Метан — формула, строение и основные свойства природного газа

138 Время чтения: 13 минут АА 16 августа 2019 г. 18851 В земной атмосфере содержится много метана, но на этот факт никто не обращает внимания, так как присутствие этого газа в воздухе не влияет на организм человека. Но некоторые животные очень чувствительны к этому веществу. К ним относятся, например, канарейки. Еще в начале 20 века горняки завезли этих птиц на шахты, потому что они переставали петь при повышенном содержании реагента в воздухе. Содержание:

• Краткое описание
• Физические качества
• Химические свойства
• Получение в промышленности и лаборатории
• Применение метана
• Парниковый эффект
• Воздействие на организм человека

Краткая характеристика

Природный метан образуется при гниении остатков живых организмов. В переводе с английского «метан» означает «болотный газ», так как он чаще всего встречается в болотах и ​​угольных шахтах.

Почти 95% реагента поступает из биологических процессов. Пятая часть ежегодных выбросов газов в атмосферу приходится на коз и коров, в желудках которых живут метанообразующие бактерии. Он попадает в атмосферу, когда крупный рогатый скот выводит продукты жизнедеятельности из организма.

Другими источниками вещества являются:

• термиты;
• грубый рис;
• заболоченные водоемы;
• фильтрация природного газа;
• фотосинтез растений;
• вулканы;
• организмы давно мертвы.

Поскольку вещество обычно связывают с живыми организмами, ученые считают, что его присутствие на планете свидетельствует о наличии жизни. Поэтому, когда в атмосферах Марса был обнаружен этот газ, специалисты начали комплексное изучение планеты специально для определения наличия живых организмов. Но более поздние исследования показали, что на далеких планетах Солнечной системы метана гораздо больше, хотя он и появился там в результате химических реакций.

На Земле вещество просачивается через трещины в земной коре, расположенные на дне океана, и выделяется в больших количествах при добыче полезных ископаемых и при лесных пожарах. Кроме того, ученые недавно открыли новый источник газа, который ранее никогда не рассматривался в таком ключе.

Физические качества

Метан — простейший углеводород. Считается, что он имеет специфический запах, но это распространенное заблуждение. Чистый газ не имеет запаха, характерный аромат он приобретает благодаря специальным добавкам, которые добавляют в вещество для предупреждения его утечки, ведь химическое соединение также бесцветно.

Кроме того, к физическим свойствам метана относятся:

• Горящее голубое пламя.
• Сгорание без выделения вредных продуктов.
• Малая растворимость в воде.
• Он легче воздуха.
• Основной компонент природных газов, связанных с нефтью, шахтами и болотами.
• Кипение при -161 °С.
• Замораживание при -183 °С.
• Молярная масса 16,044 г/моль.
• Плотность – 0,656 кг/м³.
• При соединении с воздухом образуются взрывоопасные смеси.
• В жидком виде это бесцветная жидкость без запаха.

Наиболее опасен метан, который выделяется при подземной добыче полезных ископаемых, а также на предприятиях, занимающихся переработкой и обогащением угля. Когда количество газа в воздухе достигает 5-6%, он начинает гореть рядом с источниками тепла.

При повышении уровня вещества до 14-16% может произойти взрыв. По мере увеличения концентрации вещество горит с постоянной подачей кислорода. Если в этот момент количество метана начнет уменьшаться, результатом может также стать взрыв. Во время взрыва огонь, подпитываемый газом, движется со скоростью от 500 до 700 м/с. Давление вещества в этот момент в замкнутом пространстве равно 1 МН/м2.

При контакте с источником тепла метан воспламеняется с небольшой задержкой. Это свойство вещества используется при изготовлении предохранительных взрывчатых веществ и электрооборудования, безопасных в случае взрыва. На всех объектах, где есть риск выброса метана, действуют нормы безопасности «газовый режим».

Химические свойства

В химии формула метана – CH4. Соединение не легко вступает в химические связи.

В нормальных условиях не реагирует со следующими веществами:

• концентрированные кислоты;
• расплавленные и концентрированные щелочи;
• реагенты на щелочные металлы;
• галогены;
• перманганат калия;
• бихромата калия в кислой среде.

При температуре около 200 °С и давлении от 30 до 90 атмосфер болотный газ окисляется, превращаясь в муравьиную кислоту. Вещество образует соединения, называемые газогидратами, которые часто встречаются в природе.

