뷰테인(영어: Butane, 독일어: Butan)은 탄소 4개와 수소 10개로 이루어진 포화 탄화수소로, 화학식은 C₄H₁₀이다. 알칸(Alkane) 계열에 속하는 물질로, 흔히 '부탄'이라는 이름으로도 널리 알려져 있다.
구조와 이성질체
뷰테인은 탄소 원자의 배열 방식에 따라 두 가지 이성질체가 존재한다. 첫 번째는 탄소 원자가 직선 사슬로 연결된 노르말-뷰테인(n-butane)이고, 두 번째는 곁가지 구조를 가진 아이소뷰테인(Isobutane)이다. 다만 IUPAC 명명법에서는 '뷰테인'이라는 명칭이 노르말-뷰테인만을 지칭하는 것으로 규정하고 있다.
물리적 성질
뷰테인은 상온에서 무색·무향의 기체 상태로 존재하지만, 비교적 낮은 압력만 가해도 쉽게 액화된다. 몰 질량은 약 58.124g/mol이며, 녹는점은 약 영하 138℃, 끓는점은 약 영하 0.5℃로 보고된다. 물에 대한 용해도는 낮으며, 공기보다 무거운 특성을 지닌다.
용도
뷰테인은 가연성이 높아 연료로 널리 사용된다. 일상생활에서 접하는 '부탄가스'가 대표적인 예로, 뷰테인을 주성분으로 하여 가정용·휴대용 연료로 쓰인다. 또한 프로페인 등 다른 탄화수소와 혼합한 액화 석유 가스(LPG)의 원료로도 사용된다. 이 밖에 아이소뷰테인은 냉각제(refrigerant)로도 활용되는 것으로 알려져 있다.
뷰테인 가스의 경우, 용기에서 누출되었을 때 사람이 냄새로 감지할 수 있도록 부취제(착취제)가 첨가된다. 순수한 뷰테인 자체는 무취이기 때문이다.
연소 반응
뷰테인이 산소가 충분한 환경에서 완전 연소하면 이산화 탄소와 수증기가 생성된다. 반면 산소 공급이 부족한 조건에서는 탄소나 일산화 탄소가 추가로 발생할 수 있으며, 이는 불완전 연소에 해당한다.
인체에 미치는 영향
뷰테인 가스의 흡입은 졸림, 질식, 부정맥 또는 동상의 원인이 될 수 있으며, 심한 경우 빠른 시간 내에 사망으로 이어질 수 있는 위험이 있다. 이 때문에 일부 국가에서는 미성년자에 대한 뷰테인 가스 판매를 제한하고 있다. 대한민국의 경우 만 19세 미만에게는 뷰테인 가스 판매가 금지되어 있다.
어원
'뷰테인'이라는 명칭은 탄소 4개를 의미하는 접두어 'but-'에서 유래한 것으로, 동일한 탄소 수를 가진 뷰텐(butene), 뷰타인(butyne), 뷰탄올(butanol), 뷰탄알(butanal) 등 여러 유기 화합물 명칭의 어근이 된다. 대한화학회에서는 국제 표기인 '뷰테인'을 공식 용어로 채택하고 있으나, 대한민국에서는 '부탄'이라는 독일어식 명칭이 일상적으로 널리 통용되고 있다.
