Hexan
aliphatische organische Verbindung, Lösungsmittel
From Wikipedia, the free encyclopedia
Hexan ist eine den Alkanen (gesättigte Kohlenwasserstoffe) zugehörige chemische Verbindung. Es ist eine farblose Flüssigkeit mit der Summenformel C6H14. Es ist das unverzweigte Isomer der fünf Hexan-Isomere.
| Strukturformel | ||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 | ||||||||||||||||
| Allgemeines | ||||||||||||||||
| Name | Hexan | |||||||||||||||
| Andere Namen |
n-Hexan | |||||||||||||||
| Summenformel | C6H14 | |||||||||||||||
| Kurzbeschreibung |
farblose, schwach benzinartig riechende Flüssigkeit[1] | |||||||||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | ||||||||||||||||
| ||||||||||||||||
| Eigenschaften | ||||||||||||||||
| Molare Masse | 86,18 g·mol−1 | |||||||||||||||
| Aggregatzustand |
flüssig | |||||||||||||||
| Dichte | ||||||||||||||||
| Schmelzpunkt | ||||||||||||||||
| Siedepunkt |
69 °C[2] | |||||||||||||||
| Dampfdruck | ||||||||||||||||
| Löslichkeit |
| |||||||||||||||
| Brechungsindex |
1,3727 (20 °C)[3] | |||||||||||||||
| Sicherheitshinweise | ||||||||||||||||
| ||||||||||||||||
| Zulassungsverfahren unter REACH |
besonders besorgniserregend: ernsthafte Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit gelten als wahrscheinlich[5] | |||||||||||||||
| MAK | ||||||||||||||||
| Toxikologische Daten | ||||||||||||||||
| Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C | ||||||||||||||||
Hexan kommt natürlich in Erdöl vor und ist ein Bestandteil von Benzin. Verwendet wird es außerdem als Lösungsmittel in chemischen Reaktionen, in Klebstoffen und für die Extraktion von Pflanzenölen genutzt. Im Gegensatz zu anderen verwandten Verbindungen (Pentan, Heptan) wirkt es neurotoxisch, weshalb es nach Möglichkeit durch andere Alternativen ersetzt wird.
Vorkommen
Hexan kann in Erdgas auftreten, sogenanntem "nassem" Gas, das flüssige Alkane bis einschließlich Hexan oder Heptan enthält.[7] Außerdem ist es Bestandteil von Erdöl und tritt dabei in der Benzinfraktion (C5–C8) auf.[8] Extraterrestrisch wurde Hexan im Rahmen der Rosetta-Mission im Schweif des Kometen Tschurjumow-Gerassimenko nachgewiesen.[9]
Gewinnung
Hexan kann bei der Verarbeitung von Erdöl aus der Leichtbenzin-Fraktion gewonnen werden.[10]
Eigenschaften
Hexan ist eine farblose, flüchtige Flüssigkeit, die leicht nach Benzin riecht. Der Siedepunkt unter Normaldruck liegt bei 68,8 °C.[11] Die Verbindung schmilzt bei −95,4 °C.[12] Die relative Dielektrizitätskonstante liegt je nach Druck und Temperatur etwa zwischen 1,9 und 2,1. Bei Normaldruck und 25 °C beträgt sie 1.8799.[13] In Wasser ist es praktisch unlöslich. In Ethanol, Diethylether und Benzol ist es gut löslich.[3]