По своим химическим свойствам метан подобен другим реагентам, относящимся к алканам. Поэтому он вступает в такие химические реакции, как:

• Преобразование в синтез-газ. Синтез-газ, который образуется в результате этой реакции, используется для получения метанола, углеводородов и др.
• Галогенирование. Такая реакция является цепной. При нем молекула брома или йода подвергается воздействию света и распадается на радикалы, которые затем атакуют молекулы метана. В результате из соединения удаляется атом водорода, а газ превращается в свободный метил СН3. Образовавшееся вещество сталкивается с молекулами брома или йода, которые разрушаются, образуя новые радикалы этих реагентов.
• Нитрование.
• Окисление или горение. Эта реакция протекает при избытке кислорода и описывается следующим уравнением: CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O. В данном случае пламя синее. Если кислорода не хватает, то в результате реакции образуется не углекислый газ, а окись углерода. Если кислорода еще меньше, взаимодействие веществ приведет к выделению мелкодисперсного углерода.
• Сульфохлорирование.
• Сульфоксидирование.
• Разложение.
• Дегидрирование.
• Каталитическое окисление. В таких реакциях из болотного газа образуются карбоновые кислоты, спирты и альдегиды.

Получение в промышленности и лаборатории

В промышленных условиях вещество получают нагреванием угля и водорода или синтезом водяного газа. Чтобы реакция прошла успешно, используют катализатор, обычно в этом качестве используют никель. В США для добычи простейшего углеводорода используется специальная система, позволяющая извлекать соединение из природного угля. Но метан также выделяется в виде аналогичного продукта при термической переработке нефти и ее производных, коксовании и гидрогенизации угля.

В лаборатории для получения вещества используются следующие методы:

• Реакция гидроксида натрия с ацетатом натрия.
• Взаимодействие карбида алюминия.
• Нагрев натронной извести с уксусной кислотой. Эта реакция требует безводной среды и поэтому использует гидроксид натрия, который является наименее гигроскопичным.

Применение метана

Болотный газ является наиболее термически устойчивым углеводородом и поэтому широко используется как в быту, так и в промышленности. Хлорирование вещества позволяет получить хлористый метил, хлористый метилен, хлороформ, четыреххлористый углерод. Результатом его неполного сгорания является сажа.При каталитическом окислении метана получается формальдегид. А его реакция с серой приводит к образованию сероуглерода.

К важным методам получения ацетилена из простейшего углеводорода относятся:

• термоокислительный крекинг,
• электрокрекинг

Этот газ также используется для производства синильной кислоты. Кроме того, он обеспечивает водород, необходимый для получения газа из воды, которая, в свою очередь, используется для создания углеводородов, альдегидов и т.п. Кроме того, метан необходим для производства нитрометана.

В настоящее время газ стал часто использоваться в качестве топлива для транспортных средств. Но его плотность в 1000 раз меньше плотности бензина, и поэтому для заправки автомобиля метаном до того же объема, что и бензин, при том же давлении нужен соответствующий бак. В этом случае для нормальной поездки необходимо было бы брать прицеп с топливом.

Ученые решили эту проблему, увеличив плотность газа до 200-250 атмосфер. Сжатое вещество закачивается в специальные баллоны, устанавливаемые на автомобили особой конструкции.

Парниковый эффект

Метан — один из газов, создающих парниковый эффект на планете. Для измерения уровня его активности парникового эффекта необходимо принять за единицу меру воздействия углекислого газа нашей планеты на климат. При такой пропорции эффект метана был бы равен 23. Специалисты в области изучения парникового эффекта отмечают, что количество этого газа в атмосфере Земли значительно увеличилось за последние два столетия.

Количество метана в современной атмосфере составляет в среднем 1,8 частей на миллион. Это количество в 200 раз меньше, чем тот же показатель углекислого газа. Следует отметить, что молекулы соединения гораздо лучше рассеивают и сохраняют тепло, исходящее от нагретой солнцем планеты, чем молекулы углекислого газа. И еще следует отметить, что углеводород поглощает земное излучение в тех областях спектра, которые свободно проходят через другие газообразные соединения, создающие парниковый эффект.

Однако планета нуждается в таких газах. Без углекислого газа, водяного пара, метана и других компонентов атмосферы температура у поверхности Земли была бы значительно ниже средних 15 градусов по Цельсию.

Влияние на организм человека

Человек может отравиться, вдыхая метан при несчастном случае на производстве или при неправильном обращении с приборами, работающими на этом газе. Такая ситуация возможна и при длительном пребывании на болоте, в шахте. Если концентрация вещества в воздухе составляет 20 и более процентов, отравление может быть очень серьезным, вплоть до летального исхода.

