Метан

Метан (далее М), болотный, или рудничный, газ, 4, первый член гомологического ряда насыщенных углеводородов; бесцветный газ без запаха; tkип — 164,5 °С; tпл — 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 объему), 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 объему), коксовании и гидрировании каменного угля (24—34%). Лабораторные способы получения: сплавление ацетата со щелочью, действие воды на метилмагнийиодид или на карбид   С воздухом М образует взрывоопасные смеси. Особую опасность представляет М, выделяющийся при подземной разработке месторождений полезных ископаемых в горные выработки, а также на 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 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% 2).   Взрывное горение распространяется со скоростью 500—700 м/сек; давление газа при взрыве в замкнутом объеме 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 шахты), вводится газовый режим.   М — наиболее термически устойчивый насыщенный углеводород. Его широко используют как бытовое и промышленное топливо и как сырье для промышленности. Так, М производят метилхлорид, метиленхлорид, хлороформ, четыреххлористый 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 в производстве аммиака, а также для получения водяного газа (т. н. синтез-газа): 4 + 2 ® + 32, применяемого для промышленного синтеза углеводородов, спиртов, альдегидов и др. Важное производное М — нитрометан.