Dodécane

Le dodécane est un alcane linéaire de formule brute C₁₂H₂₆. C'est un liquide huileux de la série des paraffines. Il possède 355 isomères structuraux.

Dodécane

Structure 2D et 3D du dodécane

Identification

Nom UICPA

dodécane

Synonymes

n-dodécane
dihexyle
bihexyle

N^o CAS

112-40-3

N^o ECHA

100.003.607

N^o CE

203-967-9

DrugBank

Apparence

liquide incolore

Propriétés chimiques

Formule

C₁₂H₂₆ [Isomères]

Masse molaire[1]

170,334 8 ± 0,011 4 g/mol
C 84,62 %, H 15,39 %,

Diamètre moléculaire

0,761 nm [2]

Propriétés physiques

T° fusion

−9,65 °C [3]

T° ébullition

216,32 °C [4]

Paramètre de solubilité δ

16,0 J^1/2·cm^-3/2 (25 °C)[2]

Masse volumique

0,745 5 g·cm^-3 à 24,95 °C [5]

équation[6] : $\rho =0.35541/0.25511^{(1+(1-T/658)^{0.29368})}$
Masse volumique du liquide en kmol·m^-3 et température en kelvins, de 263,57 à 658 K.
Valeurs calculées :
0,74512 g·cm^-3 à 25 °C.

T (K)	T (°C)	ρ (kmol·m^-3)	ρ (g·cm^-3)
263,57	−9,58	4,5132	0,76877
289,87	16,72	4,40805	0,75086
303,01	29,86	4,35444	0,74173
316,16	43,01	4,30009	0,73247
329,31	56,16	4,24494	0,72307
342,46	69,31	4,18895	0,71354
355,6	82,45	4,13206	0,70385
368,75	95,6	4,0742	0,69399
381,9	108,75	4,01531	0,68396
395,05	121,9	3,9553	0,67374
408,19	135,04	3,89407	0,66331
421,34	148,19	3,83152	0,65265
434,49	161,34	3,76754	0,64175
447,64	174,49	3,70197	0,63059
460,79	187,64	3,63466	0,61912

T (K)	T (°C)	ρ (kmol·m^-3)	ρ (g·cm^-3)
473,93	200,78	3,56542	0,60733
487,08	213,93	3,49402	0,59516
500,23	227,08	3,42017	0,58258
513,38	240,23	3,34354	0,56953
526,52	253,37	3,26371	0,55593
539,67	266,52	3,18015	0,5417
552,82	279,67	3,09215	0,52671
565,97	292,82	2,99878	0,51081
579,11	305,96	2,89873	0,49376
592,26	319,11	2,79009	0,47526
605,41	332,26	2,66985	0,45478
618,56	345,41	2,5328	0,43143
631,7	358,55	2,36842	0,40343
644,85	371,7	2,14789	0,36587
658	384,85	1,393	0,23728

Graphique P=f(T)

T° d'auto-inflammation

200 °C [7]

Point d’éclair

74 °C [7]

Limites d’explosivité dans l’air

0,6 - ? Vol.% [7]

Pression de vapeur saturante

0,12 mbar à 20 °C
1 mbar à 50 °C [7]

équation[6] : $P_{vs}=exp(137.47+{\frac {-11976}{T}}+(-16.698)\times ln(T)+(8.0906E-6)\times T^{2})$
Pression en pascals et température en kelvins, de 263,57 à 658 K.
Valeurs calculées :
17,87 Pa à 25 °C.

T (K)	T (°C)	P (Pa)
263,57	−9,58	0,615
289,87	16,72	8,72
303,01	29,86	26,61
316,16	43,01	72,34
329,31	56,16	178,04
342,46	69,31	401,82
355,6	82,45	840,63
368,75	95,6	1 645,41
381,9	108,75	3 037,21
395,05	121,9	5 323,15
408,19	135,04	8 910,8
421,34	148,19	14 319,95
434,49	161,34	22 191,3
447,64	174,49	33 292,01
460,79	187,64	48 518,4

