乙 （英文：ethane）为最简单的含碳碳 单键 的烃， 分子式 CH 3 CH 3 。 常温状态下为无色无味气体， 摩尔质量 30.07 g/ 摩尔 ，微溶于水 ，极易溶于苯，溶于 乙醚 ，微溶于 乙醇 、 丙酮 ，与 四氯化碳 互溶。 乙烷是低级 烷烃 的一种，能发生很多烷烃的典型反应，如 卤化 反应、裂解反应、燃烧、硝化和 磺化 反应等。 但在常温下不活泼，与 强酸 、 强碱 、 强氧化剂 不起作用。
乙烷的天然来源主要是石油和天然气 ，在某些天然气中的含量为5%～10%，仅次于 甲烷 ，并以溶解状态存在于石油中， 也是 地球大气层 中的一种微量气体 ，还存在于四颗 气态巨行星 以及 土卫六 等地外星体的大气层中。
乙烷主要作为燃料应用于 内燃机 等各种燃烧系统中 ，也可代替 氢气 直接作为低温燃料电池的燃料。 由于其在原料成本上具有较大优势，因此也常作为工业原料制取 乙烯 、 乙酸 、 氯乙烯 、 氯乙烷 、 溴乙烷 等。 在工业上，其是常用的烃类 制冷剂 之一，常用于石油及化工部门的制冷装置中。 但是乙烷会造成环境污染，是 温室气体 的一种。
发现历史
1834年， 迈克尔·法拉第 首次使用电解乙酸钾的方法制造了乙烷。他错误地以为这个反应的产物是 甲烷 ，因此没有继续研究。
在1847年至1849年期间，在维护有机化学理论的过程中，赫尔曼·科尔贝（Hermann Kolbe）和爱德华·弗兰克兰（Edward Frankland）通过 钾 还原 丙腈 （乙基氰化物）和碘乙烷，以及像法拉第（Faraday）一样通过电解乙酸盐的方法生产了乙烷。他们将这些反应的产物误认为是甲基自由基（CH 3 ·），而乙烷（C 2 H 6 ）是甲基的二聚体。 1864年，卡尔·肖勒默（Carl Schorlemmer）纠正了这个错误，他表明所有这些反应的产物实际上是乙烷。 1864年，埃德蒙·罗纳兹（Edmund Ronalds）发现了溶解在宾夕法尼亚轻质原油中的乙烷。
分布
地球上的分布
乙烷的天然来源主要是石油和天然气。 乙烷在某些天然气中含量为5%~10%，仅次于 甲烷 ；并以溶解状态存在于石油中，也存在于石油伴生气中。 全球天然气资源总量丰富，分布不均。2021年全球天然气可采储量为344.75×10 12 m 3 ，技术剩余可采储量为232.49×10 12 m 3 。全球天然气可采储量主要分布在中东地区和 中亚 — 俄罗斯 地区，两者占全球天然气可采储量的56.8%，其余分布地区包括美洲地区、 亚太地区 、 非洲 地区、欧洲地区。 石油的分布主要集中在 中东 地区，可采储量占60%，其余分布地区包括 欧洲 及 欧亚 地区、 非洲 、中 南美洲 、北美、亚太地区。
乙烷是 地球大气层 中的一种微量气体，2008年大气中的浓度为0.8~3 ppb。 而在工业时代之前，其浓度可能只有约0.25 ppb，原因在于化石燃料的使用增加了当今大气中的乙烷含量。 在地球大气层中， 羟基自由基 将乙烷转化为 甲醇 蒸气， 半衰期 约为三个月。
地外分布
乙烷也是四颗 气态巨行星 以及 土星卫星 土卫六 （土卫六，Titan）的大气层中的一种微量气体。 泰坦的 南极 有几个明显的碳氢化合物湖，这些湖泊被认为主要由液态乙烷和 甲烷 的 混合物 组成。
1996年，在 百武彗星 （Comet Hyakutake）中检测到乙烷，此后在其他一些彗星中也检测到乙烷。在这些遥远的 太阳系 天体 中乙烷的存在，可能意味着乙烷是太阳和 行星 形成的 太阳星云 的原始成分。
2015年7月14日，“新视野”号完成飞掠冥王星的任务，其传回的数据表明冥王星的大气中含有稀薄的乙烷。
