Главная Контакты Найти нас
Тренажерный зал
Аэробный зал
Наши инструкторы
Спортивное питание
Расписание
Инфракрасная сауна
Турбо Солярий
Вакансии
Цены

Где применяется метан


Применение метана (Ch5) в быту

Метан применяется во множестве сфер человеческой жизни. Он обеспечивает прогресс/сохранение уровня цивилизации. Это материал для создания полимеров (синтетического каучука), а затем иных весьма гибких и прочных материалов (резина), химическое сырьё, один из основных источников водорода. Главное же его предназначение всё-таки являться топливом. Газ в этом плане набирает популярность, ибо использовать в этих целях метан экономичнее.

Сейчас газ всё чаще используется в автомобилях в качестве горючего. Однако - в сжатом виде, ведь плотность метана значительно меньше, чем у бензина. Обычно его сжимают до состояния от 200 до 250 атмосфер и помещают в баллоны, которые и размещаются в машине. Некоторое падение мощности применение такого топлива всё-таки может вызвать, но оно крайне не существенно. Зато в отличие от бензина стоит Ch5 ощутимо дешевле, да и вредных веществ в атмосферу выделяет поменьше. Так же из этого газа можно получать синтетический бензин.

Так же метан используется в процессе (газовых) сварки, либо резки металла, в силу способности к горению. Его температура пламени (до 1200 градусов) пониже, чем у ацетилена, поэтому сварка таким газом наиболее подходит для алюминия, меди, её сплавов и чугуна. Ch5 - основная составляющая природного газа, а значит и большая часть того, что используется в газовых плитах и других подобных конструкциях. Используется в качестве продукта хлорирования в огнетушителях.Он нашёл применение и в медицине. Газ в целом безвреден для человеческого организма, но оказывает на индивидума усыпляющие действие. Поэтому метан используют в качестве снотворного, возможно, с некоторыми примесями. Используется Ch5 и в качестве растворителя. Вода в этом плане более эффективна, однако этот газ менее химически реактивен и потому способен создавать большие системные образования вроде белков.

Однако не смотря на свою дешевизну, метан имеет большой минус. Он оказывает очень сильное парниковое воздействие на атмосферу, в 21 раз большее, чем оказывает углекислый газ.

Прежде чем задать вопрос прочитайте: FAQ

www.turbinist.ru

Где используют метан?

Краткая характеристика метана и где его используют, Вы узнаете из этой статьи.

Что такое метан?

Метан – это газ, который имеет органическую природу, без выраженного запаха и цвета с массой меньшей, чем у воздуха. В воде растворяется достаточно медленно.

Где используется метан?

* На метане зачастую функционируют двигатели внутреннего сгорания.

* Метан дает возможность изготавливать большое количество медикаментов, среди которых снотворные и препараты антисептики.

* Метан является основой для метанола и формальдегида, из которых потом производятся удобрения.

* Без этого элемента невозможно изготовить растворители, а также огнетушители.

* На основе окисления метана и аммиака изготавливают синильную кислоту.

* В процессе сгорания газа получают сажу, а в процессе каталитического окисления — формальдегид, в процессе взаимодействия метана с серой получается сероуглерод.

* Из метана получают ацетилен.

Естественные источники метана:

  • Фермерский скот. Бактерии, которые обитают в их желудках, способны выделять метан в ходе жизнедеятельности животных. На его долю полагается около 20% общего атмосферного газа.
  •  Растения. Метан выделяется в процессе фотосинтеза растений.
  •  Насекомые. Наиболее активными в этом плане являются термиты.
  •  Шахты. Под поверхностью земли происходит постоянное, медленное разложение такой породы как каменный уголь, после чего выделяется метан.
  •  Нефтяные скважины. Метана в нефти содержится очень большое количество.
  •  Вулканы. Метан выделяется в процессе активного разложения доисторических органических материй.
  •  Океан. Глубоко под толщей воды есть трещины, из которые сочится метан.
  •  Горение лесов.
  •  Промышленность. На ее долю припадает малая часть по выделению метана.

Надеемся, что из этой статьи Вы узнали где используется метан и какие источники метана.

kratkoe.com

Метан, Methane

Метан — газ, обычно связанный с живыми организмами. Когда в атмосферах Марса и Титана обнаружился метан, у ученых появилась надежда на то, что на этих планетах существует жизнь. На Красной планете метана немного, а вот Титан буквально «залит» им. И уж если не для Титана, то для Марса биологические источники метана столь же вероятны, как и геологические. Метана много на планетах-гигантах — Юпитере, Сатурне, Уране и Нептуне, где он возник как продукт химической переработки вещества протосолнечной туманности. На Земле он редок: его содержание в атмосфере нашей планеты — всего 1750 частей на миллиард по объему (ppbv).

Источники и получение метана

Метан — простейший углеводород, бесцветный газ без запаха. Его химическая формула — Ch5. Малорастворим в воде, легче воздуха. При использовании в быту, промышленности в метан обычно добавляют одоранты со специфическим «запахом газа». Основной компонент природных (77—99%), попутных нефтяных (31—90%), рудничного и болотного газов (отсюда другие названия метана — болотный или рудничный газ).

На 90–95% метан имеет биологическое происхождение. Травоядные копытные животные, такие как коровы и козы, испускают пятую часть годового выброса метана: его вырабатывают бактерии в их желудках. Другими важными источниками служат термиты, рис-сырец, болота, фильтрация естественного газа (это продукт прошлой жизни) и фотосинтез растений. Вулканы вносят в общий баланс метана на Земле менее 0,2%, но источником и этого газа могут быть организмы прошлых эпох. Промышленные выбросы метана незначительны. Таким образом, обнаружение метана на планете типа Земли указывает на наличие там жизни.

Метан образуется при термической переработке нефти и нефтепродуктов (10—57% по объёму), коксовании и гидрировании каменного угля (24—34%). Лабораторные способы получения: сплавление ацетата натрия со щелочью, действие воды на метилмагнийиодид или на карбид алюминия.

В лаборатории получают нагреванием натронной извести (смесь гидроксидов натрия и калия) или безводного гидроксида натрия с уксусной кислотой. Для этой реакции важно отсутствие воды, поэтому и используется гидроксид натрия, так как он менее гигроскопичен.

Свойства метана

Метан горит в воздухе голубоватым пламенем, при этом выделяется энергия около 39 МДж на 1м3. С воздухом образует взрывоопасные смеси. Особую опасность представляет метан, выделяющийся при подземной разработке месторождений полезных ископаемых в горные выработки, а также на угольных обогатительных и брикетных фабриках, на сортировочных установках. Так, при содержании в воздухе до 5–6% метан горит около источника тепла (температура воспламенения 650—750 °С), от 5–6% до 14–16% взрывается, свыше 16% может гореть при притоке кислорода извне. Снижение при этом концентрации метана может привести к взрыву. Кроме того, значительное увеличение концентрации метана в воздухе бывает причиной удушья (например, концентрации метана 43% соответствует 12% O2).

