Метан

(рудничный, болотный газ) СН 4, мол. М. 16,04. Бесцв. Газ без запаха. Т. Пл. -182,48 °С, т. Кип. -161,49 °С. D4-164 0,415. T крит -82,4°С, p крит 4,6 МПа, d крит 160,4 кг/м 3. С 0p 2,22кДж/(кг . К). DH0 исп 8,22 кДж/моль, DH0 обр -84,9 кДж/моль, DH0 сгор -882 кДж/моль. S0298 186,2 Дж/(моль . К). DG0 обр - 50,6 кДж/моль. Р-римость в воде (г в 100 мл). 0,005563, 0,003308 и 0,00170 соотв. При 0, 20 и 100 °С. Раств. В этаноле, эфире, ССl4, в углеводородах. Молекула М. Имеет тетраэдрич. Строение (sp -гибридизация углеродного атома). М.-первый член гомологич. Ряда насыщенных углеводородов, наиб. Устойчив к хим. Воздействиям. Подобно др. Алканам вступает в р-ции радикального замещения (гало-генирования, сульфохлорирования, сульфоокисления, нитрования и др.), но обладает меньшей реакц.

Способностью. Специфична для М. Р-ция с парами воды, к-рая протекает на Ni/Al2O3 при 800-900 °С или без катализатора при 1400-1600 °С. Образующийся синтез-газ м. Б. Использован для синтеза метанола, углеводородов, уксусной к-ты, аце-тальдегида и др. Продуктов. Нек-рые характерные для М. Р-ции приведены на схеме. Разрабатываются р-ции окислит. Дегидроизомеризации М. В этилен и др. Углеводороды, а также прямого окисления М. В метанол и формальдегид на оксидных катализаторах, М.-основной компонент природного и рудничного газов (до 98%), образуется также в результате анаэробного (ме-танового) брожения целлюлозы (болотный газ, биогаз). М. Составляет основу атмосферы ряда планет - Сатурна, Юпитера и его спутника Титана.

В пром-сти М. Выделяют из природного или крекинг-газа низкотемпературной дистилляцией или адсорбцией на цеолитах. М. Б. Получен также гидрированием СО и СО 2 на катализаторе при 200-300 °С. В лаб. Условиях получают сплавлением ацетата Na с NaOH, гидролизом карбида Аl или разложением метилмагнийгалогенидов. В составе природного коксового и биогазов М. Используют в качестве топлива. В пром-сти его применяют для получения синтез-газа, водорода, ацетилена, техн. Углерода, HCN, метил- и метиленхлоридов, СНСl3, ССl4, CH3NO2, фреонов. С воздухом М. Образует взрывоопасные смеси, что является осн. Причиной взрывов на угольных шахтах. Т. Всп. -187,9 °С, т. Самовоспл. 537,8 °С, КПВ 5-15%. М. Нетоксичен, ПДК 300 мг/м 3. Лит. Метан, М., 1978.

Катализ в С 1 -химии, пер. С англ., Л., 1987. "Успехи химии", 1989, т. 58, в. 1. А. А. Братков.