Metāns

Metāns ir ķīmiskais savienojums, kura ķīmiskā formula ir CH₄. Tas ir vienkāršākais ogļūdeņradis un pieder pie alkānu (piesātināto ogļūdeņražu) grupas. Metāns ir galvenā dabasgāzes sastāvdaļa. Normālos apstākļos tā ir bezkrāsaina, degtspējīga gāze, bez smakas. Metānu (dabasgāzes sastāvā) plaši lieto kā kurināmo un sintētiskā benzīna ražošanā. Rūpniecībā no metāna iegūst kvēpus kopēšanas ierīcēm. Metānam ir tikai viens izomērs.

Metāns
Metāna struktūrformula un molekulas modelis
Ķīmiskā formula	CH4
Molmasa	16,04 g/mol
Blīvums	0,717 kg/m3
Kušanas temperatūra	90,66 K (-182,49 °C)
Viršanas temperatūra	111,55 K (-161,6 °C)

Metāns ir viena no siltumnīcas efektu izraisošajām gāzēm, kas pastāv uz Zemes tās garozā un nokļūst atmosfērā derīgo izrakteņu — ogļu, naftas un dabasgāzes ieguves laikā, kā arī rodas, pūstot atkritumiem izgāztuvēs un kā dzīvu būtņu izvadgāze.

Ķīmiskās reakcijas

Degot metānam, rodas oglekļa dioksīds un ūdens, reakcija notiek paaugstinātā temperatūrā. Metāna īpatnējais sadegšanas siltums ir 55,5 MJ/kg.

CH₄ 2 O₂ → CO₂ 2 H₂O (ΔH = −891 kJ/mol, normālos apstākļos)

Fizikālās īpašības

Metāna molekulas tetraedriskā forma

Normālos apstākļos metāna blīvums ir aptuveni 0,717 kg/m³, savukārt -161,6 °C temperatūrā, kad metāns ir jau sašķidrinājies, tā blīvums ir 422,36 kg/m³. Metāna sašķidrināšanās temperatūra ir -161,6 °C, bet sacietēšanas temperatūra ir -182,49 °C.

Izmantošana

Metānu plaši lieto kā kurināmo. Tā ir galvenā dabasgāzes sastāvdaļa (85-95%). Metāns ir arī vērtīga un lēta izejviela ķīmiskajā rūpniecībā. To izmanto daudzu rūpniecisko izejvielu ražošanā, piemēram, ūdeņraža, metanola, etiķskābes, acetanhidrīda, acetilēna, halogēnmetānu (hloroforma, metilēnhlorīda, tetrahloroglekļa un hlormetāna) ražošanā. Vēl tiek ražots sintētiskais kaučuks, iekšdedzes dzinēju degviela, sintētiskais benzīns, metanols, šķīdinātāji, tipogrāfijas krāsas un gumija. Metānu izmanto arī metināšanā un metālu griešanā.

Drošība

Ja metāns nonāk gaisā un tā saturs ir no 5 līdz 15%, tas kļūst sprādzienbīstams. Ja metāna koncentrācija ir mazāka par 5%, tad šo metāna un gaisa maisījumu nevar aizdedzināt, bet ja ir lielāka par 15%, tas šis maisījums deg mierīgi. Tā kā metāns ir bez smaržas, tam mēdz pievienot odorantus — sēru saturošus organiskos savienojumus (piemēram, merkaptānus), lai pēc to asās, nepatīkamās smakas varētu konstatēt metāna iespējamo noplūdi.

Metāns tiek saukts arī par "raktuvju gāzi", jo mēdz uzkrāties akmeņogļu raktuvēs; ja raktuves netiek vēdinātas, tad gaiss kļūst sprādzienbīstams. Nereti bijuši gadījumi, kad metāna izraisīta sprādziena rezultātā iegruvušas raktuves un bojā gājuši cilvēki.

Ārējās saites

• Vikikrātuvē par šo tēmu ir pieejami multivides faili. Skatīt: Metāns.

• Encyclopædia Britannica raksts (angliski)
• Krievijas Lielās enciklopēdijas raksts (krieviski)
• Encyclopædia Universalis raksts (franciski)