Взрывное горение распространяется со скоростью 500—700 м/сек; давление газа при взрыве в замкнутом объёме равно 1 Мн/м2. После контакта с источником тепла воспламенение метана происходит с некоторым запаздыванием. На этом свойстве основано создание предохранительных взрывчатых веществ и взрывобезопасного электрооборудования. На объектах, опасных из-за присутствия метана (главным образом, угольные шахты), вводится т.н. газовый режим.

При 150-200 °С и давлении 30-90 атм метан окисляется до муравьиной кислоты.

Метан образует соединения включения — газовые гидраты, широко распространенные в природе.

Применение метана

Метан — наиболее термически устойчивый насыщенный углеводород. Его широко используют как бытовое и промышленное топливо и как сырьё для промышленности. Так, хлорированием метана производят метилхлорид, метиленхлорид, хлороформ, четырёххлористый углерод.

При неполном сгорании метана получают сажу, при каталитическом окислении — формальдегид, при взаимодействии с серой — сероуглерод.

Термоокислительный крекинг и электрокрекинг метана— важные промышленные методы получения ацетилена.

Каталитическое окисление смеси метана с аммиаком лежит в основе промышленного производства синильной кислоты. Метан используют как источник водорода в производстве аммиака, а также для получения водяного газа (т. н. синтез-газа): Ch5 + h3O → CO + 3h3, применяемого для промышленного синтеза углеводородов, спиртов, альдегидов и др.  Важное производное метана — нитрометан.

Автомобильное топливо

Метан широко используется в качестве моторного топлива для автомобилей. Однако плотность природного метана в тысячу раз ниже плотности бензина. Поэтому, если заправлять автомобиль метаном при атмосферном давлении, то для равного с бензином количества топлива понадобится бак в 1000 раз больше. Чтобы не возить огромный прицеп с топливом, необходимо увеличить плотность газа. Это можно достичь сжатием метана до 20–25 МПа (200–250 атмосфер). Для хранения газа в таком состоянии используются специальные баллоны, которые устанавливаются на автомобилях.

Метан и парниковый эффект

Метан является парниковым газом. Если степень воздействия углекислого газа на климат условно принять за единицу, то парниковая активность метана составит 23 единицы. Содержание в атмосфере метана  росло очень быстро на протяжении последних двух столетий.

Сейчас среднее содержание метана Ch5 в современной атмосфере оценивается как 1,8 ppm (parts per million, частей на миллион). И, хотя это в 200 раз меньше, чем содержание в ней углекислого газа (CO2), в расчете на одну молекулу газа парниковый эффект от метана — то есть его вклад в рассеивание и удержание тепла, излучаемого нагретой солнцем Землей — существенно выше, чем от СО2. Кроме того, метан поглощает излучение Земли в тех «окошках» спектра, которые оказываются прозрачными для других парниковых газов. Без парниковых газов — СO2, паров воды, метана и некоторых других примесей  средняя температура на поверхности Земли была бы всего –23°C , а сейчас она около +15°C.

Метан высачивается на дне океана через трещины земной коры, выделяется в немалом количестве при горных разработках и при сжигании лесов. Недавно обнаружен новый, совершенно неожиданный источник метана — высшие растения, но механизмы образования и значение данного процесса для самих растений пока не выяснены.

www.niikm.ru

Метан, получение, свойства, химические реакции

Метан, Ch5 – простейший по составу предельный углеводород, органическое вещество класса алканов. В природе содержится в природном газе, добываемом из газовых и газоконденсатных месторождений, в попутном нефтяном газе, в рудничном и болотном газах. Растворен в нефти, в пластовых и поверхностных водах. В твердом состоянии встречается в виде газогидратов.

Метан, формула, газ, характеристики

Физические свойства метана

Химические свойства метана

Получение метана в промышленности и лаборатории

Химические реакции – уравнения получения метана

Применение и использование метана

Метан, формула, газ, характеристики:

Метан (лат. methanum) –  простейший по составу предельный углеводород, органическое вещество класса алканов, состоящий из одного атома углерода и четырех атомов водорода.

Химическая формула метана Ch5, рациональная формула Ch5. Изомеров не имеет.

Строение молекулы:

Метан – в обычных условиях лёгкий бесцветный газ, без вкуса и запаха. Однако в метан, используемый в качестве технического газа, могут добавляться  одоранты — вещества, имеющие резкий неприятный запах для предупреждения его утечки.

Метан – это основной компонент природного газа.

Является одним из парниковых газов. Его вклад в парниковый эффект составляет 4-9 %.

В природе содержится в природном газе, добываемом из газовых и газоконденсатных месторождений, в попутном нефтяном газе. Для выделения из природного и попутного нефтяного газа производят их очистку и сепарацию газа. Также содержится в рудничном и болотном газах (отсюда произошли другие названия метана – болотный или рудничный газ), свалочном газе.

В анаэробных условиях (в болотах, переувлажнённых почвах, на дне прудов и стоячих вод, где он образуется при разложении растительных остатков без доступа воздуха, в кишечнике жвачных животных, биореакторах, биогазовых установках и пр.) образуется биогенно в результате жизнедеятельности некоторых микроорганизмов.

В растворенном виде содержится в нефти, в пластовых и поверхностных водах. При переработке нефти метан выделяют отдельно для дальнейшего использования.

Помимо газообразного состояния в природе встречается еще и в твердом состоянии на дне морей, океанов и в зоне вечной мерзлоты в виде метаногидратов (гидратов природного газа), именуемых «горючий лёд».

Также содержится в сланцевой нефти, сланцевом газе и сжиженном газе (сжиженном природном газе).

Пожаро- и взрывоопасен.

Почти не растворяется в воде и других полярных растворителях. Зато растворяется в некоторых неполярных органических веществах (метанол, ацетон, бензол, тетрахлорметан, диэтиловый эфир и другие).

Малотоксичен, но оказывает вредное воздействие на человека – обладает наркотическим действием. Класс опасности четвертый.

Наименование параметра: Значение:
Цвет без цвета
Запах без запаха
Вкус без вкуса
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) газ
Плотность (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.), кг/м3 0,6682
Плотность (при 0 °C и атмосферном давлении 1 атм.), кг/м3 0,7168
Плотность (при -164,6 °C и атмосферном давлении 1 атм.), кг/м3 415
Температура плавления, °C -182,49
Температура кипения, °C -161,58
Температура самовоспламенения, °C 537,8
Критическая температура*, °C -82,4
Критическое давление, МПа 4,58
Критический удельный объём,  м3/кг 0,0062
Взрывоопасные концентрации смеси газа с воздухом, % объёмных от 4,4 до 17,0
Удельная теплота сгорания, МДж/кг 50,1
Коэффициент теплопроводности (при 0 °C и атмосферном давлении 1 атм.), Вт/(м·К) 0,0302
Коэффициент теплопроводности (при 50 °C и атмосферном давлении 1 атм.), Вт/(м·К) 0,0361
Молярная масса, г/моль 16,04
Растворимость в воде, г/кг 0,02

* при температуре выше критической температуры газ невозможно сконденсировать ни при каком давлении.

