甲烷知识 甲烷的知识

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甲烷的相关知识

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甲烷CH4,化合价如上所示。

甲烷是共价化合物,共价化合物的元素价态其实是要看成键双方的电负性大小,电负性大的带负电荷,小的带正电荷,并且只是显示电性,而不是真正的离子。

有机物一般把C原子写前面,这是约定俗成的写法,其实没什么道理和规律,习惯就好。

关于甲烷的相关知识点

甲烷是最简单的有机物,也是含碳量最小(含氢量最大)的烃,是沼气,天然气,坑道气和油田气的主要成分。

甲烷物理性质:甲烷是无色、无味、可燃和微毒的气体。甲烷对空气的重量比是0.54,比空气约轻一半。甲烷溶解很小,在20℃、0.1千帕时,100单位体积的水,只能溶解3个单位体积的甲烷。同时甲烷燃烧产生明亮的蓝色火焰,然而有可能会偏绿,因为燃甲烷要用玻璃导管,玻璃在制的时候含有钠元素,所以呈现黄色的焰色,甲烷烧起来是蓝色,所以混合看来是绿色。

熔点:-182.5℃沸点:-161.5℃蒸汽压 53.32kPa/-168.8℃饱和蒸气压(kPa):53.32(-168.8℃)相对密度(水=1)0.42(-164℃)相对蒸气密度(空气=1):0.55燃烧热:890.31KJ/mol总发热量:55900kJ/kg(40020kJ/m3)净热值:50200kJ/kg(35900kJ/m3)临界温度(℃):-82.6临界压力(MPa):4.59爆炸上限%(V/V):15爆炸下限%(V/V):5.3闪点(℃):-188引燃温度(℃):538分子直径0.414nm编辑本段甲烷化学性质化学品中文名称:甲烷别名:天然气,沼气,甲基氢化物英文名称:methane技术说明书编码:51马来文:metana CASNo.:74-82-8分子式:CH4分子量:16.04国标编号:21007分类:有机物 C—H键能:413kJ/mol H—C—H键角:109°28′

分子结构:正四面体形非极性分子,一个C以sp3杂化位于正四面体中心,4个H位于正四面体的4个顶点上

晶体类型:分子晶体

(1)化学性质比较稳定把制得的甲烷气体通入盛有高锰酸钾溶液(加几滴稀硫酸)的试管里,没有变化。再把甲烷气体通入溴水,溴水不褪色。

(2)取代反应把一个大试管分成五等分(或用一支有刻度的量气管),用排饱和食盐水法先收集1/5体积的甲烷,再收集4/5体积的氯气,把它固定在铁架台的铁夹上,并让管口浸没的食盐水里。然后让装置受漫射光照射。在阳光好的日子,约半小时后可以看到试管内氯气的黄绿色逐渐变淡,管壁上出现油状物,这是甲烷和氯气反应的所生成的一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和少量的乙烷的混和物。试管中液面上升,这是反应中生成的氯化氢溶于水的缘故。食盐水中白色晶体析出。因为氯气极易溶于水,溶于水后增加了水中氯离子的浓度,是氯化钠晶体析出。用大拇指按住试管管口,提出液面,管口向上,向试管中滴入紫色石蕊试液或锌粒,可验证它是稀盐酸。如果在阴暗的天气需1~2小时才能观察到反应的结果。(3)氧化反应点燃纯净的甲烷,在火焰的上方罩一个干燥的烧杯,很快就可以看到有水蒸气在烧杯壁上凝结。倒转烧杯,加入少量澄清石灰水,振荡,石灰水变浑浊。说明甲烷燃烧生成水和二氧化碳。把甲烷气体收集在高玻氧化反应璃筒内,直立在桌上,移去玻璃片,迅速把放有燃烧着的蜡烛的燃烧匙伸入筒内,烛火立即熄灭,但瓶口有甲烷在燃烧,发出淡蓝色的火焰。这说明甲烷可以在空气里安静地燃烧,但不助燃。用大试管以排水法先从氧气贮气瓶里输入氧气 2/3体积,然后再通入1/3体积的甲烷。用橡皮塞塞好,取出水面。将试管颠倒数次,使气体充分混和。用布把试管外面包好,使试管口稍微下倾,拔去塞子,迅速用燃着的小木条在试管口引火,即有尖锐的爆鸣声发生。这个实验虽然简单,但也容易失败。把玻璃导管口放出的甲烷点燃,把它放入贮满氯气的瓶中,甲烷将继续燃烧,发出红黄色的火焰,同时看到有黑烟和白雾。黑烟是炭黑,白雾是氯化氢气体和水蒸气形成的盐酸雾滴。

