Il metano viene utilizzato come... Proprietà fisico-chimiche del metano

Il metano è un gas organico, inodore e incolore. CH 4 è la sua formula chimica e la massa della sostanza è inferiore alla massa dell'aria. La dissoluzione in acqua procede lentamente. Parlando della natura organica del metano, significa che quasi il 95% dei casi in cui si verifica è di natura naturale. Ad esempio, viene rilasciato durante la decomposizione dei detriti vegetali. Pertanto, non sorprende che molte delle sue caratteristiche siano state studiate anche prima della Nuova Era, quando le persone osservavano bolle d'aria sulla superficie di corpi idrici stagnanti. Queste bolle erano proprio il metano rilasciato durante la decomposizione delle piante sul fondo della palude.

Altre fonti naturali di gas includono:

• Bestiame. I batteri che vivono nel loro stomaco durante i loro processi vitali emettono metano e la sua quota rappresenta il 20% di tutto il gas atmosferico.
• Impianti. Il metano è una sostanza integrale rilasciata durante la fotosintesi.
• insetti. Le termiti sono gli emettitori di metano più attivi.
• Miniere. Sotto la superficie terrestre avviene costantemente la lenta decomposizione del carbone, durante la quale si forma il metano.
• Pozzi di petrolio. Il contenuto di questo gas nel petrolio è semplicemente enorme.
• Vulcani. Probabilmente lì si forma anche metano a causa del fatto che la materia organica preistorica si sta attivamente decomponendo.
• Oceano. Nelle profondità sott'acqua ci sono fessure attraverso le quali può fuoriuscire il metano.
• Incendio della foresta.
• Industria. Nonostante l'apparente attività di queste imprese, la loro quota di emissioni sulla massa totale è trascurabile.

Tutti gli esempi sopra riportati confermano chiaramente il fatto che il metano era costantemente nell'atmosfera, il suo aspetto non è associato all'inizio dell'attività umana attiva. Ecco perché la presenza di metano su un pianeta è un segno che potrebbe esserci vita su di esso o che una volta c'era.

Tuttavia, la “naturalezza” di questo gas non significa che non ci arrechi alcun danno. I suoi vapori, soprattutto a concentrazioni elevate, sono perfettamente in grado di portare alla morte umana. Nelle prime fasi dello sviluppo dell'industria mineraria venivano spesso registrate esplosioni o gravi avvelenamenti di minatori con metano. Se segui le informazioni nei media, questi eventi si svolgono anche nel mondo moderno. Per ridurre al minimo la probabilità di avvelenamento da metano, è necessario, al primo segno, effettuare un ordine per un'analisi professionale dell'aria nella stanza, con l'aiuto della quale sarà possibile determinare con precisione la concentrazione.

Il metano nel mondo moderno

Il gas è ampiamente utilizzato nel mondo moderno:

• I motori a combustione interna molto spesso funzionano a metano.
• Il gas consente la produzione di molti farmaci, inclusi antisettici e sonniferi.
• Il metano è la base della formaldeide e del metanolo, con cui si producono fertilizzanti e molte altre sostanze.
• Senza metano è impossibile produrre estintori e solventi.
• L'acido cianidrico non è solo un veleno, ha anche ampie applicazioni pratiche e il suo processo di produzione si basa sull'ossidazione di una miscela di metano e ammoniaca.

Il metano e la sua pericolosità per il corpo umano

Il pericolo del metano risiede nei seguenti fattori:

• Pericolo di esplosione. È stata questa proprietà a dargli il nome di “gas esplosivo”. Un accumulo di metano, la più piccola scintilla: tutto ciò può portare a un'esplosione distruttiva. Ecco perché nei luoghi in cui si registrano accumuli o emissioni di questo gas non si deve fumare né utilizzare fonti di fiamma libera. Ma a volte anche queste misure di sicurezza non bastano: il gas continua a mietere vittime umane.
• Abbiamo già menzionato la proprietà secondo la quale il metano può accumularsi nelle miniere. Si trova principalmente nei vuoti tra grandi strati rocciosi, nonché nei vuoti creati dai minatori durante il processo di estrazione. Quanto più attiva è l'attività mineraria, tanto più intense sono le emissioni di metano, e quindi sono i minatori a morire più spesso a causa di questo gas.
• Le esplosioni non sono l’unico pericolo; il metano può anche causare gravi avvelenamenti. L'inalazione di grandi quantità porta ad una mancanza di ossigeno nel sangue, a un "ronzio" nelle orecchie e alla sensazione di testa "di ghisa". Una maggiore concentrazione fa battere il cuore più velocemente, la persona avverte debolezza generale, soffre di nausea e la pelle può diventare rossa. Le conseguenze più gravi sono svenimenti, pallore, convulsioni e perfino la morte.
• Purtroppo il metano nella sua forma pura non ha odore ed è quindi difficile da rilevare. L'aroma di “metano” che sentiamo è il risultato di particolari fragranze che ne rendono l'utilizzo più sicuro e controllato.
• Nelle miniere, ovviamente, al metano non vengono aggiunti profumi. Sin dai tempi antichi, le persone hanno utilizzato metodi speciali per rilevarne la presenza nell'aria. I primi minatori, ad esempio, portavano con sé un canarino. Se l'uccello smette di cantare o addirittura muore, è necessario ritirarsi urgentemente dal macello.
• Negli anni '50 del secolo scorso iniziarono a utilizzare dispositivi speciali che consentivano di determinare con precisione la percentuale di metano nella miscela d'aria. Tuttavia, i lavoratori esperti hanno affermato che il canarino è un metodo ancora migliore rispetto ai dispositivi nuovi. Naturalmente, i dispositivi moderni sono più sensibili e compatti; a volte sono montati direttamente nei caschi dei minatori, proprio come le lampade. Nelle miniere vengono installati anche sensori fissi, che trasmettono costantemente informazioni agli specialisti. Aumenti pericolosi costringono a tagli immediati di energia elettrica ed evacuazioni del personale. Oggigiorno vengono utilizzati anche impianti speciali in grado di localizzare la detonazione della polvere di carbone nelle prime fasi. Prima dell’inizio del turno di lavoro, la quantità di metano nella miniera viene ridotta a livelli estremamente sicuri.

Si scopre che il pericolo del metano per l'uomo proviene da due lati contemporaneamente. La tendenza alla detonazione, l'effetto velenoso, l'assenza di odore e colore: tutto ciò rende il "gas esplosivo" incredibilmente pericoloso. Per non incorrere nei suoi lati peggiori, vale la pena ordinare in anticipo una valutazione ambientale in grado di determinare il livello di concentrazione di metano nell'aria.

Imparerai una breve descrizione del metano e dove viene utilizzato in questo articolo.

Cos'è il metano?

Il metano sì un gas di natura organica, senza odore o colore distinto, con una massa inferiore a quella dell'aria. Si dissolve abbastanza lentamente in acqua.

Dove viene utilizzato il metano?

*I motori a combustione interna spesso funzionano a metano.

* Il metano rende possibile la produzione di un gran numero di farmaci, compresi sonniferi e antisettici.

* Il metano è la base del metanolo e della formaldeide, da cui vengono poi prodotti i fertilizzanti.

* Senza questo elemento è impossibile produrre solventi ed estintori.

* L'acido cianidrico viene prodotto in base all'ossidazione di metano e ammoniaca.

* Nel processo di combustione del gas si ottiene la fuliggine e nel processo di ossidazione catalitica si ottiene la formaldeide; nel processo di interazione del metano con lo zolfo si ottiene il disolfuro di carbonio.

*L'acetilene è ottenuto dal metano.

Fonti naturali di metano:

• Bestiame da fattoria. I batteri che vivono nel loro stomaco sono in grado di rilasciare metano durante la vita degli animali. Rappresenta circa il 20% del gas atmosferico totale.
• Impianti. Il metano viene rilasciato durante la fotosintesi delle piante.
• insetti. Le termiti sono le più attive in questo senso.
• Miniere. Sotto la superficie della terra avviene una lenta e costante decomposizione delle rocce come il carbone, dopo la quale viene rilasciato metano.
• Pozzi di petrolio. Il petrolio contiene una grande quantità di metano.
• Vulcani. Il metano viene rilasciato durante la decomposizione attiva della materia organica preistorica.
• Oceano. In profondità sott'acqua ci sono fessure da cui fuoriesce metano.
• Foreste in fiamme.
• Industria. Rappresenta una piccola parte delle emissioni di metano.

Ci auguriamo che da questo articolo tu abbia imparato dove viene utilizzato il metano e quali sono le fonti di metano.

Il metano è un gas naturale la cui densità non è paragonabile a quella della benzina. Pertanto, viene riempito in cilindri ad alta pressione, comprimendolo fino a un paio di centinaia di atmosfere. In realtà, questi stessi cilindri sono installati nelle automobili.

Vantaggi dell'installazione di apparecchiature a gas sul metano in un'auto

1) Il numero di ottano del metano è superiore a quello della benzina a 98 ottani (110), e costa tre volte meno e quasi 2 volte meno del propano, che è il primo vantaggio a favore di questo gas. Il prezzo per l'installazione di apparecchiature a gas sul metano parte da 44.000 rubli. Tutto dipende dalla marca dell'auto, dal numero di cilindri e dalla scelta del produttore dell'attrezzatura installata.

2) Il secondo indubbio vantaggio di questo carburante è la sua compatibilità ambientale. Come risultato della combustione di questo gas, si ottengono acqua e anidride carbonica, che hanno un effetto positivo sull'ambiente.