Химические свойства метана:

Метан трудно вступает в химические реакции. В обычных условиях не реагирует с концентрированными кислотами, расплавленными и концентрированными щелочами, щелочными металлами, галогенами (кроме фтора), перманганатом калия и дихроматом калия в кислой среде.

Химические свойства метана аналогичны свойствам других представителей ряда алканов. Поэтому для него характерны следующие химические реакции:

  1. 1. конверсия метана в синтез-газ:

Ch5 + h3O → CО + 3h3 (kat = Ni/Al2O3 при to = 800-900 оС или без катализатора при to = 1400-1600 оС).

Образующийся в результате реакции синтез-газ может быть использован для последующих синтезов метанола, углеводородов, уксусной кислоты, ацетальдегида и других продуктов.

  1. 2. галогенирование метана:

Ch5 + Br2 → Ch4Br + HBr (hv или повышенная to);

Ch5 + I2 → Ch4I + HI (hv или повышенная to).

Реакция носит цепной характер. Молекула брома или йода под действием света распадается на радикалы, затем они атакуют молекулы метана, отрывая у них атом водорода, в результате этого образуется свободный метил  Ch4·, который сталкиваются с молекулами брома (йода), разрушая их и образуя новые радикалы йода или брома:

Br2 → Br·+ Br· (hv); – инициирование реакции галогенирования;

Ch5 + Br· → Ch4· + HBr; – рост цепи реакции галогенирования;

Ch4· + Br2 → Ch4Br + Br·;

Ch4· + Br· → Ch4Br; – обрыв цепи реакции галогенирования.

Галогенирование — это одна из реакций замещения. В первую очередь галогенируется наименее гидрированый атом углерода (третичный атом, затем вторичный, первичные атомы галогенируются в последнюю очередь). Галогенирование метана проходит поэтапно – за один этап замещается не более одного атома водорода.

Ch5 + Br2 → Ch4Br + HBr (hv или повышенная to);

Ch4Br + Br2 → Ch3Br2 + HBr (hv или повышенная to);

и т.д.

Галогенирование будет происходить и далее пока, не будут замещены все атомы водорода.

Ch3Br2 + Br2 → CHBr3 + HBr (hv или повышенная to);

CHBr3 + Br2 → CBr4 + HBr (hv или повышенная to).

См. нитрование этана.

  1. 4. окисление (горение) метана:

При избытке кислорода:

Ch5 + 2O2 → CO2 + 2h3O.

Горит голубоватым пламенем.

При нехватке кислорода вместо углекислого газа (СО2) получается оксид углерода (СО), при еще меньшем количестве кислорода выделяется мелкодисперсный углерод (сажа в различном виде, в т.ч. в виде графена, фуллерена и пр.) либо их смесь.

  1. 5. сульфохлорирование метана:

Ch5 + SO2 + Cl2 → Ch4-SO2Cl + … (hv).

  1. 6. сульфоокисление метана:

2Ch5 + 2SO2 + О2 → 2Ch4-SO2ОН (повышенная to).

Ch5 → C + 2h3 (при to > 1000 оС).

  1. 8. дегидрирование метана:

2Ch5  → C2h3 + 3h3 (при to > 1500 оС).

  1. 9. каталитическое окисление метана:

В реакциях каталитического окисления метана могут образовываться спирты, альдегиды, карбоновые кислоты.

2Ch5 + O2 → 2CН3OH (при to = 200 оС, kat); – образуется метанол;

Ch5 + O2 → НCНO + h3O (при to = 200 оС, kat); – образуется формальдегид;

2Ch5 + 3O2 → 2НCOОН  + h3O (при to = 200 оС, kat); – образуется муравьиная кислота.

Так как метан в большом количестве встречается в природе. Например,  содержится в природном газе, попутном нефтяном газе и выделяется при крекинге нефтепродуктов, его, как правило, не получают искусственно. Его выделяют при очистке и сепарации из природного газа, ПНГ и нефти при перегонке. Кроме того, его получают из метаногидратов (гидратов природного газа), в процессе эксплуатации биогазовых установок и пр.

Метан в промышленных и лабораторных условиях получается в результате следующих химических реакций:

  1. 1. газификации твердого топлива:

C + 2h3 → Ch5 + h3O (повышенное давление и to, kat = Ni, Mo или без катализатора).

  1. 2. синтеза Фишера-Тропша:

CО + 3h3 → Ch5 (kat = Ni, to = 200-300 оС);

  1. 3. реакции взаимодействия оксида углерода (IV) и водорода:

CО2 + 4h3 → Ch5 + 2h3O (kat, to = 200-300 оС);

  1. 4. гидролиза карбида алюминия:

Al4C3 + 12h3O → Ch5 + 4Al(OH)3.

  1. 5. щелочного плавления солей одноосновных органических кислот

Ch4-COONa + NaOH → Ch5 + Na2CO3 (повышенная to).

Применение и использование метана:

– как топливо для автомобилей, судов, газовых плит, печей, паяльных ламп, зажигалок и пр. бытовых приборов;

– как сырье в химической промышленности для проведения реакций органического синтеза.

Примечание: © Фото //www.pexels.com, //pixabay.com

карта сайта

как получить метан этилен реакция ацетилен этен 1 2 вещество хлорметан метанол кислород водород связь является углекислый газ бромная вода уравнение реакции масса объем полное сгорание моль молекула смесь превращение горение получение метана напишите уравнение реакций метан

comments powered by HyperComments

xn--80aaafltebbc3auk2aepkhr3ewjpa.xn--p1ai

Где применяется метан и его производные. Состав и основные свойства природного газа. Природный газ: состав

24.12.2017

Определение Природный газ – это полезное ископаемое в газообразном состоянии. Оно используется в очень широких пределах в качестве топлива. Но сам природный газ как таковой не используется как топливо, из него выделяют его составляющие для отдельного использования.

Состав природного газа До 98% природного газа составляет метан, также в его состав входят гомологи метана - этан, пропан и бутан. Иногда могут присутствовать углекислый газ, сероводород и гелий. Таков состав природного газа.