Разной форме отравления углеводородами подвергаются рабочие химических заводов, шахт и рудников. Часто такие люди регулярно вдыхают малые дозы вещества в течение длительного времени.

Также хроническая интоксикация может возникать из-за заболеваний кишечника, например дисбактериоза. В таких случаях метан образуется в организме больного в большем количестве. Серьезных отравлений этот газ не вызовет, но все же может вызвать различные нарушения в организме, привести к желудочно-кишечному дискомфорту и общему ухудшению самочувствия.

Острое отравление метаном можно отличить по следующим признакам:

• головокружение;
• шум в ушах;
• сонливость;
• общая слабость;
• потеря координации;
• расстройство речи;
• глазная боль;
• слезоточивость;
• удушье;
• учащенное сердцебиение;
• пониженное кровяное давление;
• тошнота;
• эпизоды рвоты;
• цианоз кожи и слизистых оболочек.

Если отравление тяжелое, то человек теряет сознание, начинаются судороги с последующей комой. Это также может остановить ваше дыхание и сердцебиение.

При хроническом течении отравления метаном у пострадавшего отмечаются частые головные боли, недомогание, снижение артериального давления, снижение работоспособности. Человек становится бледным и вялым, испытывает упадок сил. Гипотония может вызвать обморок. А также возможно истощение нервной системы, что выражается в повышенной раздражительности, нервозности и тому подобном.

Метан известен как один из самых опасных газов. Он токсичен, легко воспламеняется и взрывоопасен. Вещество бесцветное и не имеет запаха, поэтому его чрезвычайно трудно обнаружить в воздухе. Чтобы не подвергать опасности свое здоровье и жизнь, следует знать технику безопасности и соблюдать осторожность при работе или использовании метана в домашних условиях.

Вам понравилась статья? Поделись

Какова ваша оценка этой статьи?

1 2 3 4 5 2,6 из 5

Доска почета

Чтобы попасть сюда, пройди тест

Еще тесты

• Анатомия
• Английский язык
• Астрономия
• Биология
• Физический
• История
• Педагогический совет
• Естественные науки
• Финансы и кредит
• Юриспруденция
• Товароведение
• Эконом
• Социология
• Маркетинг
• Социальные науки
• Культурология
• Математика
• Философия
• Литература
• Психология
• Политические науки
• Работа в офисе
• Бухгалтерский учет
• Основы безопасности жизнедеятельности
• Орфография
• География
• Биографии
• Пунктуация
• Резюме
• Химия
• Русский язык
• Управление

• Тест на тему Тест на тему Дыхательная система человека 7 вопросов
• Тест на тему Строение человека — анатомия внутренних органов 7 вопросов
• Тест на тему Гормоны: определение, виды, функции, роль в организме человека 5 вопросов
• Тест на тему Лейкоциты в крови: структура, где они образуются и разрушаются, стандарт содержания 5 вопросов

• Викторина на тему Статьи на английском языке: правила использования 5 вопросов
• Тест на тему Существительные во множественном числе в английском языке 5 вопросов
• Тест на тему Verb to be – правило употребления в английском языке 10 вопросов

• Тест на тему Планеты солнечной системы: расположение по порядку и краткое описание 10 вопросов
• Тест на тему вращения Земли вокруг Солнца: период и скорость обращения, географические следствия 10 вопросов
• Викторина на тему Лунная планета: размеры, влияние на Землю, интересные факты 6 вопросов

• Тест на тему Одноклеточные организмы: строение, формы и признаки представителей 8 вопросов
• Тест на тему Бесполое размножение: виды, формы и биологическое значение процесса 9 вопросов
• Тест на тему Синтез АТФ: строение, функции и формы образования аденозинтрифосфорной кислоты 7 вопросов
• Тест на тему Биогеоценоз — определение, строение и свойства 5 вопросов

• Тест на тему Все определения по физике за 7 класс (понятия, определения, формулы) 6 вопросов
• Тест на тему Колебательный контур — формулы, схема и функции 7 вопросов
• Тест на тему Магнитный поток: определение, формулы и расчет индукции 5 вопросов

• Тест по теме Отечественная война 1812 года — причины, основные сражения, итоги 7 вопросов
• Тест на тему Царствование Ивана Грозного — внутренняя и внешняя политика 7 вопросов
• Тест на тему Образование СССР: причины, этапы образования, состав, результаты 6 вопросов
• Викторина на тему Крещение Руси князем Владимиром — причины, история, смысл принятия христианства 6 вопросов

