ميثان

الخواص

عام

الإسم ميثان
بناء لويس
شكل الجزيء
الصيغة الجزيئية CH4
الوزن الجزيئي 16.04 u
أسماء أخرى غاز المستنقعات, ميثيل هيدريد
رقم CAS 74-82-8

تصرفات الحالة

نقطة ذوبان 90.6 K و −182.6
نقطة غليان 111.55 K و −161 C°
النقطة الثلاثية 90.6 K و −182 C°
0.117 بار
النقطة الحرجة 190.6 K و −82.6 C°
46 بار
ΔfusH 1.1 kJ/mol
ΔvapH 8.17 kJ/mol
خصائص الغاز
ΔfH0gas -74.87 kJ/mol
ΔfG0gas -50.828 kJ/mol
S0gas 188 J/mol•K
Cp 35.69 J/mol•K
Safety
تأثير سريع الإختناق:في الحالات الخطيرة يسبب فقدان الوعي,توقف القلب,يتم نقل المركب على في درجة حرارة منخفضة,التعرض للغاز له تأثير حارق.
تأثير مستمر ???
نقطة وميض -188 C°
نقطة إشتعال ذاتي 600 C°
حد الإنفجار 5-15%

معلومات إضافية

الخواص NIST WebBook
شهادة بيانات أمان المواد Hazardous Chemical Database

تم استخدام وحدات SI بقدر الإمكان. وإذا لم يذكر غير ذلك فقد تم استخدام الظروف القياسية.

أبسط الهيدروكربونات, الميثان وهو غاز, له الصيغة الكيميائية CH4. الميثان النقي ليس له رائحة, ولكن عند إستخدامه تجاريا يتم خلطه بكميات ضئيلة من الكبريت القوي الرائحة. المركبات مثل إثيل مركبتان تمكن من تتبع أثار الميثان في حالة حدوث تسريب.

وكمكون رئيسي للغاز الطبيعي, فإن الميثان أحد أنواع الوقود المهمة. وحرق جزيء واحد من الميثان في وجود الأكسجين ينتج جزيء من ثاني أكسيد الكربون CO2, و 2 جزيء من الماء H2O.

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

الميثان أيضا أحد غازات الصوبة الزجاجية وله عزم تدفئة عام يبلغ 21. ويبلغ المتر المكعب من الميثان 717 جرام.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

مصادر الميثان

المصادر الرئيسية للميثان:

يتم استخراج الميثان من الرواسب الجيولوجية حيث يكون مصاحب لأنواع الوقود الهيدروكربوني الأخرى.

  • عملية الهضم في الحيوانات ((ماشية) 17%
تمثل عمليات الهضم في الحيوانات 17% من إنبعاثات الميثان

60% من الإنبعاثات التى تنتج الميثان ناتجة من الأنشطة البشرية, وخاصة الأنشطة الزراعية. وخلال 200 سنة السابقة, تضاعف تركيز الغاز في الغلاف الجوي من 0.8 إلى 1.6 جزء في المليون.

كما أن الميثان يصنف على أنه كتلة حيوية لأنه يمكن أن ينتج من الحرق الاهوائي لبعض المواد العضوية.

  • المصادر الصناعية

يمكن تصنيع الميثان وإستخدامه صناعيا, بالتفاعلات الكيميائية مثل تفاعل ساباتير (Sabatier reaction), عملية فيشر-تروف (Fischer-Tropsch process), وأيضا من إعادة تكون البخار. كما أن الغاز يتواجد أيضا في العمليات التى تحدث عند البراكين.

  • في الضغوط العالية, مثل التى توجد في أعماق المحيطات, يكون الميثان كلاثرات صلب مع الماء. وتوجد منه كميات غير معروفة ومن الممكن أن تكون ضخمة من الميثان في هذا الشكل الرسوبي في المحيط. ويعتقد أنه تنطلق كميات ضخمة من الميثان بطريقة فجائية من هذه الأشكال الرسوبية مما يزيد من ظاهرة السخونة العالمية, كما حدث في الماضى البعيد منذ مايقرب من 55 مليون سنة.
  • وطبقا لتقديرات أحد المصادر فإن الميثان الموجود في شكل رسوبي في المحيط يقدر بـعشرة ألآف مليار طن.

(BBC) وتقترح النظريات أن هذه الكميات الضخمة من الميثان يمكن أن تنطلق فجأة مرة أخرى, وستسبب إزدياد خطير في درجات الحرارة حيث أن الميثان أقوى بتسع مرات من CO2 في تأثيره على البيت الزجاجي.