Природный газ представляет собой бесцветную, без запаха смесь газов, состоящую в основном из метана. Другие газы, которые могут составлять часть природного газа, включают небольшие количества этана, пропана и бутана. Метан горит относительно чистым образом для получения тепловой энергии и побочных продуктов воды и двуокиси углерода. Неэффективность при горении может привести к небольшому количеству загрязняющих веществ, таких как оксиды азота. Поэтому, если он просачивается из трубы или устройства, он не будет поглощать и образует опасные пулы взрывоопасного газа, но будет рассеиваться в воздухе. В определенных концентрациях природный газ может быть взрывоопасным, поэтому его всегда следует обрабатывать осторожно. причины, запах добавляется к газу, так что человек с нормальным обонянием может легко обнаруживать утечки. В течение десятилетия после введения природного газа в газете «Виктория» продажи газа выросли в десять раз. Большие количества можно хранить и безопасно перевозить на большие расстояния в трубах или в виде жидкости в автоцистернах или больших кораблях. Ожидается, что нынешние известные и вероятные запасы будут поставлять в Австралию газ до тех пор, пока газовая разведка не станет достаточно недавним событием. Ожидается, что дальнейшая разведка в бассейнах приведет к открытию гораздо большего количества природного газа. Если новые запасы не будут обнаружены, нам нужно будет принять еще большие меры для сохранения наших сокращающихся запасов и использования альтернативных форм энергии. Природный газ является невозобновляемым источником топлива, который потребовался миллионы лет для производства в земной коре. Чтобы лучше использовать конечный запас, нам необходимо будет разработать более эффективные бытовые приборы и промышленные процессы. Повышенная эффективность использования природного газа Природный газ является относительно чистым горючим и выделяет в атмосферу незначительное загрязнение серой и оксидом азота. Природный газ сам по себе может способствовать глобальному потеплению, если он протекает непосредственно в атмосферу. В наших домах более 60 процентов газа используется для обогрева помещений, более 30 процентов для нагрева воды и менее 10 процентов для приготовления пищи. В секторе бизнеса 90 процентов газа используется для обогрева в космос и 10 процентов для подогрева воды. Почти все отрасли промышленности используют газ, включая химическую, резиновую, бумажную, металлургическую, молочную, пластмассовую и автомобильную промышленность. Как и газовые холодильники, которые используются в караванах, в будущем кондиционирование зданий возможно с использованием природного газа. Эта разработка означает, что здания могут использовать природный газ для отопления зимой и охлаждения летом. По мере того, как нефть становится дороже, природный газ будет все чаще использоваться в качестве химического сырья для производства таких материалов, как пластмассы, лекарства, краски и пестициды. Когенерация - это комбинированное производство тепловой энергии и электроэнергии из одного и того же источника топлива. Пищевая промышленность, очистка, мойка и нефтепереработка являются примерами тепловой энергии, используемой в торговле и промышленности. Вместо того, чтобы тратиться впустую, эта тепловая энергия используется для управления турбиной, используемой для производства электроэнергии. Предполагается, что когенерация позволит сэкономить от 10 до 30 процентов топлива, которое потребуется для производства такого же количества электроэнергии и тепловой энергии отдельно. Аналогичное сокращение производства двуокиси углерода, основного парникового газа, также может быть достигнуто. Исследования повышают эффективность и снижают затраты на производство заменителя природного газа из угля. Экономическая целесообразность этого процесса будет зависеть от дальнейшего сокращения издержек производства, которые в настоящее время выше, чем для производства обычного природного газа. Биогаз образуется, когда животные отходы или другие органические вещества разлагаются в отсутствие кислорода. Этот газ обычно составляет около 65 процентов метана - основного газа, содержащегося в природном газе. Водородный газ. Водород образуется путем расщепления молекул воды с помощью процесса, известного как электролиз, который выделяет кислород и водород. Когда водород используется в качестве топлива, единственными побочными продуктами являются водяной пар и следовые количества оксидов азота. Успехи в технологии сделали производство и использование водорода реальной альтернативой ископаемым видам топлива.

  • Природный газ легче воздуха.
  • Австралия является относительно богатой газом страной.
  • Химическое сырье.
  • Когенерация.
  • Биогаз.
Природный газ представляет собой смесь горючих газов, образующихся под землей путем разложения органических материалов в растении и животном.

Физические свойства Природный газ бесцветен и не имеет запаха (в том случае, если не имеет в своём составе сероводорода), он легче воздуха. Горюч и взрывоопасен.

Ниже приведены более подробные свойства компонентов природного газа.

Свойства отдельных составляющих природного газа (рассмотрим подробный состав природного газа)

Он обычно встречается в районах присутствия нефти, хотя имеется несколько крупных подземных резервуаров природного газа, где мало или совсем нет нефти. Природный газ широко используется для отопления и приготовления пищи, а также для различных промышленных применений.

Природный газ был известен раннему человеку в виде просачивания из пород и источников. Иногда молнии или другие источники воспламенения могут привести к тому, что эти газовые просачивания будут гореть, что приведет к возникновению историй о пожаре, выходящих из-под земли. Около 900 б.к. природный газ был извлечен из скважин в Китае. Газ был сожжен, и тепло использовалось для испарения морской воды для получения соли. Они использовали металлические сверла, вставленные через секции выдолбленных бамбуковых труб, чтобы достичь газа и вывести его на поверхность.

Метан (Ch5) – это бесцветный газ без запаха, легче воздуха. Горюч, но всё же его можно хранить с достаточной лёгкостью.

Этан (C2H6) – бесцветный газ без запаха и цвета, чуть тяжелее воздуха. Также горюч, но не используется как топливо.

Пропан (C3H8) – бесцветный газ без запаха, ядовит. У него имеется полезное свойство: пропан сжижается при небольшом давлении, что позволяет легко отделять его от примесей и транспортировать.

Римляне также знали о природном газе, и Юлий Цезарь должен был стать свидетелем «горящей весны» около Гренобля, Франция. Религиозные храмы в начале России были построены вокруг мест, где сжигание просачивания природного газа формировало «вечное пламя».

Он направил газ через полые бревна в соседнее здание, где он сжег его для освещения. Первый дальний газопровод проследовал в 25 милях от газового месторождения до Рочестера, Нью-Йорк, в нем также использовались полые бревна для труб. Несмотря на эти ранние усилия, отсутствие хорошей системы распределения природного газа ограничивало его использование в местных районах, где был обнаружен газ. Большая часть газа, пришедшего на поверхность в процессе бурения нефтяных скважин в более отдаленных районах, просто выбрасывалась в атмосферу или сжигалась в гигантских вспышках, которые днем ​​и ночью освещали нефтяные месторождения.

Бутан (C4h20) – по свойствам близок к пропану, но имеет более высокую плотность. Вдвое тяжелее воздуха.

Углекислый газ (CO2) – бесцветный газ без запаха, но с кислым вкусом. В отличие от других компонентов природного газа (за исключением гелия), углекислый газ не горит. Углекислый газ – один из самых малотоксичных газов.

Гелий (He) – бесцветный, очень лёгкий (второй из самых лёгкий газов, после водорода) без цвета и запаха. Крайне инертен, при нормальных условиях не реагирует ни с одним из веществ. Не горит. Не токсичен, но при повышенном давлении может вызывать наркоз, как и другие инертные газы.

Во всем мире имеются также значительные месторождения природного газа в странах бывшего Советского Союза, Канады, Китая и стран Персидского залива на Ближнем Востоке. Сырой природный газ состоит из нескольких газов. Основным компонентом является метан. Другие компоненты включают этан, пропан, бутан и многие другие горючие углеводороды. Сырой природный газ может также содержать водяной пар, сероводород, диоксид углерода, азот и гелий.

Физико-химические свойства природного газа

Во время обработки многие из этих компонентов могут быть удалены. Некоторые из них, такие как этан, пропан, бутан, сероводород и гелий, могут быть частично или полностью удалены для переработки и проданы как отдельные товары. Другие компоненты, такие как водяной пар, двуокись углерода и азот, могут быть удалены для улучшения качества природного газа или для облегчения перемещения газа на большие расстояния по трубопроводам.