• Тест на тему Принципы обучения педагогике 5 вопросов
• Тест на тему Игры для первоклассников: примеры и правила популярных игр для детей 6-7 лет 5 вопросов

• Тест на тему Пищевая цепь в природе: звенья, схемы и примеры цепей 5 вопросов
• Тест на тему Факторы внешней среды: классификация, примеры, общие закономерности воздействия 5 вопросов
• Тест на тему Биосфера: определение, состав, свойства, пределы 5 вопросов
• Тест на тему Возникновение жизни на земле 6 вопросов

• Цена теста 10 вопросов
• Тест на тему Бюджет: понятие, виды, задачи, функции, методы 5 вопросов
• Тест на тему Курс валют 7 вопросов
• Тест на тему Анализ финансового положения компании 7 вопросов

• Тест на тему Права и свободы человека и гражданина 5 вопросов
• Тест на тему Унитарное общество: виды, признаки, участники, характеристика 7 вопросов
• Тест на тему Формы собственности — виды и виды и их характеристика 7 вопросов
• Тест на тему Хозяйственное право — понятие, принципы, предмет и объект, функции 5 вопросов

• Тест на тему Классификация товаров: виды и виды товарных групп с примерами 7 вопросов
• Викторина на тему Штрих-код: виды систем, назначение, кодировка разных стран мира 5 вопросов
• Тест на тему Товар — определение, виды, характеристики, свойства 10 вопросов

• Тест на тему Ликвидность компании — определение, виды, формула расчета 7 вопросов
• Тест на тему Процентная ставка: понятие, виды, методы расчета и накопления 5 вопросов
• Тест на тему Финансы: определения, сущность, основные функции, виды 7 вопросов
• Тест на тему Предпринимательская деятельность: суть и содержание 7 вопросов

• Тест на тему Статистическое наблюдение: виды, методы, последовательность этапов 6 вопросов
• Тест на тему Социальный контроль: понятие и функции, формы и методы, то есть 5 вопросов
• Тест на тему Вопросы: правила составления и виды вопросов, оформление результатов 5 вопросов
• Тест на тему Социальная группа — понятие, виды, критерии выбора 8 вопросов

• Тест на тему Маркетинг — определение, цели и задачи, функции 7 вопросов
• Тест на тему Маркетинговые исследования: виды, методы, этапы проведения, разбор 6 вопросов
• Тест на тему PR (связи с общественностью) — определение в маркетинге, функции, виды 6 вопросов

• Тест на тему Деятельность человека: виды и основные характеристики 7 вопросов
• Тест на тему Воздушно-десантные войска (ВДВ): история создания, части, техника 7 вопросов
• Тест на тему Субъекты Российской Федерации: количество, виды, правовой статус 7 вопросов
• Тест на тему Социальные нормы: понятие, виды и признаки, функции, примеры 6 вопросов

• Тест на тему Искусство: определение, виды и их характеристика, роль искусства в жизни 7 вопросов
• Тест на тему Описание картины Васнецова «Три богатыря» 8 вопросов
• Тест на тему Культура: понятие, основные формы и разновидности 5 вопросов

• Викторина на тему Что такое угол? 5 вопросов
• Тест на тему Длинное деление: подробное описание алгоритма решения задач, примеры 10 вопросов
• Тест на тему Вычитание дробей: правила и примеры с решениями 5 вопросов
• Викторина на тему Модуль числа — свойства, действия, как решать уравнения и неравенства с модулем из 10 вопросов

• Тест на тему Ислам: история возникновения религии, основные положения 7 вопросов
• Тест на тему Мысль: определение, виды, функции, свойства 5 вопросов
• Тест на тему Что такое мораль, ее категории и функции 6 вопросов
• Викторина на тему Буддизм: коротко о религии (история возникновения, основные положения, священные книги) 6 вопросов

• Тест на тему Символизм в литературе: основные характеристики и представители направления 6 вопросов
• Тест на тему «У Лукоморья дуб зеленый» — разбор стихотворения Александра Сергеевича Пушкина 8 вопросов
• Тест на тему Родион Раскольников и Соня Мармеладова: история отношений в романе «Преступление и наказание» Ф. М. Достоевского 6 вопросов
• Тест на тему семьи Мелеховых в романе М. Шолохова «Тихий Дон» 7 вопросов

• Тест на тему Мотивация — определение, виды и виды в психологии, менеджмент 5 вопросов
• Тест на интеллект: понятие, признаки, как разработать, оценка 5 вопросов
• Тест на тему Социализация личности: понятие и сущность, агенты, примеры 5 вопросов
• Тест на тему Типы темперамента и их психологические особенности 5 вопросов

