МЕТАН

НОМЕР КАС: 74-82-8

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФОРМУЛА: CH₄

МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССА: 16,04 г/моль

 

Метан представляет собой химическое соединение с химической формулой CH4 (один атом углерода связан с четырьмя атомами водорода).
Метан представляет собой гидрид группы 14, простейший алкан и основной компонент природного газа.

Относительное изобилие метана на Земле делает его экономически привлекательным топливом, хотя его улавливание и хранение создает технические проблемы из-за его газообразного состояния при нормальных условиях температуры и давления.
Природный метан находится как под землей, так и под морским дном и образуется как в результате геологических, так и биологических процессов.

Самый большой резервуар метана находится под морским дном в виде клатратов метана.
Когда метан достигает поверхности и атмосферы, он известен как атмосферный метан.

Концентрация метана в атмосфере Земли увеличилась примерно на 150 % с 1750 года, и на его долю приходится 20 % общего радиационного воздействия всех долгоживущих и глобально смешанных парниковых газов.
Метан также был обнаружен на других планетах, в том числе на Марсе, что имеет значение для астробиологических исследований.

Метан был обнаружен и выделен Алессандро Вольта между 1776 и 1778 годами при изучении болотного газа из озера Маджоре.
Метан является основным компонентом природного газа, около 87% по объему.

Основным источником метана является добыча из геологических месторождений, известных как месторождения природного газа, при этом основным источником становится добыча газа из угольных пластов.
Метан связан с другими углеводородными топливами, а иногда и с гелием и азотом.

Метан производится на неглубоких уровнях (низкое давление) в результате анаэробного распада органического вещества и переработанного метана из глубоких слоев земной поверхности.
Как правило, отложения, генерирующие природный газ, залегают глубже и при более высоких температурах, чем отложения, содержащие нефть.

Метан обычно транспортируют наливом по трубопроводу в виде природного газа или танкерами для перевозки СПГ в сжиженном виде; немногие страны перевозят его на грузовиках.
Метан, бесцветный газ без запаха, в изобилии встречающийся в природе и являющийся продуктом определенных видов деятельности человека.

Метан является простейшим представителем парафинового ряда углеводородов и одним из самых мощных парниковых газов.
Химическая формула метана – CH4.
Метан легче воздуха и имеет удельный вес 0,554.

Метан мало растворим в воде.
Метан легко сгорает на воздухе с образованием углекислого газа и водяного пара; пламя бледное, слегка светящееся и очень горячее.

Температура кипения метана составляет -162 ° C (-259,6 ° F), а температура плавления составляет -182,5 ° C (-296,5 ° F).
Метан в целом очень стабилен, но смеси метана с воздухом при содержании метана от 5 до 14% по объему взрывоопасны.

В природе метан образуется в результате анаэробного бактериального разложения растительного вещества под водой (где его иногда называют болотным газом или болотным газом).
Водно-болотные угодья являются основным естественным источником метана, производимого таким образом. Другими важными природными источниками метана являются термиты (в результате процессов пищеварения), вулканы, жерла на дне океана и залежи гидрата метана, которые встречаются вдоль континентальных окраин, подо льдом Антарктиды и вечной мерзлотой Арктики.

Метан также является основным компонентом природного газа, который содержит от 50 до 90 процентов метана (в зависимости от источника) и встречается в качестве компонента рудничного газа (горючего газа) вдоль угольных пластов.
Образующийся и выбрасываемый в атмосферу метан поглощается поглотителями метана, к которым относятся почва и процесс окисления метана в тропосфере (самая нижняя область атмосферы).

Большая часть природного метана компенсируется его поглощением в естественные поглотители.
Однако антропогенное производство метана может привести к более быстрому увеличению концентрации метана, чем его поглотители.

С 2007 года концентрация метана в атмосфере Земли увеличивалась на 6,8–10 частей на миллиард (ppb) в год.
К 2020 году содержание метана в атмосфере достигло 1873,5 частей на миллиард, что примерно в два-три раза превышает доиндустриальные уровни, которые колебались на уровне 600–700 частей на миллиард.

Метан выделяется при добыче и транспортировке угля, природного газа и нефти.
Выбросы метана также связаны с животноводством и другими видами сельскохозяйственной деятельности, землепользованием и разложением органических отходов на свалках твердых бытовых отходов.

Метан — бесцветный газ без запаха.
Метан также известен как болотный газ или метилгидрид.