Сероводород (h3S) – бесцветный тяжелый газ с запахом тухлых яиц. Очень ядовит, даже при очень маленькой концентрации вызывает паралич обонятельного нерва.Свойства некоторых других газов, не входящих в состав природного газа, но имеющих применение, близкое к применению природного газа

Этилен (C2h5) – Бесцветный газ с приятным запахом. По свойствам близок к этану, но отличается от него меньшей плотностью и горючестью.

Полученный обработанный природный газ содержит в основном метан и этан, хотя нет такого понятия, как «типичный» природный газ. Некоторые другие компоненты могут быть добавлены к обрабатываемому газу, чтобы придать ему особые качества. Например, химическое вещество, известное как меркаптан, добавляется, чтобы дать газу характерный запах, который предупреждает людей об утечке.

Методы, используемые для извлечения, обработки, транспортировки, хранения и распределения природного газа, зависят от местоположения и состава сырого газа, а также от местоположения и применения газа конечными пользователями. Вот типичная последовательность операций, используемых для производства природного газа для отопления дома и приготовления пищи.

Ацетилен (C2h3) – чрезвычайно горючий и взрывоопасный бесцветный газ. При сильном сжатии способен взрываться. Он не используется в быту из-за очень большого риска пожара или взрыва. Основное применение – в сварочных работах.

Применение

Метан используется как горючее в газовых плитах.

Пропан и бутан – в качестве топлива в некоторых автомобилях. Также сжиженным пропаном заполняют зажигалки.

Однако для большинства скважин требуется насос для подачи газа на поверхность. длинный стержень, прикрепленный к поршню глубоко в скважине. Шток попеременно поднимается вверх и погружается обратно в скважину пучком, который медленно скашивается вверх и вниз на вершине вертикальной опоры. Эта конфигурация часто называется насосом лошадиной головки, поскольку форма тянущего механизма на конце качающейся балки напоминает головку лошади. 2 Когда исходный природный газ достигает поверхности, он отделен от любого масла, которое может присутствовать, и направляется на центральную установку для переработки газа поблизости. Независимо от источника, большинство сырого природного газа содержат грязь, песок и водяной пар, которые необходимо удалить перед дальнейшей обработкой, чтобы предотвратить загрязнение и коррозию оборудования и трубопроводов. Водный пар обычно удаляют путем пропускания газа через башню, заполненную гранулами твердого осушителя, такого как оксид алюминия или силикагель, или через жидкий осушитель, такой как гликоль. После того, как он будет очищен и высушен, необработанный газ может быть подвергнут дальнейшей обработке или может быть отправлен непосредственно на компрессорную станцию ​​и закачивается в магистральный транспортный трубопровод. 4 Если сырьевой природный газ содержит большое количество более тяжелых углеводородных газов, таких как пропана и бутана, эти материалы удаляются для продажи отдельно. Наиболее распространенный метод заключается в том, чтобы пузырить необработанный газ через высокую закрытую башню, содержащую масло для поглощения холода, подобное керосину. Когда газ контактирует с холодным маслом, более тяжелые углеводородные газы конденсируются в жидкости и попадают в масло. Более легкие углеводородные газы, такие как метан и этан, не конденсируются в жидкость и вытекают из верхней части башни. Около 85% пропана и почти все бутан и более тяжелые углеводороды пойманы таким образом. Затем абсорбирующее масло перегоняется для удаления захваченных углеводородов, которые разделяются на отдельные компоненты в колонне фракционирования. В этот момент природный газ содержит метан, этан и небольшое количество пропана, который не был захвачен. также содержат различные количества двуокиси углерода, сероводорода, азота и других материалов. Часть этана иногда удаляется для использования в качестве сырья в различных химических процессах. Для этого водяной пар в газе далее уменьшается используя один из нескольких методов, и затем газ подвергают повторному циклу сжатия и расширения для охлаждения этана и улавливания его в виде жидкости. 6 В некоторых природных газах содержится высокий процент углекислого газа и сероводорода. Эти химические вещества могут реагировать с оставшийся водяной пар в газе с образованием кислоты, которая может вызвать коррозию. Растворитель реагирует с химическими веществами, и раствор сливается со дна башни для дальнейшей обработки. 7 В некоторых природном газе также содержится высокий процент азота. Поскольку азот не горит, он снижает теплотворную способность природного газа. После удаления двуокиси углерода и сероводорода газ проходит процесс низкотемпературной дистилляции для разжижения и отделения азота. Вместе процессы на этапах 6 и 7 иногда называют «модернизацией» газа, потому что природный газ теперь более чист и будет гореть горячим. 8 Если газ гелия должен быть захвачен, это делается после удаления азота. Это связано с процессом сложной дистилляции и очистки для выделения гелия из других газов. Природный газ является основным источником промышленного гелия в Соединенных Штатах. Затем газ транспортируется по всей стране через один из нескольких крупных трубопроводов, установленных под землей. Примерно каждые 100 миль другой компрессор повышает давление газа, чтобы компенсировать небольшие потери давления, вызванные трением между газом и стенками трубы. Это удерживает поток газа. 10 Когда находящийся под давлением природный газ достигает окрестности его конечного пункта назначения, его иногда вводят обратно в землю для хранения. Для хранения газа могут использоваться истощенные подземные газовые и нефтяные резервуары, пористые породы, известные как водоносные горизонты, или подземные соляные пещеры. Это обеспечивает готовую поставку в холодные зимние месяцы. Эти трубопроводы подают газ в город или район, где он должен использоваться. 12 Давление снижается до менее 60 фунтов на квадратный дюйм, а газ распределяется в подземных трубах, которые проходят по всему району. До того, как газ будет поступать в каждый дом или бизнес, давление дополнительно снижается до примерно 25 фунтов на квадратный дюйм.

  • Несколько сотен колодцев могут питаться на одном и том же заводе.
  • Этот газ легче обрабатывать, чем газ из нефтяных скважин.
  • Грунт и песок удаляются фильтрами или ловушками рядом с колодцем.
  • Эти трубопроводы колеблются от 20 до 42 дюймов в диаметре.
Природный газ легко горит на воздухе и может сильно взрываться, если большое количество внезапно воспламеняется.

Этан в качестве горючего используют редко, основное его применение – получение этилена.

Этилен является одним из самых производимых органических веществ в мире. Он является сырьём для получения полиэтилена.

Ацетилен используется для создания очень высокой температуры в металлургии (сверка и резка металлов). Ацетилен очень горюч, поэтому в качестве топлива в автомобилях не используется, да и без этого условия его хранения должны строго соблюдаться.

Сероводород , несмотря на его токсичность, в малых количествах применяется в т.н. сероводородных ваннах. В них используются некоторые антисептические свойства сероводорода.

Основным полезным свойством гелия является его очень маленькая плотность (в 7 раз легче воздуха). Гелием заполняют аэростаты и дирижабли. Водород ещё более лёгок, чем гелий, но в то же время горюч. Большую популярность среди детей имеют воздушные шарики, надуваемые гелием.

