МЕТАН СН 4 ( рудничный, болотный газ )

Мета́н это простейший углеводород, бесцветный газ без запаха, химическая формула CH4. Малорастворим в воде, легче воздуха. При использовании в быту, промышленности в метан обычно добавляют одоранты со специфическим «запахом газа». Взрывоопасен при концентрации в воздухе от 5 % до 15 %. Самая взрывоопасная концентрация 9,5 %. Метан – наиболее важный представитель органических веществ в атмосфере. Его концентрация существенно превышает концентрацию остальных органических соединений. В 60-е и 70-е годы количество метана в атмосфере возрастало со скоростью 1% в год, и это объяснялось хозяйственной деятельностью чело­вечества.

Часто этот взрывоопасный газ называют « болотным ». Всем известен его специфический запах, но на самом деле это специальные добавки « с запахом газа », которые добавляются для того, чтобы его распознать. При сгорании он практически не оставляет вредных продуктов. Помимо всего прочего, этот газ довольно активно участвует в образовании всем известного парникового эффекта. Это интересно !

Основной компонент природных (7799 %), попутных нефтяных (3190 %), рудничного и болотного газов ( отсюда другие названия метана болотный или рудничный газ ). В анаэробных условиях ( в болотах, переувлажнённых почвах, рубце жвачных животных ) образуется биогенной. Источники

Получается также при коксовании каменного угля, гидрировании угля, гидрогенолизе углеводородов в реакциях каталитического риформинга.

абиогенный образован как результат химических реакций неорганических соединений ; биогенный образован как результат химической трансформации органического вещества ; бактериальный ( микробный ) образован в результате жизнедеятельности бактерий ; термогенный образован в ходе термохимических процессов. Классификация по происхождению :

В лаборатории получают нагреванием натронной извести ( смесь гидроксидов натрия и кальция ) или безводного гидроксида натрия с ледяной 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. Также для лабораторного получения метана используют гидролиз карбида алюминия или некоторых металлорганических соединений ( например, метилмагнийбромида.

Химические свойства Горит в воздухе голубоватым пламенем, при этом выделяется энергия около 39 МДж на 1 м ³. С воздухом образует взрывоопасные смеси при объёмных концентрациях от 5 до 15 процентов. Точка замерзания 184 o С ( при нормальном давлении ) Вступает с галогенами в реакции замещения, которые проходят по свободно радикальному механизму : Выше 1400 °C разлагается по реакции : Окисляется до муравьиной кислоты при °C и давлении 3090 атм. по цепному радикальному механизму :.

Некоторые характерные для метана реакции приведены на схеме :

Применение метана Топливо. Сырьё в органическом синтезе.

Физиологическое действие Метан является самым физиологически безвредным газом в гомологическом ряду парафиновых углеводородов. Физиологическое действие метан не оказывает и не ядовит ( из - за малой растворимости метана в воде и плазме крови и присущей парафинам химической инертности ). Погибнуть человеку в воздухе, с высокой концентрацией метана можно только от недостатка кислорода в воздухе для дыхания при очень высоких концентрациях метана. Так, при содержании в воздухе 2530 % метана появляются первые признаки асфиксии ( учащение пульса, увеличение объёма дыхания, нарушение координации тонких мышечных движений и т. д.). Более высокие концентрации метана в воздухе вызывают у человека кислородное голодание головную боль, одышку, симптомы, сходные с горной болезнью. Так как метан легче воздуха, он не скапливается в проветриваемых подземных сооружениях. Поэтому весьма редки случаи гибели людей от вдыхания смеси метана с воздухом, от асфиксии. Первая помощь при тяжелой асфиксии : удаление пострадавшего из вредной атмосферы. При отсутствии дыхания немедленно ( до прихода врача ) искусственное дыхание изо рта в рот. При отсутствии пульса непрямой массаж сердца.

Хроническое действие метана У людей, работающих в шахтах или на производствах, где в воздухе присутствуют в незначительных количествах метан и другие газообразные парафиновые углеводороды, описаны заметные сдвиги со стороны вегетативной нервной системы ( положительный глазо - сердечный рефлекс, резко выраженная атропиновая проба, гипотония ) из - за весьма слабого наркотического действия этих веществ, сходного с наркотическим действием диэтилового эфира.