خواص شیمیایی و فیزیکی گاز متان

در این مقاله به خواص شیمیایی و فیزیکی گاز متان از سری مقالات شرکت سپهر گاز کاویان می‌پردازیم.

گاز متان:

آنچه که باید در مورد گاز متان بدانید:

متان ، گاز بی رنگ و بی بویی است که به وفور در طبیعت یافت می‌شود و این گاز به عنوان محصول برخی از فعالیت های انسانی شناخته شده است. متان ساده ترین عضو از سری هیدروکربن های پارافینی می‌باشد و از جمله قوی‌ترین گازهای گلخانه ای به شمار می آید. فرمول شیمیایی متان CH4 است.

خواص شیمیایی گاز متان

وزن گاز متان از وزن هوا سبک تر می یاشد و وزن مخصوص آن حدود 554/0 می‌باشد. به میزان کمی در آب حل می شود. به راحتی با هوا واکنش می‌دهد ومی‌سوزد و دی اکسید کربن و بخار آب ایجاد می کند. با سوختن متان شعله ای کم رنگ ، کمی درخشان و بسیار داغ حاصل می‌شود. نقطه جوش متان -162 درجه سانتی گراد (-259.6 درجه فارنهایت) و نقطه ذوب 182.5 درجه سانتی گراد (-296.5 درجه فارنهایت) است. در حالت کلی ملکول متان بسیار پایدار است ، اما مخلوط متان و هوا ، با میزان متان بین 5 تا 14 درصد حجم ، خاصیت انفجاری دارد. انفجار چنین مخلوط هایی در معادن زغال سنگ مکرر بوده و عامل بسیاری از بلایای معادن نام برده می‌شود.

در طبیعت ، متان با تجزیه بی هوازی باکتریایی مواد گیاهی در زیر آب (جایی که گاهی اوقات آن را گاز مرداب یا گاز مرداب می نامند) تولید می‌گردد. تالابها منبع اصلی و طبیعی تولید متان هستند. سایر منابع تولی طبیعی مهم گاز متان شامل موریانه ها (در نتیجه فرآیندهای گوارشی) ، آتشفشان ها ، دریچه های ته اقیانوس و ذخایر هیدرات متان است که در پیرامون قاره ها و در قسمت زیرین یخ های قطب جنوب و یخبندان قطبی در قطب شمال رخ می دهد. متان همچنین اصلی ترین ترکیب گاز طبیعی به شمار میرود که حاوی 50 تا 90 درصد متان (بسته به منبع) است و به عنوان جزء آتش سوز (گاز قابل اشتعال) در امتداد درزهای زغال سنگ ایجاد می شود.

تولید و احتراق گاز طبیعی و زغال سنگ منابع اصلی تولید متان انسانی (مرتبط با انسان) هستند. فعالیتهایی مانند استخراج و پردازش گاز طبیعی و تقطیر مخرب ذغال سنگ قیر در تولید گاز زغال سنگ و گاز کک کوره منجر به منتشر شدن مقادیر بسیار زیادی متان در جو می شود. دیگر فعالیتهای انسانی مرتبط با تولید متان شامل سوزاندن زیست توده ، دامداری و مدیریت پسماند می‌باشد(جایی که باکتریها با تجزیه لجن در تاسیسات تصفیه زباله و مواد پوسیده در محلهای دفن زباله متان تولید می کنند).

استفاده از گاز متان چه خطراتی را به همراه خواهد داشت؟

با توجه به خواص شیمیایی و فیزیکی گاز متان باید دانست که این گاز چه خطراتی را به همراه دارد.نکته مهمی که در رابطه با گاز متان باید بدانید این است که این گاز اثر سمی ندارد ولی به دلیل اینکه به راحتی در حضور اکسیژن می‌سوزد یگ گاز مشتعل شونده به شمار میرود، به همین علت است که جزء گازهای پرخطر قرار می‌گیرد.

به همین دلیل بسیار حائز اهمیت است کسانی که با آن سروکار دارند هشدارهای ایمنی و حفاظتی را رعایت کنند.

همانطور که پیش تر گفته شد این گاز در دسته گازهای کشنده قرار نمی‌گیرد ولی اگر در محیط غلظت آن از حد مجاز بیشتر شود، مانع از ورود اکسیژن به بدن انسان می‌شود و می‌تواند باعث خفگی فرد و نهایت مرگ او شود.

می‌دانیم که این گاز به راحتی با اکسیژن هوا ترکیب شده و مشتعل می‌گردد بنابراین اگر غلظت اکسیژن در حضور متان افزایش یابد امکان انفجار وجود دارد.

در صورت مسمومیت با این گاز فرد دچار علائمی مانند مشکلات در بینایی و گفتار، از دست دادن حافظه، فراموشی، سردرد و خفگی می‌شود.

تولید گاز متان به چه صورت است؟

گفتنی است که ما برای تولید و تهیه گاز متان نیازمند باقیمانده‌های نباتی یا حیوانی یا زغال سنگ هستیم.

این گاز محصول پایانی تجزیه غیر‌هوازی گیاهان می‌باشد.

گاز متان به عنوان گاز قابل احتراق و منفجر شونده در معادن زغال سنگ مورد استفاده قرار می‌گیرد.

با تقطیر جزء به جزء گاز طبیعی که بر اساس اختلاف نقطه‌ی جوش صورت می گیرد، می توان گاز متان خالص تهیه کرد.

لازم به ذکر می‌باشد که از گاز طبیعی علاوه بر تولید گاز متان بیشتر به عنوان سوخت از آن استفاده می‌شود.

همچنین از تجزیه‌ی غیر هوازی مواد آلی مانند کود شیمیائی، آب پسماند، پسماندهای جامد شهری و هر ماده ی قابل زیست تجزیه شدنی، این گاز را تهیه کرد.

از دیگر روش‌های تولید گاز متان این است که می‌توان این گاز را توسط پاره‌ای از واکنش‌های شیمیایی از گازهای موجود در جو و هیدروژن برای مصارف مختلف صنعتی بدست آورد.

یکی از معروف‌ترین این سنتزها و فرایندها، واکنش سدیم استات و سود است که نتیجه آن تولید متان خواهد بود.