• Тест на тему Органы исполнительной власти Российской Федерации: понятие и правовой статус, структура и функции 7 вопросов
• Анкета на тему Евросоюза: история создания, задачи, состав из 5 вопросов
• Тест на тему Тоталитаризм — определение, характеристика, преимущества и недостатки идеологии 5 вопросов
• Тест на тему политическая идеология — определение понятия, функции, классификация, характеристика 5 вопросов

• Тест на тему Гарнитуры: образцы, примеры и правила написания 6 вопросов
• Тест по теме Описание работы: правила написания и примеры 5 вопросов
• Тест на тему Виды документов — классификация по назначению и форме документации 9 вопросов

• Тест на тему Оборотный капитал компании, его структура, учет и анализ 7 вопросов
• Тест на тему Бюджетная классификация — определение, структура 7 вопросов
• Тест на тему Расчет: основные понятия, примеры расчета стоимости 7 вопросов
• Тест на тему Складской учет на предприятии 8 вопросов

• Тест пистолета Макарова — шпаргалка по производительности 9 вопросов
• Тест на тему ЧС: понятие, виды ЧС, причины, стадии развития 7 вопросов
• Тест на тему Вооруженные Силы Российской Федерации — организационная структура и назначение 7 вопросов
• Тест на тему Военно-морского флота (ВМФ) России: структура, история, состав из 7 вопросов

• Тест на тему «Бутылочный» или «Бутилированный»: как правильно писать и делать акцент? 7 вопросов
• Тест на тему «Limited» или «Limited»: как правильно пишется? 7 вопросов
• Тест на тему «Согласен» или «Согласен»: как правильно написать? 7 вопросов

• Викторина Перу — географическое положение, климат и достопримечательности 9 вопросов
• Тест на тему Климатические пояса Земли: особенности и характеристики 8 вопросов
• Тест на тему Тайга: географическое положение, флора и фауна, особенности и характеристики природной зоны 7 вопросов
• Озерный тест — определение, классификация, характеристики 6 вопросов

• Викторина на тему Братья Гримм — биография, жизнь и творчество немецких писателей 10 вопросов
• Тест на тему Тамерлан (1336-1405) — биография, жизнь и завоевания великого полководца 10 вопросов
• Тест на тему Максим Горький (1868-1936) — биография, кратко самые важные и интересные факты из жизни писателя 9 вопросов
• Тест на тему Блок Александр Александрович (1880-1921) — биография, жизненный и творческий путь 11 вопросов

• Тест на тему Колумб: правила постановки по русскому языку с примерами 6 вопросов

• Тест на тему «Ночь перед Рождеством»: краткое содержание рассказа Н.В. Гоголя 10 вопросов
• Тест на тему «Маленький Мук»: краткое содержание сказки Вильгельма Гауфа 10 вопросов
• Тест на тему «Дворянское гнездо»: краткое содержание романа И. С. Тургенева 8 вопросов
• Тест по теме «Бирюк»: конспект по истории И.С.Тургенева 10 вопросов

• Тест на тему Серная кислота: химические и физические свойства и реакции 8 вопросов
• Тест на муравьиную кислоту — формула, свойства, приготовление и применение 7 вопросов
• Тест на тему Сложные эфиры: характеристика, классификация и примеры соединений 8 вопросов
• Тест на тему Толуол: формула, свойства и применение химического вещества 8 вопросов

• Тест на тему Безличные предложения в русском языке 8 вопросов
• Тест на тему Ударение в словах по русскому языку: правила и проверка постановки 5 вопросов
• Тест на тему Морфемный разбор слова — правила выполнения с примерами 5 вопросов
• Тест на тему Сложные предложения по русскому языку 6 вопросов

• Тест на тему Оценка персонала — виды, критерии и методы 7 вопросов
• Тест на тему Управление персоналом: задачи, функции, современные подходы 5 вопросов
• Тест на тему Управление бизнесом: сущность, виды, задачи и цели 7 вопросов
• Тест на тему Организационная структура компании — виды и назначение 7 вопросов

Все тесты

Читайте также

Свойства металлов — общие химические и физические свойства Фосфор — характеристика, химические и физические свойства Альдегиды — получение и применение, физико-химические свойства Этилен — структурная формула, химические свойства, применение

У вас не получается похудеть?

Ответьте на 8 вопросов и узнайте, почему у вас не получается похудеть. Получите план питания на 1 месяц и достигните поставленной цели.

Тест

для женщин

Тест

для мужчин