ميثان

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة

الخواص

عام
الاسم	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 C°
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 استخدامه 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 الانحباس الحراري وله فدرة على تسخين الجو 25 مرة أشد من تأثير ثاني أكسيد الكربون . ويزن المتر المكعب من الميثان 717 جرام.

محتويات 1 مصادر الميثان 2 تفاعلات الميثان 3 الميثان خارج الكرة الأرضية 4 استخدامات الميثان 5 شاهد أيضا 6 وصلات خارجية

[عدل] مصادر الميثان

المصادر الرئيسية للميثان:

• تحلل المخلفات العضوية.
• المصادر الطبيعية: المستنقعات 23%
• وقود حفريات 20%

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

• عملية الهضم في الحيوانات (ماشية) 17%

• البكتريا التي تتواجد أثناء زراعة الأرز.

• تسخين أو حرق الكتلة الحيوية لاهوائيا

60% من الإنبعاثات التي 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 واستخدامه 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 التي تحدث عند البراكين.

• في الضغوط العالية, مثل التي توجد في أعماق المحيطات, يكون الميثان كلاثرات صلب مع الماء. وتوجد منه كميات غير معروفة ومن الممكن أن تتواجد كميات ضخمة من الميثان في هذا الشكل الرسوبي في المحيط. ويعتقد أنه تنطلق أحيانا كميات من الميثان بطريقة فجائية من هذه الأشكال الرسوبية مما يزيد من ظاهرة الانحباس الحراري, 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, وتسبب إزديادا خطيرا في درجات الحرارة حيث أن الميثان أقوى بتسع مرات من ثاني أكسيد الكربون في تأثيره على البيت الزجاجي.

[عدل] تفاعلات الميثان

• الإحتراق

يوجد عديد من الخطوات عند إشتعال الميثان:

يتحول الميثان إلى الجذر ميثيل CH₃, والذي يتحول إلى فورمالدهيد (HCHO أو H₂CO). ويتحول الفورمالدهيد إلى الجذر فورمال HCO, والذي بدوره يكون أول أكسيد الكربون CO. وهذه العملية يطلق عليها تحلل 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 هي واحدة من أقوى الروابط الهيديروجينية, وعلى ذلك فإن استخدامها كمادة اولية في صناعة البتروكيمياويات محدود. ولايزال البحث جاريا عن عامل حفز مناسب لتكسير الرابطة بين C-H في الميثان والألكانات المنخفضة الأخرى.

• الهلجنة

[عدل] الميثان خارج الكرة الأرضية

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

• كوكب المشترى
• كوكب المريخ
• كوكب زحل
  • قمر أيابيتوس
  • قمر تيتان
• كوكب نيبتون
  • قمر تريون
• كوكب أورانوس
  • قمر أريل
  • قمر ميرندا
  • قمر أوبيرون
  • قمر تيتانيا
  • قمر أمبريل
• المذنب هالي
• المذنب هياكوتاكي

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

[عدل] استخدامات الميثان

• تحضر منه الكثير من المركبات العضوية مثل الكلوروفورم ورابع كلوريد الكربون الذي يستخدم في اطفاء الحرائق وكمذيب أيضا، 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 ما يعادل 55594 جول.
• 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.

[عدل] شاهد أيضا

• الألكانات. أحد أنواع الهيدروكربونات والتي يكون الميثان أبسط أعضائها.
• كلاثرات ميثان, نوع من أنواع الثلج يحتوى على الميثان.
• ميثانوجين, ارشيا ينطلق منهما الميثان كمنتج ثانوي أثناء عمليات الأيض.
• تصنيع ميثان تكون الميثان بواسطة الميكروبات.
• ميثانوتروف, نوع من أنواع البكتريا التي تستخدم الميثان كمصدر وحيد للكربون والطاقة.
• مجموعة ميثيل, مجموعة فعالة تشبه الميثان.

[عدل] وصلات خارجية

• هيدرات الميثان
• [1]

gang de cave

عرض • نقاش • تعديل 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)