甲烷是非常重要的燃料,是天然氣的主要成分,約占87%。在標(biāo)準(zhǔn)壓力的室溫環(huán)境下,甲烷無(wú)色無(wú)味。家用天然氣的特殊味道是為了安全而添加的人工氣味,通常使用甲醇或硫醇。大氣壓環(huán)境下甲烷的沸點(diǎn)為161。如果空氣中的氣體含量超過(guò)5% ~ 15%,就非常易燃。液化的甲烷除了高壓環(huán)境(通常是4 ~ 5大氣壓力)外不會(huì)燃燒。根據(jù)中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),甲烷氣體瓶為棕色、白瓷。
甲烷的高溫分解可以得到炭黑,用作顏料、墨水、油漆、橡膠添加劑等。CCl4都是重要的溶劑。甲烷廣泛分布于自然界,是天然氣、沼氣和礦坑的主要成分之一。可用作制造燃料及氫氣、炭黑、乙炔和甲醛的原料。甲烷是熱水器、天然氣,用作熱值測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)燃料。生產(chǎn)可燃?xì)怏w報(bào)警器的標(biāo)準(zhǔn)氣體,石英晶體氣體。也可用作太陽(yáng)能電池、非晶硅膜氣相化學(xué)沉積的碳源。甲烷被用作醫(yī)藥化工合成的生產(chǎn)原料。
不僅用于燃料,還可用于氨、尿素、炭黑,還可用于甲醇、氫氣、乙炔、乙烯、甲醛、和1,4-丁二醇的生產(chǎn)。甲烷氯化可以得到。
制備方法
甲烷是易燃?xì)怏w,可以人工制造,所以當(dāng)石油用完時(shí),甲烷將成為重要的能源。主要來(lái)源如下:
1.有機(jī)廢棄物的分解。
沼澤等天然來(lái)源:23%。
從化石燃料中提取:20%。
動(dòng)物(如牛)消化過(guò)程:17%。
稻田里的細(xì)菌:12%。
生物物質(zhì)缺氧加熱或燃燒。
甲烷人工制法主要包括:
細(xì)菌分解法
將有機(jī)物放入沼澤,調(diào)節(jié)溫度和濕度,甲烷菌迅速繁殖,有機(jī)物分解成甲烷、二氧化碳、氫氣、硫化氫等。其中甲烷占60%-70%。通過(guò)低溫液化,提出甲烷,可以制造廉價(jià)甲烷。
合成法
二氧化碳和氫氣在催化劑的作用下生成甲烷和氧氣,進(jìn)行精煉。
CO2H2=CH4O2可以直接將碳蒸汽與氫氣反應(yīng),生成高純甲烷。
實(shí)驗(yàn)室提法
無(wú)水醋酸鈉(CH3COONa)和堿性石灰(NaOH和CaO干燥劑)
反應(yīng)方程:CH3COONa NaOH=Na2CO3 CH4。