理化性质
物理性质
乙烷在常温下是无色无味的气体， 熔点 为-183.794 ℃，沸点-88.6℃，密度为1.3562 g/L ， 燃烧热 为-1541.39 kJ/ 摩尔 （101.325kPa，25℃） 。微溶于水 ，60.2 mg/L（25 °C）；极易溶于苯，溶于 乙醚 ，微溶于 乙醇 、 丙酮 ，与 四氯化碳 互溶。
化学性质
乙烷是低级 烷烃 的一种，能发生很多烷烃的典型反应。 乙烷在常温下不活泼，与强酸、 强碱 、 强氧化剂 不起作用。
卤化反应
乙烷在一定条件下，能发生 取代反应 ，根据反应条件不同，取代产物为一氯取代物、二氯取代物和三氯取代物。 如：
裂解反应
在高温下，乙烷可以发生裂解反应，根据反应温度不同，生成 甲烷 、 乙烯 、 乙炔 等产物。反应如下：
燃烧
乙烷能燃烧，即发生剧烈的氧化反应。
硝化反应
磺化反应和氯磺化反应
乙烷在高温下与硫酸发生磺化反应，该反应和与硝酸反应相似，生成乙基 磺酸 。
乙烷与 氯气 和 二氧化硫 在紫外光的照射下，发生氯磺化反应，生成 乙基 磺酰氯。
主要用途
燃料
工业上乙烷可作为燃料。 天然气作为一种清洁气体 替代燃料 被广泛应用于 内燃机 等各种燃烧系统中，天然气本身是一种多组分混合气体燃料，主要成分为 甲烷 、乙烷和丙烷等。乙烷的成分比例随产地变化具有明显的波动性，这直接影响天然气的燃烧特性。
燃料电池作为一种新型的能源装置，高效且对环境友好，采用 氢气 作为燃料的电池发展已相当成熟。然而，由于氢气 渗透性 强，存储与运输较为困难。乙烷作为燃料电池 膜电极 组装（MEA）及构建了单电池系统，以能量密度高且易于管理和使用的燃料代替氢气直接作为低温燃料电池的燃料，电池系统变得简单，使用更方便。
工业原料
由于乙烷是天然气的第大二组分，比较容易得到，在原料成本上具有较大优势，因此乙烷作为工业原料具有潜在的工业价值。 乙烷通过氧化脱氢制备乙烯 ，通过氧化制备 冰醋 和乙醛，也是制取氯乙烯、氯乙烷、溴乙烷的原料。
热 催化 乙烷直接裂解制备 乙烯 ，反应高温（通常>1050 K），且乙烯的选择性较低，故多采用催化氧化乙烷 脱氢 的方法制备乙烯。 其反应方程式为： 。
乙烷直接氧化法制 乙酸 ，由于乙烷比较容易得到，同时该法还可避免甲醇羰[tāng]化法存在的碘 问题，另外乙烷直接氧化法与 甲醇 羰化法相比在原料成本上具有较大优势，因此乙烷直接氧化制乙酸具有潜在的工业价值。
以乙烷为原料经 催化 氧氯化合成 氯乙烯 ，该工艺反应步骤少，原料便宜，生产成本大大低于乙烯氧氯化法，具有很好的经济效益。其反应方程式为: ，而催化剂可改变氯乙烷的选择性。
制冷剂
乙烷亦可作制冷剂。 乙烷是常用的烃类制冷工质之一，常用于石油及化工部门的制冷装置中。优点是凝固点低、与水不起化学变化、不腐蚀金属、价廉易得，且经过回收可以循环使用，缺点是易燃及混入空气后有燥炸的危险。
制备
实验室制备
纯净的乙烷可用 电解 羧酸 盐制得，例如在中性或弱酸性溶液中电解 乙酸钠 ， 阳极 得到乙烷和 二氧化碳 ， 阴极 得到 氢氧化钠 和 氢气 。
制备的方法还有武兹合成法、 格氏试剂 法等。
工业制备
乙烷存在于石油气、天然气、 焦炉 气及石油裂解气中，经分离而得。
石油分馏法工艺是将 原油 脱盐后加热到385°C左右，送至常压分馏塔底，塔内设有许多层油盘，石油蒸气上升，不同 沸点 的成分冷凝在不同高度的油盘上，其中乙烷存在于上层的石油气中。
天然气中除含有 甲烷 外，还含有一定量的乙烷、丙烷、 正丁烷 、 戊烷 及更重烃类，需将天然气中除甲烷外的一些烃类予以分离与回收。由天然气中回收的液烃 混合物 称为天然气凝液，也称为天然气液或天然气液体，简称为凝液或液烃。