Токсичность

Углекислый газ. Даже большие количества углекислого газа никак не влияют на здоровье человека. Однако он препятствует поглощению кислорода при содержании в атмосфере от 3% до 10% по объёму. При такой концентрации начинается удушье и даже смерть.

Гелий. Гелий абсолютно нетоксичен при нормальных условиях из-за его инертности. Но при повышенном давлении возникает начальная стадия наркоза, похожая на воздействие веселящего газа*.

Сероводород . Токсичные свойства этого газа велики. При длительном воздействии на обоняние возникает головокружение, рвота. Также парализуется обонятельный нерв, поэтому возникает иллюзия отсутствия сероводорода, а на самом деле организм его уже просто не ощущает. Отравление сероводородом наступает при концентрации 0,2–0,3 мг/м3, концентрация выше 1 мг/м3 - смертельна.

Процесс горения Все углеводороды при полном окислении (избыток кислорода) выделяют углекислый газ и воду. Например:Ch5 + 3O2 = CO2 + 2h3OПри неполном (недостаток кислорода) - угарный газ и воду:2Ch5 + 6O2 = 2CO + 4h3OПри ещё меньшем количестве кислорода выделяется мелкодисперсный углерод (сажа):Ch5 + O2 = C + 2h3O.

Метан горит голубым пламенем, этан - почти бесцветным, как спирт, пропан и бутан - жёлтым, этилен - светящимся, угарный газ - светло-голубым. Ацетилен - желтоватым, сильно коптит. Если у Вас дома стоит газовая плита и вместо обычного голубого пламени вы видите жёлтое - знайте, это метан разбавляют пропаном.

Примечания

Гелий , в отличие от любого другого газа, не существует в твёрдом состоянии.Веселящий газ – это тривиальное название закиси азота N2O.

Замечания и дополнения к статье - в комментарии.

Газообразное состояние вещества - самое распространенное по сравнению с другими агрегатными параметрами соединений. Ведь в этом состоянии находятся:

Главные отличительные свойства газов - это слабые межмолекулярные взаимодействия в кристаллической решетке, из-за которых и проявляются все основные характеристики этих веществ. Газов, безусловно, очень много. Однако мы рассмотрим самый важный и третий по распространенности на нашей планете - природный.

Природный газ: состав

Если характеризовать качественный состав то сразу нужно выделить компоненты двух групп: органические и неорганические. Поскольку хоть и принято считать, что он состоит из метана, однако это не совсем так.

К органическим составляющим относятся:

  • метан - СН 4 ;
  • пропан - С 3 Н 8 ;
  • бутан - С 4 Н 10 ;
  • этан - С 2 Н 4 ;
  • более тяжелые углеводороды с количеством атомов углерода больше пяти.

Неорганические компоненты включают в себя следующие соединения:

  • водород (в небольших количествах) - Н 2 ;
  • углекислый газ - СО 2 ;
  • гелий - Не;
  • азот - N 2 ;
  • сероводород - H 2 S.

Каким именно будет состав той или иной смеси, зависит от источника, то есть месторождения. Этими же причинами объясняются и различные физико-химические свойства природного газа. Однако добывается любой из них, и ценность также имеет каждый. Просто какой-то вид применяется как топливо, а насыщенный посторонними примесями слишком жирно используется в химической отрасли для синтезов соединений.

Физико-химические свойства природного газа

Чтобы указать подобные параметры в точности, следует знать, каков именно состав газовой смеси. Ведь если в ней преобладает в основном метан (до 97%), то характеристики можно приводить, ориентируясь именно на него.

Если же неорганических компонентов или тяжелых углеводородов в избытке (до нескольких процентов), тогда физико-химические свойства природного газа резко меняются.

Поэтому можно указать лишь приблизительные граничные показатели по физическим характеристикам.

  1. Температура самовозгорания - 650-700 0 С.
  2. Октановое число - 120-130.
  3. Не имеет цвета, вкуса и запаха.
  4. Легче воздуха почти в 2 раза, легко концентрируется в верхних слоях помещения.
  5. Плотность в виде обычного состояния (газа) - 0,68-0,85 кг/м 3 .
  6. При стандартных условиях всегда находиться в газообразном агрегатном состоянии.
  7. При смешении с воздухом в объемах от 5-15 % является взрывоопасным.
  8. Теплота сгорания - около 46 МДж/м 3 .

Кроме этого, следует отметить и химическую сторону параметров природного газа.

Очевидно, что подобные физико-химические свойства природного газа определяют широкий спектр его использования в промышленности.

Особое свойство природного газа

Особое свойство рассматриваемого соединения - это способность образовывать газогидратные залежи, то есть находиться в твердом состоянии. Данные структуры представляют собой поглощенные молекулами пластовой воды объемы природного газа в соотношении 1/220. Поэтому подобные залежи являются чрезвычайно богатыми породами. Места их сосредоточения в природе:

  • глубинные поддонные слои Мирового океана;
  • скопления вечной мерзлоты.

Условия существования - гидродинамическое давление и низкие температуры.

Природные месторождения газа

Если говорить о содержании природного газа в природе, то можно выделить основные места концентрации:

  1. Это горная осадочная порода, полезное ископаемое, которое формируется многие тысячелетия анаэробным распадом органики в глубоких слоях земной коры.
  2. Растворен в подземных водах.
  3. Входит в состав нефти, формируя над ней нефтегазовую шапку.
  4. Залегает в виде газогидратов в слоях морского дна и точках крайнего Севера.

Если же обозначать распространение месторождений газа территориально, то лидерами являются следующие страны:

  • Россия.
  • Страны Персидского залива.
  • Канада.
  • Иран.
  • Казахстан.
  • Азербайджан.
  • Узбекистан.
  • Норвегия.
  • Туркмения.
  • Нидерланды.

Добыча в мире составляет ежегодно примерно 3643 млрд м 3 в год. Из них только на Россию приходится 673,46 млрд м 3 .

Температура природного газа, при которой он сгорает, равна 650 0 С. То есть это тот показатель, при котором он способен самовоспламеняться. При этом выделяется большее количество тепловой энергии, чем при горении любого другого вида топлива. Естественно, это не могло не отразиться на областях использования данного вещества.

Именно поэтому многие страны, не имеющие природных запасов газа, вынуждены импортировать его из других государств. Транспортировка осуществляется несколькими способами:

  • по трубопроводу в газообразном состоянии;
  • в цистернах по морскому пути - в жидком виде;
  • в - сжиженный.

Каждый из путей имеет свои преимущества и недостатки. В частности, морской и железнодорожный варианты более безопасные, так как химическая активность в охлажденных баллонах гораздо ниже, чем в газообразном состоянии. По трубопроводу же увеличивается дальность передачи и ее объемы, кроме того, данный способ экономически выгоден.

Метан в составе природного газа

Газ метан является основным сырьевым компонентом в составе природной смеси. Его содержание колеблется в пределах 70-98%. Сам по себе это третий по распространенности на планете газ, который входит в межзвездного пространства, атмосферы других планет.

