МЕТАН (рудничный,
болотный газ) СН4, мол. м. 16,04; бесцв. газ без запаха; т. пл. -182,48
°С, т. кип. -161,49 °С: d4-164 0,415; tкрит
-82,4°С, pкрит 4,6 МПа, dкрит 160,4
кг/м3; С0p 2,22кДж/(кг.К);
DH0исп 8,22 кДж/моль, DH0обр
-84,9 кДж/моль, DH0сгор
-882 кДж/моль; S0298 186,2 Дж/(моль.К);
DG0обр
- 50,6 кДж/моль. Р-римость в воде (г в 100 мл): 0,005563,
0,003308 и 0,00170 соотв. при 0, 20 и 100 °С; раств. в этаноле, эфире, ССl4,
в углеводородах. Молекула М. имеет тетраэдрич. строение (sp -гибридизация
углеродного атома).
М.-первый член гомологич.
ряда насыщенных углеводородов, наиб. устойчив к хим. воздействиям. Подобно
др. алканам вступает в р-ции радикального замещения (гало-генирования, сульфохлорирования,
сульфоокисления, нитрования и др.), но обладает меньшей реакц. способностью.
Специфична для М. р-ция с парами воды, к-рая протекает на Ni/Al2O3
при 800-900 °С или без катализатора при 1400-1600 °С; образующийся синтез-газ
м. б. использован для синтеза метанола, углеводородов, уксусной к-ты, аце-тальдегида
и др. продуктов. Нек-рые характерные для М. р-ции приведены на схеме:
Разрабатываются р-ции окислит.
дегидроизомеризации М. в этилен и др. углеводороды, а также прямого окисления
М. в метанол и формальдегид на оксидных катализаторах,
М.-основной компонент природного
и рудничного газов (до 98%), образуется также в результате анаэробного (ме-танового)
брожения целлюлозы (болотный газ, биогаз). М. составляет основу атмосферы ряда
планет - Сатурна, Юпитера и его спутника Титана.
В пром-сти М. выделяют
из природного или крекинг-газа низкотемпературной дистилляцией или адсорбцией
на цеолитах. М.б. получен также гидрированием СО и СО2 на катализаторе
при 200-300 °С. В лаб. условиях получают сплавлением ацетата Na с NaOH,
гидролизом карбида Аl или разложением метилмагнийгалогенидов.
В составе природного коксового
и биогазов М. используют в качестве топлива. В пром-сти его применяют для получения
синтез-газа, водорода, ацетилена, техн. углерода, HCN, метил- и метиленхлоридов,
СНСl3, ССl4, CH3NO2, фреонов.
С воздухом М. образует
взрывоопасные смеси, что является осн. причиной взрывов на угольных шахтах.
Т. всп. -187,9 °С,
т. самовоспл. 537,8 °С, КПВ 5-15%. М. нетоксичен, ПДК 300 мг/м3.
=== Исп. литература для статьи «МЕТАН»: Метан, М.,
Страница «МЕТАН» подготовлена по материалам химической энциклопедии.
|