تفاعلات الميثان

يوجد عديد من الخطوات عند إشتعال الميثان:

يتحول الميثان إلى الجذر ميثيل CH3, والذى يتحول إلى فورمالهيد (HCHO أو H2CO). ويتحول الفورمالدهيد إلى الجذر فورمال HCO, والذى بدوره يكون أول أكسيد الكربون CO. وهذه العملية يطلق عليها إنحلال حراري:

CH4 + O2 → CO + H2 + H2O

ثم يتبع ذلك عملية إنحلال حراري تاكسدية, حيث يتأكسد H2, وينتج عن ذلك H2O, مما يكرر وجود المتفاعلات النشطة مرة أخرى, ويطلق حرارة. ويحدث هذا بسرعة جدا ، في وقت أقل من المللى ثانية.

H2 + ½ O2 → H2O

واخيرا, يتأكسد CO, ليكون CO2, وينطلق مزيد من الحرارة. وهذه العملية أبطيء من العمليات الأخرى, وتحتاج لعدد من مللى مترات الثانية لتكتمل:

CO + ½ O2 → CO2
  • تنشيط الهيدروجين

الرابطة التساهمية القوية بين الكربون-الهيدروجين في الميثان هى واحدة من أقوى الروابط الهيديروجينية, وعلى ذلك فإن إستخدامها كمادة اولية في صناعة البتروكيمياويات محدود. ولايزال البحث جاريا عن عامل حفز مناسب لتكسير الرابطة بين C-H في الميثان والألكانات المنخفضة الأخرى.

الميثان خارج الكرة الأرضية

يعتقد ان الميثان تم تحديد وجوده في أماكن عديدة في النظام الشمسي. ويعتقد أنه تكون خلال العمليات الغير عضوية التى كانت تصاحب تطور النظام الشمسي, كما أن هناك إعتقاد أنه تكون في وجود حياة على المريخ.

كما توجد أثار لغاز الميثان في طبقة رقيقة على القمر التابع للأرض. كما أن هناك بعض الإكتشافات حول وجود الميثان في السحابات الموجودة بين النجوم.

استخدامات الميثان

  • تحضر منه الكثير من المركبات العضوية مثل الكلوروفورم ورابع كلوريد الكربون الذي يستخدم في اطفاء الحرائق وكمذيب ايضا,كما يدخل في صناعات كثيرة مثل صناعة البلاستيك والنايلون والكحولات والفورمالدهيد.
  • يكون حوالي 80%من الغاز الطبيعي المستخدم كوقود.
  • يستخدم في الاحتراق للحصول على الطاقة ، فالكيلو جرام منه يعطي 13300سعر.
  • يحضر منه اسود الكربون الذي يستخدم في حبر الطباعة.
  • يحضر منه النيتروميثان الذي يستخدم في عمل العقاقير الطبية والمبيدات الحشرية والمفرقعات.
  • يستخدم في تحضير غاز الاصطناع.



شاهد أيضا

وصلات خارجية

gang de cave


 
الألكانات

ميثان
CH4


 

إيثان
C2H6


 

بروبان
C3H8


 

بوتان
C4H10


 

بينتان
C5H12


 

هيكسان
C6H14

هيبتان
C7H16


 

أوكتان
C8H18


 

نونان
C9H20


 

ديكان
C10H22


 

أونديكان
C11H24


 

دوديكان
C12H26

 

ترايديكان
C13H28


 

تيتراديكان
C14H30


 

بينتاديكان
C15H32


 

هيكساديكان
C16H34


 

هيبتاديكان
C17H36


 

أوكتاديكان
C18H38

 

نوناديكان
C19H40


 

إيكوسان
C20H42


 

هينيكوسان
C21H44


 

دوكوسان
C22H46


 

ترايكوسان
C23H48


 

تيتراكوسان
C24H50

 

بينتاكوسان
C25H52


 

هيكساكوسان
C26H54


 

هيبتاكوسان
C27H56


 

أوكتاكوسان
C28H58


 

نوناكوسان
C29H60


 

تراياكونتان
C30H62

 

هينترياكونتان
C31H64


 

دوتراياكونتان
C32H66


 

ترايتراياكونتان
C33H68


 

تيتراتراياكونتان
C34H70


 

بينتاتراياكونتان
C35H72


 

هيكساتراياكونتان
C36H74