Die Verbindung bildet mit einer Reihe anderer Lösungsmittel azeotrop siedende Gemische. Die azeotropen Zusammensetzungen und Siedepunkte finden sich in der folgenden Tabelle. Keine Azeotrope werden mit Cyclohexan, Pentan, Heptan, Octan, Toluol, Ethylbenzol, Xylol, Cyclohexanol und Diethylether gebildet.[14]
| Azeotrope mit verschiedenen Lösemitteln (nach Smallwood[14]) | ||||||||||||
| Lösungsmittel | Wasser | Methanol | Ethanol | 1-Propanol | 2-Propanol | |||||||
| Gehalt Hexan | in Ma% | 94 | 72 | 79 | 96 | 77 | ||||||
| Siedepunkt | in °C | 62 | 50 | 59 | 66 | 63 | ||||||
| Lösungsmittel | 1-Butanol | i-Butanol | 2-Butanol | Ethylenglycolethylether | Acetonitril | |||||||
| Gehalt Hexan | in Ma% | 97 | 98 | 92 | 95 | 72 | ||||||
| Siedepunkt | in °C | 68 | 68 | 67 | 66 | 52 | ||||||
| Lösungsmittel | Chloroform | Essigsäure | Aceton | Methylethylketon | Diisopropylether | |||||||
| Gehalt Hexan | in Ma% | 16 | 95 | 41 | 71 | 47 | ||||||
| Siedepunkt | in °C | 60 | 68 | 50 | 64 | 67 | ||||||
| Lösungsmittel | Dioxan | THF | Methylacetat | Ethylacetat | Isopropylacetat | |||||||
| Gehalt Hexan | in Ma% | 98 | 50 | 39 | 62 | 91 | ||||||
| Siedepunkt | in °C | 60 | 63 | 52 | 65 | 69 | ||||||
Thermodynamische Eigenschaften
Die Dampfdruckfunktion ergibt sich nach Antoine entsprechend log10(P) = A−(B/(T+C)) (P in bar, T in K) mit A = 3,45604, B = 1044,038 und C = −53.893 im Temperaturbereich von 177.70 bis 264.93 K[12] bzw. mit A = 4,00266, B = 1171,530 und C = −48,784 im Temperaturbereich von 286.18 bis 342.69 K.[15]
| Eigenschaft | Typ | Wert [Einheit] | Bemerkungen |
|---|---|---|---|
| Standardbildungsenthalpie | ΔfH0liquid ΔfH0gas |
−198,7 kJ·mol−1[16] −167,1 kJ·mol−1[16] |
als Flüssigkeit als Gas |
| Standardentropie | S0liquid S0gas |
296,06 J·mol−1·K−1[17] 388,82 J·mol−1·K−1[18] |
als Flüssigkeit als Gas |
| Verbrennungsenthalpie | ΔcH0liquid | −4163,2 kJ·mol−1[16] | |
| Wärmekapazität | cp | 194,97 J·mol−1·K−1 (25 °C)[17] 2,30 J·g−1·K−1 (25 °C)[17] 142,6 J·mol−1·K−1 (25 °C)[19] 1,65 J·g−1·K−1 (25 °C)[19] |
als Flüssigkeit als Gas |
| Kritische Temperatur | Tc | 507,5 K[20] | |
| Kritischer Druck | pc | 29,9 bar[20] | |
| Kritisches Volumen | Vc | 0,368 l·mol−1[21] | |
| Kritische Dichte | ρc | 2,72 mol·l−1[21] | |
| Azentrischer Faktor | ωc | 0,30126[22] | |
| Schmelzenthalpie | ΔfH0 | 13,08 kJ·mol−1[23] | beim Schmelzpunkt |
| Verdampfungsenthalpie | ΔVH0 ΔVH |
31,73 kJ·mol−1[24] 28,85 kJ·mol−1[24] |
beim Normaldrucksiedepunkt |
Die Temperaturabhängigkeit der Verdampfungsenthalpie lässt sich entsprechend der Gleichung ΔVH0=Aexp(−αTr)(1−Tr)β (ΔVH0 in kJ/mol, Tr =(T/Tc) reduzierte Temperatur) mit A = 43,85 kJ/mol, α = −0,039, β = 0,397 und Tc = 507,4 K im Temperaturbereich zwischen 298 K und 444 K beschreiben.[24]
Dampfdruckfunktion von Hexan
Temperaturabhängigkeit der Verdampfungsenthalpie von Hexan