Метан легко воспламеняется. Пары легче воздуха. При длительном воздействии огня или сильного нагрева контейнеры могут сильно разорваться и взорваться.
Метан используется в производстве других химических веществ и в качестве компонента топлива, природного газа.

Метан представляет собой одноуглеродное соединение, в котором углерод присоединен одинарными связями к четырем атомам водорода.
Метан представляет собой бесцветный, нетоксичный, но легковоспламеняющийся газ без запаха (точка кипения -161 ℃).

Метан играет роль ископаемого топлива, члена парникового газа и бактериального метаболита.
Метан представляет собой сопряженную кислоту метанида.

Метан – это газ, который содержится в небольших количествах в атмосфере. Метан — простейший углеводород, состоящий из одного атома углерода и четырех атомов водорода. Метан является мощным парниковым газом.
Хотя концентрация метана в атмосфере Земли невелика (около 1,8 частей на миллион), он является важным парниковым газом, поскольку является мощным поглотителем тепла.

Концентрация метана в нашей атмосфере увеличилась примерно на 150% с 1750 года, по-видимому, в основном из-за деятельности человека.
На долю метана приходится около 20% теплового эффекта всех парниковых газов вместе взятых.

Как природные, так и антропогенные источники поставляют метан в атмосферу Земли.
Метан является мощным парниковым газом, выделяемым в результате деятельности человека, такой как утечка из систем природного газа и животноводство, а также из природных источников, таких как водно-болотные угодья.

Метан оказывает прямое влияние на климат, а также ряд косвенных воздействий на здоровье человека, урожайность, качество и продуктивность растительности, поскольку он играет важную роль в формировании тропосферного озона.
Метан является короткоживущим загрязнителем климата со сроком жизни в атмосфере около 12 лет.

Хотя время жизни метана в атмосфере намного короче, чем у углекислого газа (CO2), он намного эффективнее улавливает радиацию.
На единицу массы воздействие метана на изменение климата за 20 лет в 86 раз больше, чем CO2; за 100-летний период она в 28 раз больше.

Метан обычно считается вторым после углекислого газа по важности для изменения климата.
Присутствие метана в атмосфере может также повлиять на количество других парниковых газов, таких как тропосферный озон, водяной пар и углекислый газ.

Метан (CH4) является важным компонентом водного круговорота углерода. Производство метана осуществляется бактериями в строго бескислородных условиях в отложениях, но все же может составлять до 56% общей минерализации углерода.
Последующее микробное окисление CH4, происходящее в первую очередь в кислородных отложениях или слоях воды, потребляет большую часть произведенного CH4.

Метан — это бесцветный легковоспламеняющийся углеводородный газ без запаха, представляющий собой простейший алкан.
Корень слова «мет» в слове «метан» происходит от греческого слова «мете», означающего «вино».

Метилен использовался в начале 19 века как название метанола, который представляет собой древесный спирт CH3OH.
Метилен происходит от слов methe + hydē, последнее по-гречески означает дерево, поэтому метилен означает вино из дерева.

Метан получил названия метилен и древесный спирт, потому что он был открыт Робертом Бойлем (1627–1691) в 17 веке путем разрушающей перегонки древесины.
Деструктивная перегонка предполагает нагревание в отсутствие воздуха.

Метан является основным компонентом природного газа, причем большинство источников содержат не менее 75% метана.
Производство метана происходит естественным образом посредством процесса, называемого метаногенезом.

Метаногенез включает анаэробное дыхание одноклеточных микробов, вместе называемых метаногенами.
Метан является мощным парниковым газом, задерживая в атмосфере в 86 раз больше тепла, чем углекислый газ.

Фактически, почти 20% потепления планеты можно отнести на счет метана.
А поскольку метан часто сочетается с другими токсичными загрязнителями, такими как бензол, формальдегид и этилбензол, выброс метана в воздух может вызвать изнурительные проблемы со здоровьем у миллионов людей, живущих вблизи нефтегазовых месторождений.

Каждый год компании, работающие на ископаемом топливе, сливают или преднамеренно выпускают в атмосферу 13 миллионов метрических тонн метана во время нефтегазовых операций, что, согласно новому исследованию, на 60% больше, чем подсчитало Агентство по охране окружающей среды (EPA).
Добыча нефти, газа и угля являются крупнейшими промышленными источниками выбросов метана.