С точки зрения химии, газ метан - относящийся к ряду насыщенных алифатических соединений. Самый первый представитель алканов или парафинов. Химическая активность его невелика, он достаточно спокоен. Способен вступать в реакции:

  • замещения;
  • полного окисления;
  • конверсии.

Горит бесцветным некоптящим пламенем, запаха не имеет.

Виды природного газа

Существует три основных вида рассматриваемого вещества.

Такое понятие, как коэффициент сухости газа, позволяет оценить качество сырья, из которого в дальнейшем будет изготовляться продукция. Ведь сам природный газ - это лишь база. Для разных отраслей промышленности нужен свой продукт, поэтому он проходит тщательную обработку и очистку в соответствии с конкретными требованиями.

Качество продукции

Качество природного газа напрямую зависит от состава. Если метан преобладает, то такой продукт будет самым лучшим как источник топлива. Если же больше всего в составе жирных углеводородов, то для химической промышленности такое сырье - наиболее подходящее.

Чтобы поставлять природный газ надлежащего качества, существуют специальные химические заводы, на которых он проходит тщательную очистку и обработку до дальнейшей отправки в конечный пункт. Методы работы будут зависеть от того, для каких целей предназначается продукт.

Так, например, если он будет использоваться для бытовых целей, то в него добавляют специальные вещества-одоранты, в частности меркаптаны. Это делается для того, чтобы газ стал иметь запах, ведь тогда в случае утечки его несложно будет обнаружить. Все меркаптаны имеют резкий неприятный запах.

Использование природного газа

Потребление природного газа осуществляется многими отраслями промышленности и объектами. Например:

  • Котельные.
  • Газовые двигатели.
  • Химическое производство (изготовление пластмасс и прочих материалов).
  • Топливо для машин.
  • Обогрев жилых помещений.
  • Приготовление пищи.

Поэтому мировая добыча данного сырья так велика, и импорт и экспорт оцениваются в миллиарды долларов.

Экологический аспект

С точки зрения чистоты для природы нет лучшего источника топлива, чем природный газ. Экологические организации полностью одобряют его использование. Однако в последние годы сгорание природного газа приводит к накоплению одного из продуктов реакции -

А так как он относится к парниковым газам, то для планеты его скопления очень опасны. Поэтому ведутся множественные работы, разрабатываются проекты по защите экологического состояния планеты от надвигающегося парникового эффекта.

www.tariferix.ru

Метан: свойства и все характеристики

Температура его кипения равна -161,5oС, температура затвердевания -182,5oС. Смесь метана с воздухом крайне взрывоопасна (особенно в соотношении 1:10).

Рис. 1. Строение молекулы метана.

Получение метана

Метан довольно часто встречается в природе. Он является основной составной частью природного газа газовых месторождений (до 97%), в значительном количестве содержится в попутном нефтяном газе (выделяющемся при добыче нефти), а также в коксовом газе. Выделяется со дна болот, прудов и стоячих вод, где он образуется при разложении растительных остатков без доступа воздуха, почему метан получил также название болотного газа. Наконец, метан постоянно скапливается в каменноугольных шахтах, где его называют рудничным газом.

Синтетические способы получения метана показывают взаимосвязь неорганических веществ с органическими. Можно выделить промышленные (1, 2, 3) и лабораторные (4, 5) способы его получения:

C + 2h3→Ch5 (kat = Ni, t0) (1);

CO + 3h3→ Ch5 + h3O (kat = Ni, t = 200 – 300oC) (2);

CO2 + 4h3→ Ch5↑ + 2h3O (kat, t0) (3);

Al4C3 + 12h3O → Ch5↑ + 4Al(OH)3 (4);

Ch4COONa + NaOH→ Ch5↑ + Na2CO3 (5).

Химические свойства метана

Метанпредставляет собой малореакционноспособное органическое соединение. Так, в обычных условиях он не реагирует с концентрированными кислотами, расплавленными и концентрированными щелочами, щелочными металлами, галогенами (кроме фтора), перманганатом калия и дихроматом калия в кислой среде.

Все химические превращения, характерныедля метана протекают с расщеплением cвязейC-H:

Ch5 + Cl2→ Ch4Cl + HCl (hν);

Ch5 + HONO2 (dilute)→ Ch4-NO2 + h3O (t0);

Ch5 + SO2 + Cl2→ Ch4-SO2Cl + HCl↑ (hν);

Различают каталитическое (в качестве катализаторов применяют соли меди и марганца) (1, 2, 3) и полное (сгорание) (4) окисление метана:

2Ch5 + O2→ 2Ch4OH (p, t0) (1);

Ch5 + O2→ HC(O)H + h3O (NO, t0) (2);

2Ch5 + 3O2→ 2HCOOH + 2h3O (kat = Pt, t0) (3);

Ch5 + 2O2→CO2 + 2h3O + Q (4).

Конверсию метана водяным паром и диоксидом углерода также можно отнести к способам его окисления:

Ch5 + h3O →CO + 3h3 (kat = Ni, t = 800oC);

Ch5 + CO2→ 2CO + 2h3.

Крекинг метана – важнейший метод химической переработки нефти и её фракций с целью получения продуктов меньшей молекулярной массы – смазочных масел, моторных топлив и т.д., а также сырья для химической и нефтехимической промышленности:

2Ch5→ HC≡CH + 3h3 (t = 1500oC).

Применение метана

Метан составляет сырьевую основу важнейших химических промышленных процессов получения углерода и водорода, ацетилена, кислородсодержащих органических соединений – спиртов, альдегидов, кислот.

Примеры решения задач

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

ru.solverbook.com

Метан - это... Что такое Метан?

Мета́н (лат. Methanum) — простейший углеводород, бесцветный газ (в нормальных условиях) без запаха[2], химическая формула — Ch5. Малорастворим в воде, легче воздуха. При использовании в быту, промышленности в метан обычно добавляют одоранты (обычно меркаптаны) со специфическим «запахом газа». Метан нетоксичен и неопасен для здоровья человека[3]. Однако имеются данные, что метан относится к токсическим веществам, действующим на центральную нервную систему[4]. Накапливаясь в закрытом помещении, метан взрывоопасен. Обогащение одорантами делается для того, чтобы человек вовремя заметил утечку газа. На промышленных производствах эту роль выполняют датчики и во многих случаях метан для лабораторий и промышленных производств остается без запаха.

Метан — первый член гомологического ряда насыщенных углеводородов (алканов), наиболее устойчив к химическим воздействиям. Подобно другим алканам вступает в реакции радикального замещения (галогенирования, сульфохлорирования, сульфоокисления, нитрования и др.), но обладает меньшей реакционной способностью. Специфична для метана реакция с парами воды, которая протекает на Ni/Al2O3 при 800—900 °C или без катализатора при 1400—1600 °C; образующийся синтез-газ может быть использован для синтеза метанола, углеводородов, уксусной кислоты, ацетальдегида и других продуктов.