Sicherheitstechnische Kenngrößen
n-Hexan bildet leicht entzündliche Dampf-Luft-Gemische. Die Verbindung hat einen Flammpunkt bei −20 °C. Der Explosionsbereich liegt zwischen 1 Vol.‑% (35 g/m3) als untere Explosionsgrenze (UEG) und 8,9 Vol.‑% (319 g/m3) als obere Explosionsgrenze (OEG).[25] Eine Korrelation der Explosionsgrenzen mit der Dampfdruckfunktion ergibt einen unteren Explosionspunkt von −28 °C sowie einen oberen Explosionspunkt von 7 °C. Die Explosionsgrenzen sind druckabhängig. Eine Erniedrigung des Druckes führt zu einer Verkleinerung des Explosionsbereiches. Die untere Explosionsgrenze ändert sich bis zu einem Druck von 100 mbar nur wenig und steigt erst bei Drücken kleiner als 100 mbar an. Die obere Explosionsgrenze verringert sich mit sinkendem Druck analog.[26]
| Explosionsgrenzen unter reduziertem Druck (gemessen bei 100 °C)[26] | ||||||||||||
| Druck | in mbar | 1013 | 800 | 600 | 400 | 300 | 250 | 200 | 150 | 100 | 50 | 25 |
| Untere Explosionsgrenze (UEG) | in Vol.‑% | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,1 | 1,2 | 1,6 | 3,5 |
| in g·m−3 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 37 | 39 | 43 | 58 | 125 | |
| Obere Explosionsgrenze (OEG) | in Vol.‑% | 8,9 | 8,7 | 8,3 | 7,8 | 7,6 | 7,5 | 7,4 | 7,3 | 7,2 | 6,0 | 4,7 |
| in g·m−3 | 319 | 312 | 297 | 279 | 272 | 269 | 265 | 262 | 258 | 215 | 168 | |
Die untere Explosionsgrenze sinkt mit steigender Temperatur. Nach der linearen Funktion UEG(T) = UEG(T0)·[1+ku(T-T0)] (mit T0 = 20 °C) ergibt sich ein Temperaturkoeffizient ku von −0,0027 K−1.[27]
| Untere Explosionsgrenzen mit steigender Temperatur[27] | ||||||||||||
| Temperatur | in °C | 20 | 100 | 150 | 200 | 250 | ||||||
| Untere Explosionsgrenze (UEG) | in Vol.‑% | 1,0 | 0,9 | 0,6 | 0,5 | 0,4 | ||||||
Die Sauerstoffgrenzkonzentration liegt bei 20 °C bei 9,1 Vol.‑%, bei 100 °C bei 8,3 Vol.‑%.[26] Tendenziell steigt der Wert mit sinkenden Druck bzw. verringert sich mit steigender Temperatur.[26] Der maximale Explosionsdruck beträgt 9,5 bar.[25] Der maximale Explosionsdruck verringert sich mit sinkenden Ausgangsdruck.[26]
| Maximaler Explosionsdruck und Sauerstoffgrenzkonzentration unter reduziertem Druck [26] | ||||||||||||
| Druck | in mbar | 1013 | 800 | 600 | 400 | 300 | 200 | 150 | 100 | |||
| Maximaler Explosionsdruck | in bar | bei 20 °C | 9,6 | 7,4 | 5,6 | 3,7 | 2,8 | 1,8 | 1,4 | 1,1 | ||
| Sauerstoffgrenzkonzentration | in Vol% | bei 20 °C | 9,1 | 9,5 | 10,1 | 10,8 | ||||||
| bei 100 °C | 8,3 | 8,3 | 8,8 | |||||||||
Mit einer Mindestzündenergie von 0,24 mJ sind Dampf-Luft-Gemische extrem zündfähig.[25][28] Die Grenzspaltweite wurde mit 0,93 mm bestimmt.[25] Es resultiert damit eine Zuordnung in die Explosionsgruppe IIA.[25] Die Zündtemperatur beträgt 230 °C.[25] Der Stoff fällt somit in die Temperaturklasse T3.