 

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ:

Метан используется в промышленных химических процессах и может транспортироваться в виде охлажденной жидкости (сжиженный природный газ или СПГ).
В то время как утечки из контейнера с охлажденной жидкостью изначально тяжелее воздуха из-за повышенной плотности холодного газа, газ при температуре окружающей среды легче воздуха.

По газопроводам распределяется большое количество природного газа, основным компонентом которого является метан.
Метан используется в качестве топлива для печей, домов, водонагревателей, печей, автомобилей, турбин и т. д.

Активированный уголь используется для хранения метана.
Очищенный жидкий метан используется в качестве ракетного топлива в сочетании с жидким кислородом, как в двигателях БЕ-4 и Раптор.

Как основной компонент природного газа, метан важен для производства электроэнергии путем сжигания метана в качестве топлива в газовой турбине или парогенераторе.
По сравнению с другими углеводородными видами топлива метан производит меньше углекислого газа на каждую единицу выделяемого тепла.

Приблизительно 891 кДж/моль теплота сгорания метана ниже, чем у любого другого углеводорода.
Однако метан производит больше тепла на единицу массы (55,7 кДж/г), чем любая другая органическая молекула, из-за его относительно большого содержания водорода, на долю которого приходится 55% теплоты сгорания, но только 25% молекулярной массы метана.

Во многих городах метан подается в дома для отопления и приготовления пищи.
В этом контексте метан обычно называют природным газом, который, как считается, имеет энергоемкость 39 мегаджоулей на кубический метр или 1000 БТЕ на стандартный кубический фут.

Сжиженный природный газ (СПГ) представляет собой преимущественно метан (CH4), преобразованный в жидкую форму для удобства хранения или транспортировки.
В качестве жидкого ракетного топлива метан имеет преимущество перед керосином в том, что он производит небольшие молекулы выхлопных газов.

Это уменьшает количество сажи на внутренних частях ракетных двигателей, что снижает сложность повторного использования ракеты-носителя.
Более низкая молекулярная масса выхлопа также увеличивает долю тепловой энергии, которая находится в форме кинетической энергии, доступной для движения, увеличивая удельный импульс ракеты.

Жидкий метан также имеет диапазон температур (91–112 К), почти совместимый с жидким кислородом (54–90 К).
Метан является важным источником водорода и некоторых органических химических веществ.

Метан реагирует с паром при высоких температурах с образованием монооксида углерода и водорода; последний используется в производстве аммиака для удобрений и взрывчатых веществ.
Другие ценные химические вещества, полученные из метана, включают метанол, хлороформ, четыреххлористый углерод и нитрометан.

При неполном сгорании метана образуется сажа, которая широко используется в качестве армирующего агента в резине для автомобильных шин.
Как составная часть газа для приготовления пищи и освещения; в производстве аммиака, метанола и хлоруглеводородов; он встречается в природном газе и образуется при разложении органического вещества.

Метан является важным исходным материалом для многих других химических веществ.
Наиболее важными из них являются аммиак, метанол, ацетилен, синтез-газ, формальдегид, хлорированные метаны и хлорфторуглероды.

Метан используется в нефтехимической промышленности для производства синтез-газа или синтез-газа, который затем используется в качестве сырья в других реакциях.
Синтез-газ представляет собой смесь водорода и монооксида углерода.

Метан широко распространен в природе.
В виде глубокого земляного газа метан выделяется из земной коры.

Метан также присутствует в атмосфере (0,00022% по объему).
Метан является основным компонентом природного газа (концентрация 85–95%).

Метан образуется при крекинге нефти и разложении животных и растительных остатков.
Метан встречается в болотистых лужах и илах. Метан используется в качестве обычного топлива для отопления в природном газе; в производстве водорода, ацетилена, аммиака и формальдегида; и в качестве газа-носителя в ГХ-анализе.

Метан используется в основном в качестве топлива для производства тепла и света.
Метан также используется для производства органических химикатов.

Метан может образовываться при распаде природных материалов и часто встречается на свалках, болотах, септических системах и канализации.
Метан растворим в спирте, эфире, бензоле и органических растворителях.

Метан несовместим с галогенами, окислителями и горючими материалами. Метан быстро испаряется.
Газообразный метан присутствует в угольных шахтах, болотном газе и при разложении шлама.

Метан также можно найти в угольном газе.
Карманы метана существуют естественным образом под землей.