T (K)	T (°C)	P (Pa)
473,93	200,78	68 896,95
487,08	213,93	95 584,33
500,23	227,08	129 867,97
513,38	240,23	173 168,24
526,52	253,37	227 043,26
539,67	266,52	293 197,6
552,82	279,67	373 495,48
565,97	292,82	469 979,34
579,11	305,96	584 894,47
592,26	319,11	720 720,27
605,41	332,26	880 208,86
618,56	345,41	1 066 431,81
631,7	358,55	1 282 835,88
644,85	371,7	1 533 308,97
658	384,85	1 822 300

Viscosité dynamique

1,324 mPa·s à 24,95 °C
0,891 mPa·s à 49,95 °C [5]

Point critique

1 820 kPa [8], 385,1 °C [4]

Thermochimie

S⁰_{liquide, 1 bar}

490,66 J·mol^-1·K^-1 [3]

Δ_fH⁰_liquide

−352,1 kJ·mol^-1 [3]

Δ_fusH°

36,836 kJ·mol^-1 à −9,56 °C [3]

Δ_vapH°

61,51 kJ·mol^-1 à 25 °C [3]

C_p

376 J·mol^-1·K^-1 (25 °C, liquide) [3]

équation[6] : $C_{P}=(508210)+(-1368.7)\times T+(3.1015)\times T^{2}$
Capacité thermique du liquide en J·kmol^-1·K^-1 et température en kelvins, de 263,57 à 330 K.
Valeurs calculées :
375,835 J·mol^-1·K^-1 à 25 °C.

T (K)	T (°C)	C_p $({\tfrac {J}{kmol\times K}})$	C_p $({\tfrac {J}{kg\times K}})$
263,57	−9,58	362 920	2 131
267	−6,15	363 870	2 136
270	−3,15	364 760	2 141
272	−1,15	365 385	2 145
274	0,85	366 034	2 149
276	2,85	366 709	2 153
279	5,85	367 767	2 159
281	7,85	368 503	2 163
283	9,85	369 264	2 168
285	11,85	370 050	2 172
287	13,85	370 861	2 177
290	16,85	372 123	2 185
292	18,85	372 996	2 190
294	20,85	373 893	2 195
296	22,85	374 816	2 200

T (K)	T (°C)	C_p $({\tfrac {J}{kmol\times K}})$	C_p $({\tfrac {J}{kg\times K}})$
298	24,85	375 763	2 206
301	27,85	377 230	2 215
303	29,85	378 240	2 221
305	31,85	379 274	2 227
307	33,85	380 332	2 233
310	36,85	381 967	2 242
312	38,85	383 088	2 249
314	40,85	384 234	2 256
316	42,85	385 404	2 263
318	44,85	386 599	2 270
321	47,85	388 439	2 280
323	49,85	389 696	2 288
325	51,85	390 978	2 295
327	53,85	392 285	2 303
330	56,85	394 290	2 315

P=f(T)

équation[9] : $C_{P}=(71.498)+(7.2559E-1)\times T+(1.1553E-4)\times T^{2}+(-4.1196E-7)\times T^{3}+(1.4141E-10)\times T^{4}$
Capacité thermique du gaz en J·mol^-1·K^-1 et température en kelvins, de 200 à 1 500 K.
Valeurs calculées :
288,302 J·mol^-1·K^-1 à 25 °C.

T (K)	T (°C)	C_p $({\tfrac {J}{kmol\times K}})$	C_p $({\tfrac {J}{kg\times K}})$
200	−73,15	218 168	1 281
286	12,85	279 775	1 642
330	56,85	310 396	1 822
373	99,85	339 575	1 994
416	142,85	367 914	2 160
460	186,85	395 949	2 324
503	229,85	422 325	2 479
546	272,85	447 624	2 628
590	316,85	472 339	2 773
633	359,85	495 304	2 908
676	402,85	517 061	3 035
720	446,85	538 053	3 159
763	489,85	557 317	3 272
806	532,85	575 350	3 378
850	576,85	592 542	3 479

T (K)	T (°C)	C_p $({\tfrac {J}{kmol\times K}})$	C_p $({\tfrac {J}{kg\times K}})$
893	619,85	608 140	3 570
936	662,85	622 586	3 655
980	706,85	636 230	3 735
1 023	749,85	648 514	3 807
1 066	792,85	659 834	3 874
1 110	836,85	670 508	3 936
1 153	879,85	680 152	3 993
1 196	922,85	689 125	4 046
1 240	966,85	697 739	4 096
1 283	1 009,85	705 737	4 143
1 326	1 052,85	713 464	4 189
1 370	1 096,85	721 253	4 234
1 413	1 139,85	728 919	4 279
1 456	1 182,85	736 821	4 326
1 500	1 226,85	745 349	4 376

Propriétés optiques

Indice de réfraction

{\textit {n}}_{D}^{25}

1,4195 [2]

Précautions

SIMDUT[10]

B3,

NFPA 704

Symbole NFPA 704.