天然气液回收方法可分为 吸附 法、油吸收法和冷凝分离法三种。吸附法是利用固体 吸附剂 （ 如 活性炭 ）对各种烃类的吸附容量不同，从而使天然气中一些组分得以分离的方法。油吸收法是利用不同烃类在 吸收油 中 溶解度 不同，使天然气中各个组分得以分离的方法。冷凝分离法是将天然气冷却至 露点温度 以下，得到富含较重烃类的天然气液，使其与气体分离的过程。分离出的天然气液利用精馏的方法进一步分离成所需要的液烃产品。
环境影响
环境污染
乙烷的生产和用作 化工原料 、 制冷剂 、燃料的使用过程中，可能导致其释放到环境中。汽油、化石燃料、 聚乙烯 和 垃圾焚烧炉 燃烧产生的排放也可能导致其直接排放到环境中。 除此之外乙烷属于 挥发性有机物 气体，该类气体在空气中满足一定条件时会产生化学反应，造成PM 2.5 升高。
温室气体
乙烷是除甲烷之外的重要温室气体之一，会对 臭氧层 产生破坏作用，加速 全球气候变暖 。而乙烷的全球变暖潜能值很大程度上是由于它在大气中转化为 甲烷 。 在 地球大气层 中，乙烷经由 羟基自由基 引发，NOx- 催化 氧化为CO 2 、H 2 和 臭氧 。
分子结构
乙烷的C-C单键可以自由旋转，如果乙烷中的一个C原子不动，另一个绕C-C单键自由旋转，则一个C原子上的3个H相对于另一个C原子上的3个H可以形成许多不同的空间排列方式。这种由于单键旋转而产生的分子中的原子或基团在空间的不同排列形式叫做构象，每一种构象都称为构象异构体。其中有两个极限构象：重叠式构象（图A）和交叉式构象（图B）。在构象A中，扭转角（ 二面角 ）为0°，在构象B中为60°。在内旋转过程中还有无数的参差构象，如C所示。交叉式构象B中2个C原子上的H距离最远，相互间的排斥力最小，因而分子内能最低，是低能量的稳定形式；而重叠式构象中2个C上的H两两相对，相互间的排斥力最大，内能最高，最不稳定，其他构象的内能介于这两者之间。两种构象的能量差约为12.3 kJ/ 摩尔 。
安全事宜
乙烷可燃，所以易导致火灾发生；其蒸气可能会引起头晕或窒息；其可用作 制冷剂 ，易导致冻伤。
储存事项
存储乙烷应使用耐火设备，储存于阴凉场所，与 强氧化剂 和 卤族元素 分开存放。 在生产区域或厂界布置乙烷泄漏监控预警系统。乙烷储存区域设置防 渗漏 、防腐蚀、防淋溶、防流失等措施。设置应急事故水池、 事故存液池 或清净 废水 排放缓冲池等事故排水收集设施。
消防措施
发生火灾时，切断气源，如不可能灭火，对周围环境无危险，让火自行燃尽。其他情况用雾状水，干粉灭火。 着火时，使用喷雾状水保持钢瓶冷却。从掩蔽位置灭火。
应急处理
应急人员防护应佩戴自给 正压 式呼吸器，穿 防毒服 ，从上风处进入现场。人员迅速从泄漏污染区撤离至上风处，并提醒周边公众进行紧急疏散。立即对泄漏区进行隔离直至气体散尽。在确保安全的情况下，采用关阀、堵漏等措施，尽可能切断泄漏源，合理通风，加速扩散。防止气体通过通风系统扩散或进入限制性空间。破损容器要由专业人员处理，修复、检验后再用。
急救措施
吸入时，迅速撤离现场至空气新鲜处，保持呼收分予输氧，必要时进行人工呼直立体位，并及时给予医疗护理。如 呼吸困难 ，应给予输氧，必要时进行人工呼吸。如呼吸、心跳停止，应立即进行心肺复苏术并及时就医。密切接触者即使无症状，亦应观察24~48 h。
皮肤接触时，立即脱去被污染的衣物，用大量流动清水彻底冲洗至少15 min。冻伤时用大量清水冲洗，不要脱去衣服并及时就医。
眼睛接触时，立即分开眼睑，用流动清水或 生理盐水 彻底冲洗5~10 min并及时就医。