Источник: http://scifun.chem.wisc.edu/chemweek/methane/methane.html
"Метан (CH4) – это бесцветный газ без запаха с широким распространением в природе. Это основной компонент природного газа ,смесь содержит около 75% CH4, 15% этана (C2H6), и 5% других углеводородов, например, пропана (C3H8) и бутан (C4H10). "Рудничным газом" угольных шахт в основном является метан. Анаэробные вещества, бактериального разложения растений и животных, которые возникли под водой, образуют болотный газ, который также метан.
При комнатной температуре, метан имеет меньшую плотновть, чем воздух. Он плавится при температуре -183 °C и кипит при -164 °C. CH4 не очень хорошо растворяется в воде. Метан является горючим, а содержание его от 5 до 15 процентов в воздух – взрывоопасно. Метан не токсичен при вдыхании, но может привести к удушью за счет снижения концентрации кислорода. Добавляется малое количество вонючих органических сернистых соединений (трет-бутиловый меркаптан, (CH3)3CSH и диметил сульфида, CH3-S-CH3), чтобы придать природному газу запах. Это сделано для того, чтобы утечки газа можно было легко обнаружить. Незамеченные вовремя утечки газа могут привести к взрыву или удушью.
Метан синтезируется путем перегонки каменного угля и при нагревании смеси углерода и водорода. Также его можно производить в лаборатории при нагревании ацетата натрия с гидроксидом натрия и при реакции карбида алюминия (Al4C3) с водой.
В химической промышленности, метан является сырьем для производства метанола (CH3OH), формальдегида (CH2O), нитрометана (CH3NO2), хлороформа (CH3Cl), четыреххлористого углерода (CCl4), а также некоторых фреонов (соединения, содержащие углерод и фтор, а может быть, хлор и водород). Реакция метана с хлором и фтором вызвана светом. Под воздействием яркого видимого света, смесь метана с хлором или фтором реагирует бурно.
Основное использование метана – в качестве топлива. Сгорание метана сильно экзотермическое.
CH4 (г) + 2О2 (г) = CO2 (г) + 2H2O (L) H = -891 кДж
Энергия, выделяющаяся при горении метана, в виде природного газа, используется непосредственно для обогрева домов и коммерческих зданий. CH4 также используется в генерации электроэнергии. В течение последнего десятилетия природного газа составляют около 1 / 5 от общего потребления энергии во всем мире, и около 1 / 3 в Соединенных Штатах. Стоимость природного газа для потребителей Висконсины регулируется государством (Комиссия по государственной службе). Madison Gas Electric Company в настоящее время постовляет своим потребителям по цене около $ 0,66 за 100 кубических футов.
Природный газ возникает в резервуарах под поверхностью земли. Он часто встречается совместно с нефтяных месторождений. До его распространения, природного газа обычно подвергается какой-то обработке. Как правило, более тяжелые углеводороды (пропан и бутан) удаляются и продаются отдельно. Углеводородные газы, таких как сероводород, также должны быть удалены. Затем очищенный газ через тысячи километров трубопровода распространяются по всей стране. Местные компании утилиты добавить одоранта перед поставлять газ для своих клиентов.
Местные компании добавляют отдушки перед тем как поставлять газ для своих клиентов. Уголь – горючая порода, которая образовалась из остатков разложенной растительности. Он содержит значительное количество элементарного углерода. Состав в угле колеблется между 60% и 95% углерода. Уголь также содержит водород и кислород, с малой концентрацией азота, хлора, серы и ряда металлов. Уголь классифицируюется по количество летучих материалов, которые они содержат, то есть, сколько массы испаряется, когда уголь нагревают до 900 °С в вакууме. Уголь, который содержит более 15% летучих материал называется каменный уголь. Вещества, выделяемые из каменного угля, когда он перегоняется, в дополнение к метана, включают воду, углекислый газ, аммиак, бензол, толуол, нафталин и антрацен. Кроме того, дистилляция дает также масла, смолы, и серосодержащие продукты. Нелетучие компоненты угля, которые остается после перегонки, называются коксом. Кокс – почти чистый углерод и является прекрасным топливом. Однако, он может содержать металлы, такие как мышьяк и свинец, которые могут быть серьезными загрязнителями, если продукты сгорания выбрасываются в атмосферу.
<