Φυσικές και χημικές ιδιότητες του μεθανίου
Το μεθάνιο είναι ευρέως διαδεδομένο στη φύση και είναι το κύριο συστατικό του φυσικού αερίου, του βιοαερίου, του αερίου λάκκου κ.λπ., κοινώς γνωστού ως αέριο. Αυτό που πρόκειται να μάθουμε σήμερα είναι οι φυσικές και χημικές ιδιότητες του μεθανίου.
ο
Φυσικές ιδιότητες του μεθανίου
οΤο μεθάνιο είναι μια οργανική ένωση με μοριακό τύπο CH4 και μοριακό βάρος 16.043. Το μεθάνιο είναι η απλούστερη οργανική ένωση και ο υδρογονάνθρακας με τη χαμηλότερη περιεκτικότητα σε άνθρακα (και την υψηλότερη περιεκτικότητα σε υδρογόνο). Το μεθάνιο είναι ένα άχρωμο, άοσμο, εύφλεκτο και ελαφρώς τοξικό αέριο. Η αναλογία βάρους του μεθανίου προς τον αέρα είναι 0,54, που είναι περίπου μισό ελαφρύτερο από τον αέρα. Το μεθάνιο διαλύεται πολύ λίγο Στους 20°C και 0,1 kPa, 100 μονάδες όγκου νερού μπορούν να διαλύσουν μόνο 3 μονάδες όγκου μεθανίου.
ο
Χημικές ιδιότητες του μεθανίου
οΥπό κανονικές συνθήκες, το μεθάνιο είναι σχετικά σταθερό και δεν αντιδρά με ισχυρούς οξειδωτικούς παράγοντες όπως το υπερμαγγανικό κάλιο, ούτε αντιδρά με ισχυρά οξέα ή αλκάλια. Αλλά υπό ορισμένες συνθήκες, το μεθάνιο υφίσταται επίσης ορισμένες αντιδράσεις.
ο
1. Αντίδραση υποκατάστασης. Η αλογόνωση του μεθανίου περιλαμβάνει κυρίως χλωρίωση και βρωμίωση. Η αντίδραση μεταξύ μεθανίου και φθορίου είναι μια μεγάλη ποσότητα εξώθερμου.Μόλις συμβεί η αντίδραση, μια μεγάλη ποσότητα θερμότητας είναι δύσκολο να αφαιρεθεί και το παραγόμενο φθορομεθάνιο καταστρέφεται και λαμβάνονται μόνο άνθρακας και υδροφθόριο.
ο
2. Αντίδραση οξείδωσης. Η πιο βασική αντίδραση οξείδωσης του μεθανίου είναι η καύση:CH4+2O2→CO2+2H2O. Η περιεκτικότητα σε υδρογόνο του μεθανίου είναι η υψηλότερη μεταξύ όλων των υδρογονανθράκων, φτάνοντας το 25%, έτσι οι αέριοι υδρογονάνθρακες της ίδιας μάζας καίγονται πλήρως και η κατανάλωση οξυγόνου του μεθανίου είναι η υψηλότερη.
ο
3. Θερμική αποσύνθεση. Υπό τις συνθήκες απομόνωσης του αέρα και θέρμανσης στους 1000°C, το μεθάνιο αποσυντίθεται για να δημιουργήσει αιθάλη και υδρογόνο.
ο
Τα παραπάνω είναι οι φυσικές και χημικές ιδιότητες του μεθανίου. Το μεθάνιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο και ως πρώτη ύλη για την παραγωγή υδρογόνου, αιθάλης, μονοξειδίου του άνθρακα, ακετυλενίου, υδροκυανικού οξέος και φορμαλδεΰδης.