Взрывоопасен при концентрации в воздухе от 4,4 % до 17 %[5]. Наиболее взрывоопасная концентрация 9,5 %. Является наркотиком; действие ослабляется ничтожной растворимостью в воде и крови. Класс опасности — четвёртый[6].

Источники

Основной компонент природных (77—99 %), попутных нефтяных (31—90 %), рудничного и болотного газов (отсюда другие названия метана — болотный или рудничный газ). В анаэробных условиях (в болотах, переувлажнённых почвах, рубце жвачных животных) образуется биогенно. Получается также при коксовании каменного угля, гидрировании угля, гидрогенолизе углеводородов в реакциях каталитического риформинга.

Классификация по происхождению:

  • абиогенный — образован как результат химических реакций неорганических соединений;
  • биогенный — образован как результат химической трансформации органического вещества;
  • бактериальный (микробный) — образован в результате жизнедеятельности бактерий;
  • термогенный — образован в ходе термохимических процессов.

Предположительно, что на поверхности Титана (спутник Сатурна) в условиях низких температур (−180 °C) существуют целые озёра и реки из жидкой метано[источник не указан 27 дней]-этановой смеси.

Получение

В лаборатории получают нагреванием натронной извести (смесь гидроксидов натрия и кальция) или безводного гидроксида натрия с ледяной уксусной кислотой.

Для этой реакции важно отсутствие воды, поэтому и используется гидроксид натрия, так как он менее гигроскопичен.

Возможно получение метана сплавлением ацетата натрия с гидроксидом натрия[7]:

Также для лабораторного получения метана используют гидролиз карбида алюминия или некоторых металлорганических соединений (например, метилмагнийбромида).

Химические свойства

Горит в воздухе голубоватым пламенем, при этом выделяется энергия около 39 МДж на 1 м³. С воздухом образует взрывоопасные смеси при объёмных концентрациях от 5 до 15 процентов. Точка замерзания −184oС (при нормальном давлении)

Вступает с галогенами в реакции замещения, которые проходят по свободно радикальному механизму:

Выше 1400 °C разлагается по реакции:

Окисляется до муравьиной кислоты при 150—200 °C и давлении 30—90 атм. по цепному радикальному механизму:

Соединения включения

Метан образует соединения включения — газовые гидраты, широко распространенные в природе.

Применение метана

  • Топливо.
  • Сырьё в органическом синтезе.

Физиологическое действие

Метан является самым физиологически безвредным газом в гомологическом ряду парафиновых углеводородов. Физиологическое действие метан не оказывает и не ядовит (из-за малой растворимости метана в воде и плазме крови и присущей парафинам химической инертности). Погибнуть человеку в воздухе, с высокой концентрацией метана можно только от недостатка кислорода в воздухе для дыхания при очень высоких концентрациях метана. Так, при содержании в воздухе 25—30 % метана появляются первые признаки асфиксии (учащение пульса, увеличение объёма дыхания, нарушение координации тонких мышечных движений и т. д.). Более высокие концентрации метана в воздухе вызывают у человека кислородное голодание — головную боль, одышку, — симптомы, сходные с горной болезнью.

Так как метан легче воздуха, он не скапливается в проветриваемых подземных сооружениях. Поэтому весьма редки случаи гибели людей от вдыхания смеси метана с воздухом, от асфиксии.

Первая помощь при тяжелой асфиксии: удаление пострадавшего из вредной атмосферы. При отсутствии дыхания немедленно (до прихода врача) искусственное дыхание изо рта в рот. При отсутствии пульса — непрямой массаж сердца.

Хроническое действие метана

У людей, работающих в шахтах или на производствах, где в воздухе присутствуют в незначительных количествах метан и другие газообразные парафиновые углеводороды, описаны заметные сдвиги со стороны вегетативной нервной системы (положительный глазо-сердечный рефлекс, резко выраженная атропиновая проба, гипотония) из-за весьма слабого наркотического действия этих веществ, сходного с наркотическим действием диэтилового эфира.

Метан и экология

Является парниковым газом, в этом отношении, более сильным, чем углекислый газ, из-за наличия глубоких вращательных полос поглощения его молекул в инфракрасном спектре. Если степень воздействия углекислого газа на климат условно принять за единицу, то парниковая активность метана составит 21 единицу[8].

ПДК метана в воздухе рабочей зоны составляет 7000 мг/м3[9].

Ссылки

  • Чем метан лучше пропана
  • Термодинамические свойства метана.
  • Свойства метана

Примечания

  1. ↑ Обзор: Растворимость некоторых газов в воде
  2. ↑ Статья «Метан» на сайте «Химик»
  3. ↑ З. Гауптман, Ю. Грефе, Х. Ремане «Органическая химия», М. «Химия», 1979, стр. 203.
  4. ↑ Куценко С. А. Основы токсикологии / С.А. Куценко. — СПб.: Фолиант, 2004.
  5. ↑ ГОСТ Р 52136-2003
  6. ↑ Газохроматографическое измерение массовых концентраций углеводородов: метана, этана, этилена, пропана, пропилена, н-бутана, альфа-бутилена, изопентана в воздухе рабочей зоны. Методические указания. МУК 4.1.1306-03 (УТВ. ГЛАВНЫМ ГОСУДАРСТВЕННЫМ САНИТАРНЫМ ВРАЧОМ РФ 30.03.2003)
  7. ↑ Б. А. Павлов, А. П. Терентьев. Курс органической химии. — Издание шестое, стереотипное. — M.: Химия, 1967. — С. 58.
  8. ↑ EBRD Methodology for Assessment of Greenhouse Gas Emissions, Version 3 February 2009 (англ.)
  9. ↑ Гигиенические нормативы ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны»

dic.academic.ru


Смотрите также




Логин
Пароль
Регистрация
Забыли пароль?
[ 2 июня 2012 ]   Кружок пауэрлифтинга и жима лежа
    В нашем клубе успешно начал работу "кружок" пауэрлифтинга и жима лёжа. Наши члены кружка успешно выступили и завоевали призовые места на прошедшем 26-27 мая чемпионате Приволжского Федерального Округа по пауэрлифтингу и жиму лёжа. Мы с радостью приглашаем всех желающих в наш коллектив. Начало работы кружка суббота в 14-30.

[ 5 октября 2012 ]   Как вести себя в тренажерном зале
    Посещение нового тренажерного зала – превосходный способ улучшить собственную мотивацию и режим занятий. Однако спортзал иногда пугает тех, кто никогда ранее в него не ходил. Причем касается это не одних лишь новичков. Даже бывалые члены спортивных клубов иногда пребывают в замешательстве от множества неизвестных им тренажеров и множества накачанных людей. Мы поможем вам и дадим несколько советов, которые помогут вам ощущать себя в тренажерном зале рискованнее.

[ 12 апреля 2012 ]   Советы новичкам. Собираемся в тренажерный зал.
    Вы взяли себя в руки и с завтрашнего дня начинаете ходить в спортзал? Отлично! Вам следует учесть некоторые нюансы.

  Содержание, карта сайта.