3) Economicità, ovviamente la maggior parte delle persone installa apparecchiature a gas metano sulle proprie auto per motivi di economia. E i risparmi nell'utilizzo del metano raggiungono i seguenti indicatori:

Il costo del metano oggi: 16,50 rubli/cubo;

rispetto alla benzina il risparmio è pari a 3,29 volte;

rispetto al propano-butano 2,08 volte;

Puoi vedere i prezzi per calcoli dettagliati.

Svantaggi degli apparecchi a gas con metano

1) Innanzitutto a Mosca le stazioni di rifornimento di metano sono poche, 11 per l'esattezza.

Dove si trovano?

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Foto che mostrano l'ubicazione delle stazioni di rifornimento di metano a Mosca

Il metano è il rappresentante più semplice degli idrocarburi saturi. Brucia bene e rilascia una grande quantità di calore, quindi è ampiamente utilizzato dall'industria.

Come ottenere metano nell'industria

Il metano fa parte del gas naturale e del gas che accompagna i giacimenti petroliferi. Pertanto, l'industria ottiene metano da questi gas.

Come avere il metano a casa

Il metano ha anche un altro nome: gas di palude. Per portarlo a casa, dovresti prendere un po 'di terra dal fondo della palude e metterla in un barattolo, versandoci sopra dell'acqua. Il barattolo viene sigillato ermeticamente e posto in un luogo buio e caldo. Dopo qualche giorno noterete la comparsa di piccole bolle di gas sulla superficie dell'acqua. Il metano risultante può essere rimosso dalla bombola attraverso un tubo di uscita del gas.

Come ottenere metano in condizioni di laboratorio

Esistono diversi modi per ottenere metano in laboratorio:

1. Passando una miscela di idrogeno solforato e disolfuro di carbonio attraverso un tubo sul fondo del quale c'è rame caldo: CS 2 + 2H 2 S + 8Cu = CH 4 + Cu 2 S. Questo è stato il primo metodo per produrre metano. Successivamente si scoprì che il metano può essere ottenuto riscaldando una miscela di idrogeno e carbonio in presenza di un catalizzatore di nichel a 475 gradi. Senza utilizzare un catalizzatore, la miscela deve essere riscaldata a 1200 gradi. C + 2H2 = CH4
2. Attualmente il metano viene prodotto riscaldando una miscela di idrossido di sodio e acetato di sodio: CH 3 COONa + NaOH = Na 2 CO 3 + CH 4.
3. Il metano puro può essere ottenuto dalla reazione tra carburo di alluminio e acqua: Al 4 C 3 + 12H 2 O = 4 Al(OH) 3 + 3CH 4
4. La sintesi del metano può essere effettuata anche sulla base di una combinazione di idrogeno e monossido di carbonio: CO + 3H 2 = CH 4 + H 2 O

Come ottenere l'acetilene dal metano

L'acetilene può essere ottenuto dal metano riscaldando quest'ultimo ad una temperatura di millecinquecento gradi:

2CH4 >C2H2 + H2

Come ottenere metanolo dal metano

Per ottenere il metanolo dal metano è necessario effettuare diverse reazioni chimiche. Innanzitutto, avviene una reazione tra cloro e metano. Questa reazione avviene solo alla luce, perché è innescato da fotoni di luce. Durante questa reazione si formano triclorometano e acido cloridrico: CH 4 + Cl 2 > CH 3 Cl + HCl. Quindi viene effettuata una reazione tra il triclorometano risultante e una soluzione acquosa di idrossido di sodio. Il risultato è metanolo e cloruro di sodio: CH 3 Cl + NaOH > NaCl + CH 3 OH

Come ottenere l'anilina dal metano

È possibile ottenere l'anilina dal metano semplicemente eseguendo un'intera catena di reazioni, che schematicamente assomiglia a questa: CH 4 > C 2 H 2 > C 6 H 6 > C 6 H 5 NO 2 > C 6 H 5 NH 2 .

Innanzitutto, il metano viene riscaldato a 1500 gradi, con conseguente formazione di acetilene. Il benzene viene quindi ottenuto dall'acetilene utilizzando la reazione di Zelinsky. Per fare ciò, l'acetilene viene fatto passare attraverso un tubo riscaldato a 600 gradi, riempito per metà con carbone attivo: 3C 2 H 2 = C 6 H 6

Il nitrobenzene si ottiene dal benzene: C 6 H 6 + HNO 3 = C 6 H 5 NO 2 + H 2 O, che è la materia prima per la produzione dell'anilina. Questo processo segue la reazione di Zinin:

C6H5NO2 + 3(NH4)2S = C6H5 NH2 + 6NH3 + 3S + 2H2O.