В домах метан можно использовать в качестве топлива для водонагревателя, плиты и сушилки для белья.
Кроме того, неполное сгорание газа также приводит к образованию угарного газа. Газообразный метан легко воспламеняется и может вызвать вспышку пожара.

Метан образует взрывоопасную смесь в воздухе при концентрации всего 5%. Электростатические заряды могут генерироваться течением и перемешиванием.
Метан (CH4) представляет собой бесцветный газ, добываемый на сильно восстановленном рисовом поле.

Этот газ без запаха также образуется при разложении органических веществ в сточных водах и болотах.
Метан является основным компонентом природного газа.

Метан встречается в угольном газе и водяном газе и производится при переработке нефти.
В настоящее время имеется достаточно доказательств того, что выращивание риса приводит к увеличению выбросов метана в атмосферу.

Причины интереса к метану заключаются в том, что метан является важным источником энергии, который имеет потенциал глобального потепления около 24,5% (двуокись углерода составляет 100%) и отвечает примерно за 25% ожидаемого потепления.
Атмосферный метан образуется в основном из биогенных источников, таких как рисовые поля и естественные водно-болотные угодья.

На рисовые поля приходится от 15 до 20% всех антропогенных выбросов метана в мире.
Помимо роли растений риса в метановыделении, метан также играет существенную роль в окислении метана, поскольку кислород, переносимый растениями под землю, просачивается из ризосферы в осадки, стимулируя метанокисляющую активность.

Ожидается, что большая часть метана, выбрасываемого рисовыми полями, будет поступать из азиатского региона, поскольку на него приходится 90% общей площади риса в мире.
Несколько исследований показали, что поток метана на рисовых полях зависит от сорта риса, уровня воды, применения удобрений и фенологии урожая.

Были определены стратегии по смягчению выбросов метана из рисовых почв мира, которые включают (а) форму и дозу азотных и других химических удобрений, (б) способ применения удобрений, (в) управление водными ресурсами и (г) практики выращивания.
Недавние исследования показали, что выброс метана уменьшился примерно на 50% после применения удобрения на основе аммония из-за окисления метана.

Различные варианты снижения выбросов метана: (а) прямая посев рисовых культур, (б) периодическое орошение, (в) внесение в почву сульфатосодержащих удобрений и (г) добавление компоста вместо свежего органического вещества.
Метан не вызывает коррозии и может содержаться в любых обычных коммерчески доступных металлах, за исключением применения криогенных жидкостей.

Однако погрузочно-разгрузочное оборудование должно быть сконструировано таким образом, чтобы безопасно выдерживать возникающие температуры и давление.
При температуре жидкого метана обычные углеродистые стали и большинство легированных сталей теряют свою пластичность и считаются небезопасными для работы с жидким метаном.
Подходящие материалы для работы с жидким метаном включают нержавеющую сталь типа 18-8 и другие аустенитные никель-хромовые сплавы, медь, монель, латунь и алюминий.

 

-Улучшить использование навоза и качество кормов для животных.

- Применять прерывистую аэрацию постоянно затопляемых рисовых полей.

- Улучшить здоровье животных и животноводство, сочетая стратегии управления стадом и здоровьем, питанием и кормлением.

- Внедрить селекционное разведение для снижения интенсивности выбросов и увеличения производства.

- Продвижение анаэробного сбраживания в масштабах фермы для контроля выбросов метана от скота.

- Принять рекомендации по здоровому питанию.

-Проведение предгорной дегазации и регенерации и окисления метана из вентиляционного воздуха угольных шахт

-Уменьшение утечек из магистральных газопроводов и газораспределительных трубопроводов.

-Расширить восстановление и использование при добыче газа и нефти

- Извлечение и использование газа и летучих выбросов при добыче нефти и природного газа.

- Разделять и перерабатывать биоразлагаемые городские отходы и превращать их в компост или биоэнергию.

- Модернизация очистки сточных вод с рекуперацией газа и контролем переполнения

- Улучшение анаэробного сбраживания твердых и жидких отходов пищевой промышленности.

- Модернизация первичной очистки сточных вод

-Отвод органических отходов

-Сбор, улавливание и использование свалочного газа

 

 

ХАРАКТЕРИСТИКИ:

Метан представляет собой тетраэдрическую молекулу с четырьмя эквивалентными связями C–H.
Электронная структура метана описывается четырьмя связывающими молекулярными орбиталями (МО), образующимися в результате перекрытия валентных орбиталей на C и H.