(4)加热分解用125毫升集气瓶,收集一瓶纯净的甲烷。集气瓶口配有穿过两根粗铜电极(在瓶内约为瓶高的二分之一处)和直角玻管的橡皮塞,塞紧(如有孔隙,可涂上一薄层熔化的石蜡),并与盛有溴水的洗气瓶连接(由于反应过程中会有一定量乙炔气体生成)。电极通过感应圈与电源相连。实验时,先放松导管上的夹子,接通6伏电源,铜电极间发生电火花放电,瓶壁上可以看到有炭黑产生,说明甲烷已经分解。稍等片刻,在导管的尖嘴处点火,并用于冷的烧杯罩在火焰上方,可以看到烧杯内壁变得模糊,并有水蒸气凝结,说明有氢气生成。编辑本段用途燃料

天然气的主要成分是甲烷,可直接用作气体燃料化工原料

甲烷高温分解可得炭黑,用作颜料、油墨、油漆以及橡胶的添加剂等;氯仿和CCl4都是重要的溶剂。

沼气甲烷在自然界分布很广,是天然气、沼气、坑气及煤气的主要成分之一。它可用作燃料及制造氢、一氧化碳、炭黑、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。

甲烷的知识

甲烷

甲烷分子式CH4。最简单的有机化合物。甲烷是没有颜色、没有气味的气体,沸点-161.4℃,比空气轻,它是极难溶于水的可燃性气体。甲烷和空气成适当比例的混合物,遇火花会发生爆炸。化学性质相当稳定,跟强酸、强碱或强氧化剂(如KMnO4)等一般不起反应。在适当条件下会发生氧化、热解及卤代等反应。

甲烷在自然界分布很广,是天然气、沼气、坑气及煤气的主要成分之一。它可用作燃料及制造氢、一氧化碳、炭黑、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。

413kJ/mol、109°28′,甲烷分子是正四面体空间构型,上面的结构式只是表示分子里各原子的连接情况,并不能真实表示各原子的空间相对位置。

1.物质的理化常数:

国标编号 21007

CAS号 74-82-8

中文名称甲烷

英文名称 methane;Marsh gas

别名沼气

分子式 CH4外观与性状无色无臭气体

分子量 16.04蒸汽压 53.32kPa/-168.8℃闪点:-188℃

熔点-182.5℃沸点:-161.5℃溶解性微溶于水,溶于醇、乙醚

密度相对密度(水=1)0.42(-164℃);相对密度(空气=1)0.55稳定性稳定

危险标记 4(易燃液体)主要用途用作燃料和用于炭黑、氢、乙炔、甲醛等的制造

2.对环境的影响:

一、健康危害

侵入途径:吸入。

健康危害:甲烷对人基本无毒,但浓度过高时,使空气中氧含量明显降低,使人窒息。当空气中甲烷达25%-30%时,可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、共济失调。若不及时脱离,可致窒息死亡。皮肤接触液化本品,可致冻伤。

二、毒理学资料及环境行为

毒性:属微毒类。允许气体安全地扩散到大气中或当作燃料使用。有单纯性窒息作用,在高浓度时因缺氧窒息而引起中毒。空气中达到25~30%出现头昏、呼吸加速、运动失调。

急性毒性:小鼠吸入42%浓度×60分钟,麻醉作用;兔吸入42%浓度×60分钟,麻醉作用。

危险特性:易燃,与空气混合能形成爆炸性混合物,遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。与五氧化溴、氯气、次氯酸、三氟化氮、液氧、二氟化氧及其它强氧化剂接触剧烈反应。

燃烧(分解)产物:一氧化碳、二氧化碳。

3.现场应急监测方法:

4.实验室监测方法:

气相色谱法《空气中有害物质的测定方法》(第二版),杭士平编

可燃溶剂所显色法;容量分析法《水和废水标准检验法》第20版(美)

5.环境标准:

前苏联车间空气中有害物质的最高容许浓度 300mg/m3

美国车间卫生标准窒息性气体

6.应急处理处置方法:

一、泄漏应急处理

迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿消防防护服。尽可能切断泄漏源。合理通风,加速扩散。喷雾状水稀释、溶解。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。如有可能,将漏出气用排风机送至空旷地方或装设适当喷头烧掉。也可以将漏气的容器移至空旷处,注意通风。漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。

二、防护措施

呼吸系统防护:一般不需要特殊防护,但建议特殊情况下,佩带自吸过滤式防毒面具(半面罩)。

眼睛防护:一般不需要特别防护,高浓度接触时可戴安全防护眼镜。

身体防护:穿防静电工作服。

手防护:戴一般作业防护手套。

其它:工作现场严禁吸烟。避免长期反复接触。进入罐、限制性空间或其它高浓度区作业,须有人监护。

三、急救措施

皮肤接触:若有冻伤,就医治疗。

吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。

灭火方法:切断气源。若不能立即切断气源,则不允许熄灭正在燃烧的气体。喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂:雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉。

第一部分:化学品名称

化学品中文名称:甲烷

化学品英文名称:methane

中文名称2:沼气

英文名称2:Marshgas

技术说明书编码:51

CASNo.:74-82-8

分子式:CH4

分子量:16.04

第二部分:成分/组成信息

有害物成分含量CASNo.

