МЕНЮ

 

Гостевая книга

Форум

 

 

СИНТЕЗЫ

CH4: Метан

Молярная масса 16,04 г/моль

температура плавления -182,5OC, температура кипения -161,6OC

Формула SMILES: C

            Метан - простейший углеводород, бесцветный газ со специфическим запахом, химическая формула CH4. Малорастворим в воде, легче воздуха. При использовании в быту, промышленности, в метан обычно добавляют одоранты со специфическим "запахом газа". Сам по себе метан не токсичен и не опасен для здоровья человека.
            Метан - первый член гомологического ряда насыщенных углеводородов, 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 °С или без катализатора при 1400-1600 °С; образующийся синтез-газ может быть использован для синтеза метанола, углеводородов, уксусной кислоты, ацетальдегида и других продуктов.
            Взрывоопасен при концентрации в воздухе от 5 % до 15 %. Самая взрывоопасная концентрация 9,5 %.

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.
            Интересно, что на поверхности Титана (спутник Сатурна) в условиях низких температур (-180 °C) существуют целые озёра и реки из жидкой метано-этановой смеси.

Получение

            В лаборатории получают нагреванием натронной извести (смесь гидроксидов натрия и кальция) или безводного гидроксида натрия с 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:

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.
            Вступает с галогенами в реакции замещения (например, CH4 + 3Cl2 = CHCl3+ 3HCl), которые проходят по свободно радикальному механизму.
            Выше 1400° С разлагается по реакции: 2CH4 = C2H2 + 3H2
            Окисляется до муравьиной кислоты при 150-200 °C и давлении 30-90 атм по цепному радикальному механизму:

CH4 + 3[O] = HCOOH + H2O
            Метан образует соединения включения - газовые гидраты, широко распространенные в природе.

Применение

  • Топливо.

  • Продукты хлорирования используются в огнетушителях, как снотворное, или растворитель.

  • Производство продукта дегидрирования-ацетилена.

  • Продукт конверсии-синтез-газ. Используется для производства метанола и формальдегида, а следовательно и полимеров, медикаментов и денатурирующих и дезинфицирующих материалов. Также из синтез-газа изготавливаются аммиак и удобрения.

Метан и экология

            Является парниковым газом. Если степень воздействия углекислого газа на климат условно принять за единицу, то парниковая активность метана составит 21 единицу.
            ПДК метана в воздухе рабочей зоны составляет 7000 мг/м3.

Источник: Википедия

Назад

Хостинг от uCoz