МО с самой низкой энергией является результатом перекрытия 2s-орбитали углерода с синфазной комбинацией 1s-орбиталей четырех атомов водорода.
Выше этого энергетического уровня находится трижды вырожденный набор МО, который включает перекрытие 2p-орбиталей углерода с различными линейными комбинациями 1s-орбиталей водорода.

Полученная схема соединения «три на один» согласуется с измерениями фотоэлектронной спектроскопии.
При комнатной температуре и стандартном давлении метан представляет собой бесцветный газ без запаха.

Знакомый запах природного газа, используемого в домах, достигается за счет добавления отдушки, обычно смеси, содержащей трет-бутилтиол, в качестве меры безопасности.
Метан имеет температуру кипения -161,5 ° C при давлении в одну атмосферу.

В виде газа метан легко воспламеняется в диапазоне концентраций (5,4–17%) в воздухе при стандартном давлении.
Твердый метан существует в нескольких модификациях.

В настоящее время известно девять.
Охлаждение метана при нормальном давлении приводит к образованию метана.

Это вещество кристаллизуется в кубической системе (пространственная группа Fm3m).
Положения атомов водорода в метане I не фиксированы, т.е. молекулы метана могут свободно вращаться.
Таким образом, метан представляет собой пластичный кристалл.

 

 

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА:

Метан — природный бесцветный газ без запаха и вкуса.
Метан используется в основном в качестве топлива для производства тепла и света.

Метан также используется для производства органических химикатов.
Метан может образовываться при разложении природных материалов и часто встречается на свалках, болотах, септических системах и канализации.

Метан растворим в спирте, эфире, бензоле и органических растворителях.
Метан несовместим с галогенами, окислителями и горючими материалами.

Метан быстро испаряется.
Газообразный метан присутствует в угольных шахтах, болотном газе и при разложении шлама.

Метан также можно найти в угольном газе.
Карманы метана существуют естественным образом под землей.

В домах метан можно использовать в качестве топлива для водонагревателя, плиты и сушилки для белья.
Неполное сгорание газа также приводит к образованию угарного газа.

Метан легко воспламеняется и может вызвать вспышку пожара.
Метан образует взрывоопасную смесь в воздухе при концентрации всего 5%.
Электростатические заряды могут генерироваться течением и перемешиванием.

 

 

ПРОИЗВОДСТВО:

Метан является конечным продуктом анаэробного распада.
Метан является основным компонентом природного газа, присутствует в концентрациях от 600 000 до 800 000 частей на миллион, что составляет от 60 до 80% природного газа.

Метан скапливается в угольных шахтах или сходных с геологической точки зрения земных отложениях, выделяется в виде болотного газа и образуется во время определенных процессов ферментации и разложения шлама.
Метан также образуется при разложении на муниципальных свалках; концентрации могут достигать 250 000 частей на миллион.
Метану часто сопутствуют другие низкомолекулярные углеводороды.

 

 

МЕСТО ХРАНЕНИЯ:
Рабочие должны хранить контейнеры с метаном вдали от несовместимых веществ и обращаться с ними в соответствии со стандартными правилами, а также при необходимости заземлять и соединять.

 

 

СИНОНИМ:

(13с) метан
02329_ФЛУКА
0CB689EE-132E-4559-A597-C79A40192203
14493-06-2
150036-83-2
295477_ALDRICH
3Б4-2254
463035_ALDRICH
490210_ALDRICH
74-82-8
8006-14-2
AC1L18XA
AC1Q2825
АГ-Е-08601
АКОС005166816
АР-1А0383
АР-1А0497
Биодизель
Биогаз
БРН 1718732
C01438
C5M
канал 4
ЧЕБИ:16183
КЕМБЛ17564
CTK2H7747
Огнетушитель
HSDB 167
КСТ-1А1445
КСТ-1А1563
Болотный газ
метано
метан
метан
Метан в газообразном состоянии
Метан-12С
Метилгидрид
МолПорт-018-618-244
Природный газ
OP0UW79H66
50 рэндов
R 50 (хладагент)
тетрагидроуглерод
ООН1971
ООН1972
УНИ-OP0UW79H66
Карбен
Метилидиновый радикал
атомарный углерод
Лечебный уголь
Углерод, мезопористый
карбан
Углеродный лист, 3N