甲烷74-82-8

第三部分:危险性概述

危险性类别:

侵入途径:

健康危害:甲烷对人基本无毒,但浓度过高时,使空气中氧含量明显降低,使人窒息。当空气中甲烷达25%~30%时,可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、共济失调。若不及时脱离,可致窒息死亡。皮肤接触液化本品,可致冻伤。

环境危害:

燃爆危险:本品易燃,具窒息性。

第四部分:急救措施

皮肤接触:若有冻伤,就医治疗。

眼睛接触:

吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。

食入:

第五部分:消防措施

危险特性:易燃,与空气混合能形成爆炸性混合物,遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。与五氧化溴、氯气、次氯酸、三氟化氮、液氧、二氟化氧及其它强氧化剂接触剧烈反应。

有害燃烧产物:一氧化碳、二氧化碳。

灭火方法:切断气源。若不能切断气源,则不允许熄灭泄漏处的火焰。喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂:雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉。

第六部分:泄漏应急处理

应急处理:迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防静电工作服。尽可能切断泄漏源。合理通风,加速扩散。喷雾状水稀释、溶解。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。如有可能,将漏出气用排风机送至空旷地方或装设适当喷头烧掉。也可以将漏气的容器移至空旷处,注意通风。漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。

第七部分:操作处置与储存

操作注意事项:密闭操作,全面通风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止气体泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂接触。在传送过程中,钢瓶和容器必须接地和跨接,防止产生静电。搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及附件破损。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。

储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。应与氧化剂等分开存放,切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备。

第八部分:接触控制/个体防护

职业接触限值

中国MAC(mg/m3):未制定标准

前苏联MAC(mg/m3):300

TLVTN:ACGIH窒息性气体

TLVWN:未制定标准

监测方法:

工程控制:生产过程密闭,全面通风。

呼吸系统防护:一般不需要特殊防护,但建议特殊情况下,佩戴自吸过滤式防毒面具(半面罩)。

眼睛防护:一般不需要特殊防护,高浓度接触时可戴安全防护眼镜。

身体防护:穿防静电工作服。

手防护:戴一般作业防护手套。

其他防护:工作现场严禁吸烟。避免长期反复接触。进入罐、限制性空间或其它高浓度区作业,须有人监护。

第九部分:理化特性

主要成分:纯品

外观与性状:无色无臭气体。

pH:

熔点(℃):-182.5

沸点(℃):-161.5

相对密度(水=1):0.42(-164℃)

相对蒸气密度(空气=1):0.55

饱和蒸气压(kPa):53.32(-168.8℃)

燃烧热(kJ/mol):889.5

临界温度(℃):-82.6

临界压力(MPa):4.59

辛醇/水分配系数的对数值:无资料

闪点(℃):-188

引燃温度(℃):538

爆炸上限%(V/V):15

爆炸下限%(V/V):5.3

溶解性:微溶于水,溶于醇、乙醚。

主要用途:用作燃料和用于炭黑、氢、乙炔、甲醛等的制造。

其它理化性质:

第十部分:稳定性和反应活性

稳定性:

禁配物:强氧化剂、氟、氯。

避免接触的条件:

聚合危害:

分解产物:

第十一部分:毒理学资料

急性毒性:LD50:无资料

LC50:无资料

亚急性和慢性毒性:

刺激性:

致敏性:

致突变性:

致畸性:

致癌性:

第十二部分:生态学资料

生态毒理毒性:

生物降解性:

非生物降解性:

生物富集或生物积累性:

其它有害作用:该物质对环境可能有危害,对鱼类和水体要给予特别注意。还应特别注意对地表水、土壤、大气和饮用水的污染。

第十三部分:废弃处置

废弃物性质:

废弃处置方法:处置前应参阅国家和地方有关法规。建议用焚烧法处置。

废弃注意事项:

第十四部分:运输信息

危险货物编号:21007

UN编号:1971

包装标志:

包装类别:O52

包装方法:钢质气瓶。

运输注意事项:采用刚瓶运输时必须戴好钢瓶上的安全帽。钢瓶一般平放,并应将瓶口朝同一方向,不可交叉;高度不得超过车辆的防护栏板,并用三角木垫卡牢,防止滚动。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材。装运该物品的车辆排气管必须配备阻火装置,禁止使用易产生火花的机械设备和工具装卸。严禁与氧化剂等混装混运。夏季应早晚运输,防止日光曝晒。中途停留时应远离火种、热源。公路运输时要按规定路线行驶,勿在居民区和人口稠密区停留。铁路运输时要禁止溜放。

第十五部分:法规信息

法规信息化学危险物品安全管理条例(1987年2月17日国务院发布),化学危险物品安全管理条例实施细则(化劳发[1992]677号),工作场所安全使用化学品规定([1996]劳部发423号)等法规,针对化学危险品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定;常用危险化学品的分类及标志(GB13690-92)将该物质划为第2.1类易燃气体。

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