Directive 67/548/EEC

F+

Phrases R : 65,

Phrases S : 23, 24, 62,

Écotoxicologie

Seuil de l’odorat

bas : 5,31 ppm[11]

Composés apparentés

Isomère(s)

Isododécane

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Le dodécane est utilisé comme solvant, de solvant d'entraînement en distillation et de composé scintillateur. Il est aussi utilisé comme diluant du phosphate de tributyle utilisé pour l'extraction de l'uranium, du plutonium et du thorium depuis du combustible nucléaire usagé[12].

Réaction de combustion

La réaction de combustion du dodécane est :

2 C₁₂H₂₆ (l) + 37 O₂ (g) → 24 CO₂ (g) + 26 H₂O (g)

et son enthalpie de réaction ∆H˚ = −7 513 kJ.

Dans les conditions normales de température et de pression un litre de carburant nécessite environ 15 kg d'air pour brûler et produit 2,3 kg (ou 1,2 m³) de CO₂ par combustion complète.

Carburant aviation de substitution

Ces dernières années, le dodécane a retenu l'attention comme possible substitut au carburants à base de kérosène tels que le Jet-A, le S-8, et d'autres carburants aviation conventionnels. Il est considéré comme un substitut de carburant de deuxième génération, conçu pour émuler le vitesse de flamme laminaire, supplantant largement le n-décane, principalement en raison de sa masse moléculaire plus élevée et de son ratio hydrogène/carbone qui correspond mieux à ceux des n-alcanes de carburéacteurs.

Notes et références

Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
(en) Yitzhak Marcus, The Properties of Solvents, vol. 4, England, John Wiley & Sons Ltd, 1999, 239 p. (ISBN 0-471-98369-1)
(en) « n-Dodecane », sur NIST/WebBook, consulté le 21 avril 2009
(en) Iwona Owczarek et Krystyna Blazej, « Recommended Critical Temperatures. Part I. Aliphatic Hydrocarbons », J. Phys. Chem. Ref. Data, vol. 32, n^o 4,‎ 4 août 2003, p. 1411 (DOI 10.1063/1.1556431)
(en) Makio Iwahashi, Yoshimi Yamaguchi, Yoshio Ogura et Masao Suzuki, « Dynamical Structures of Normal Alkanes, Alcohols, and Fatty Acids in the Liquid State as Determined by Viscosity, Self-Diffusion Coefficient, Infrared Spectra, and 13CNMR Spin-Lattice Relaxation Time Measurements », Bulletin of the Chemical Society of Japan, vol. 8,‎ 1990, p. 2154-2158 (DOI 10.1246/bcsj.63.2154)
(en) Robert H. Perry et Donald W. Green, Perry's Chemical Engineers' Handbook, USA, McGraw-Hill, 1997, 7^e éd., 2400 p. (ISBN 0-07-049841-5), p. 2-50
Entrée « n-Dodecane » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 21 avril 2009 (JavaScript nécessaire)
(en) Iwona Owczarek et Krystyna Blazej, « Recommended Critical Pressures. Part I. Aliphatic Hydrocarbons », J. Phys. Chem. Ref. Data, vol. 35, n^o 4,‎ 18 septembre 2006, p. 1461 (DOI 10.1063/1.2201061)
(en) Carl L. Yaws, Handbook of Thermodynamic Diagrams, vol. 3, Huston, Texas, Gulf Pub. Co., 1996 (ISBN 0-88415-859-4)
« Dodécane normal » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009
« Dodecane », sur hazmap.nlm.nih.gov (consulté le 14 novembre 2009)
(en) Jan Rydberg, Solvent Extraction Principles and Practice, New York, Marcel Dekker, 2004, 2^e éd., 480 p. (ISBN 978-0-8247-5063-3), p. 524

Voir aussi

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