Большая советсткая энциклопедия Метан

Метан

Метан, болотный, или рудничный, газ, CH₄, первый член гомологического ряда насыщенных углеводородов; бесцветный газ без запаха; t_kип — 164,5 °С; t_пл — 182,5 °С; плотность по отношению к воздуху 0,554 (20 °С); горит почти бесцветным пламенем, теплота сгорания 50,08 Мдж/кг (11954 ккал/кг). М. — основной компонент природных (77—99% по объёму), попутных нефтяных (31—90%) и рудничного газов (34—40%); встречается в вулканических газах; непрерывно образуется при гниении органического веществ под действием метанобразующих бактерий в условиях ограниченного доступа воздуха (болотный газ, газы полей орошения). главным образом из М. состоит атмосфера Сатурна и Юпитера. М. образуется при термической переработке нефти и нефтепродуктов (10—57% по объёму), коксовании и гидрировании каменного угля (24—34%). Лабораторные способы получения: сплавление ацетата натрия со щелочью, действие воды на метилмагнийиодид или на карбид алюминия.

С воздухом М. образует взрывоопасные смеси. Особую опасность представляет М., выделяющийся при подземной разработке месторождений полезных ископаемых в горные выработки, а также на угольных обогатительных и брикетных фабриках, на сортировочных установках. Так, при содержании в воздухе до 5—6% М. горит около источника тепла (температура воспламенения 650—750 °С), от 5—6% до 14—16% взрывается, свыше ~ 16% может гореть при притоке кислорода извне; снижение при этом концентрации М. может привести к взрыву. Кроме того, значительное увеличение концентрации М. в воздухе бывает причиной удушья (например, концентрации М. 43% соответствует 12% O₂).

Взрывное горение распространяется со скоростью 500—700 м/сек; давление газа при взрыве в замкнутом объёме 1 Мн/м².

После контакта с источником тепла воспламенение М. происходит с некоторым запаздыванием. На этом свойстве основано создание предохранительных взрывчатых веществ и взрывобезопасного электрооборудования. На объектах, опасных из-за присутствия М. (главным образом угольные шахты), вводится газовый режим.

М. — наиболее термически устойчивый насыщенный углеводород. Его широко используют как бытовое и промышленное топливо и как сырьё для промышленности. Так, хлорированием М. производят метилхлорид, метиленхлорид, хлороформ, четырёххлористый углерод. При неполном сгорании М. получают сажу, при каталитическом окислении — формальдегид, при взаимодействии с серой — сероуглерод. Термоокислительный крекинг и электрокрекинг М. — важные промышленные методы получения ацетилена. Каталитическое окисление смеси М. с аммиаком лежит в основе промышленного производства синильной кислоты. М. используют как источник водорода в производстве аммиака, а также для получения водяного газа (т. н. синтез-газа): CH₄ + H₂O ® CO + 3H₂, применяемого для промышленного синтеза углеводородов, спиртов, альдегидов и др. Важное производное М. — нитрометан.