Verwendung
Hexan ist eine Komponente von Benzin. Verwendet wird es ansonsten vor allem als Lösungsmittel, beispielsweise für die Extraktion von Pflanzenölen und in Klebstoffen. Wegen der Toxizität wird es jedoch bevorzugt durch alternative Verbindungen (zum Beispiel Cyclohexan) ersetzt. In der chemischen Industrie wird es zu Isohexan umgesetzt.[10] Hexan wird weiterhin in der organischen Chemie als Lösungsmittel und Reaktionsmedium bei Polymerisationen, als Verdünnungsmittel für schnelltrocknende Lacke und Druckfarben und als Elutions- und Lösungsmittel in der Dünnschichtchromatographie verwendet. Es wird weiterhin zur Herstellung von Kunststoffen und synthetischem Kautschuk eingesetzt.[2]
Sicherheitshinweise/Toxikologie
Hexan wird gasförmig rasch über die Lunge aufgenommen und wieder abgegeben (pulmonale Retention 22 bis 24 %). Auch bei dermalem Kontakt wird Hexan aufgenommen. Im Körper wird Hexan in der Leber zunächst zu 1-Hexanol, 2-Hexanol und 3-Hexanol verstoffwechselt. 2-Hexanol wird danach entweder über 2-Hexanon oder über 2,5-Hexandiol zu 5-Hydroxy-2-hexanon[S 1] oxidiert. Aus letzterem werden γ-Valerolacton und 2,5-Hexandion metabolisiert.[29] Das 2,5-Hexandion ist als eigentlich giftige Substanz für die Neurotoxizität verantwortlich.[30] Vergiftungen durch Hexan mit Polyneuropathie sind einerseits von Industriearbeitern bekannt, die der Verbindung im beruflichen Kontext ausgesetzt sind, andererseits von Personen die Klebstoff schnüffeln.[31] Die Neurotoxizität ist eine Besonderheit von Hexan. In einer vergleichenden Studie an Ratten wurden nur bei dieser Verbindung entsprechende Effekte festgestellt, bei den strukturell eng verwandten Verbindungen Pentan und Heptan jedoch nicht.[32]
Hexan wurde 2012 von der EU gemäß der Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 (REACH) im Rahmen der Stoffbewertung in den fortlaufenden Aktionsplan der Gemeinschaft (CoRAP) aufgenommen. Hierbei werden die Auswirkungen des Stoffs auf die menschliche Gesundheit bzw. die Umwelt neu bewertet und ggf. Folgemaßnahmen eingeleitet. Ursächlich für die Aufnahme von Hexan waren die Besorgnisse bezüglich der Einstufung als CMR-Stoff, hoher (aggregierter) Tonnage, anderer gefahrenbezogener Bedenken und weit verbreiteter Verwendung. Die Neubewertung fand ab 2012 statt und wurde von Deutschland durchgeführt.[33] Hexan wurde insbesondere in Bezug auf Neurotoxizität und möglicher CMR-Gefahren untersucht. Die vorherige Einstufung zur Teratogenität mit H361f ("Kann vermutlich die Fruchtbarkeit beeinträchtigen) wurde beibehalten. Hinweise auf sonstige CMR-Eigenschaften (Kanzerogenität, Mutagenität) wurden gemäß Abschlussbericht nicht festgestellt. Nach Auswertung einschlägiger Literatur wurde festgestellt, dass Hexan als eindeutig neurotoxisch betrachtet werden muss. In diesem Zusammenhang wurde eine Änderung der Einstufung zur Zielorgantoxizität bei wiederholter Exposition befürwortet, von Kategorie 2 (H373, "Kann die Organe schädigen bei längerer oder wiederholter Exposition") zu Kategorie 1 (H373, "Schädigt die Organe bei längerer oder wiederholter Exposition").[34]
Hexan wurde am 4. Februar 2026 in der Liste der besonders besorgniserregenden Stoffe aufgenommen.[5]
