de décomposition dangereux :
Des produits de décomposition dangereux se forment en cas d'incendie.
Oxydes de carbone, Oxydes d'azote (NOx), Chlorure d'hydrogène gazeux.
 
Considérations relatives à l’élimination :
Méthodes de traitement des déchets :
Produit:
Proposez les solutions excédentaires et non recyclables à une entreprise d’élimination agréée.
Contactez un service professionnel agréé d’élimination des déchets pour éliminer ce matériau.
Emballage contaminé :
Éliminer comme produit non utilisé.