|
Je plin brez barve in vonja, manjso gostoto od zraka, tako da vzhaja na višje plasti atmosfere. Tam deluje, kot toplogredni plin in je 20 - do 30-krat bolj učinkovit, kot ogljikov dioksid, vendar mu je v veliko manjših količinah, kot pred tem v ozračju. Reagira s kisikom in tvori ogljikov dioksid in vodo. Ta proces, vendar počasi, je razpolovna doba ocenjena na 14 let.
== PrisotnostKoličina metana ==
ObilicaVelika količina metana se nahaja v atmosferi[[zemeljska Zemljeskorja|zemeljski vskorji]]. letuLeta 1998 je bilo 1745 delcev na milijardomiljardo (ppb), kar je od 700 ppb več kot leta 1750. Do leta 20081998 pa je bila svetovna raven metana, kise je ostalštevilo večinoma ravninski od leta 1998, povečalpovečalo na 1800 (ppb). Do leta 2010, pa se je ravenštevilka metana, vsaj na Arktiki, bila izmerjenapovečala na 1850 (ppb). Znanstveniki so opisali, kotda najvišjokoličina ravenmetana v letu 2010 največja, kot kadar koli v prej preteklih 400.000 letletih. V preteklosti jeso bilakoličine [[koncentracija metana|koncentracije metana]] v ozračju na svetu znašala med 300 in 400 (ppb) v [[ledeniška obdobja|ledeniških obdobij splošno znane kot ledene dobe, ter med 600-700 ppb v toplih medledenih obdobjih]].
Na Zemlji po ocenah letno 600 milijonov ton metana. Velike količine metana so ujeti v obliki metana hidratov (clathrates) v globino oceana (kjer je obvezna uporaba) in permafrosta. Ti dve rezervoarjev bi lahko imeli pomembno vlogo pri podnebnih ciklih, in se zdi, da izgubljamo večjo količino metana v atmosferi.
Poleg tega je veliko, vendar neznano, kolikšna je količina metana v oceanskih tleh. Zemeljska skorja vsebuje velike količine metana. Drugi viri vključujejo blato v vulkanih, ki so povezani z globoko geološko napako, odlagališča in živina (predvsem prežvekovalci) iz fermentacije.
Glavni viri emisij metana so:
Metan je odkril leta 1667 Thomas Shirley. Leta 1772 Joseph Priestley odkril, da metan nastaja med procesi razkrajanja.
== Morebitni vplivi na zdravje ==
Metan ni strupen, vendar pa je zelo vnetljiv in lahko tvori eksplozivne zmesi z zrakom. Metan je burno reaktivn z oksidanti, halogeni, in nekaterimi snovmi, ki vsebujejo halogenske spojine. Metan tudi povzroča zadušitev in lahko nadomesti kisik v zaprtem prostoru. Lahko povzroči zadušitev, če je koncentracija kisika zmanjšana na manj kot 19,5%. Koncentracija metana za zadušitev je potrebna koncentracija višja od 5-15%, pri kateri so vmešane vnetljive ali eksplozivne mešanice snovi. Ko je objekt zgrajen v bližini odlagališča, lahko metan off-plin prodre v stavbe. Notranjost in osebe so moćno izpostavljene nevarnosti. Nekatere stavbe so posebej prirejene za predelavo pod stavbo in ventilatorji odpihujejo strupen plin proč od stavbe. Primer tovrstnega sistema imajo v Kaliforniji Dakin Building, Brisbane,.
== Reakcija metana ==
Glavne reakcije z metanom, so: zgorevanje, parni reforming, in halogeniranje. Na splošno velja, da je metansko reakcijo izjemno težko nadzorovati. Delno oksidacijo z metanolom, na primer, je težko doseči, reakcija običajno poteka vse do ogljikovega dioksida in vode.
Zgorevanje
Pri izgorevanju metana, gre za več korakov:
Metan je mislil, da so formaldehid (HCHO ali H2CO). Formaldehida daje formil radikalne (HCO), ki je potem ogljikov monoksid (CO). Proces se imenuje oksidativni pirolize:
CH4 + O2 → CO + H2 + H2O
Po oksidativni pirolizo, H2 oksidira, ki H2O, sprošča toplota. To se zgodi zelo hitro, ponavadi v precej manj kot v milisekundi.
2 H2 + O2 → 2 H2O
Končno, CO oksidira, CO2 sprošča več toplote. Ta proces je na splošno počasnejši od drugih kemičnih korakov, in ponavadi zahteva nekaj več milisekund, da se pojavijo.
CO 2 + O2 → 2 CO2
Na podlagi zgoraj navedenega je skupna enačba:
CH4 (g) + 2 O2 (g) → CO 2 (g) + 2 H2O (l) + 891 kJ / mol (pri standardnih pogojih)
kjer so oklepaji "g" je kratica za plinasto stanje in oklepaji "l" pomeni tekoča oblika.
== Zgodovina metana ==
V starejših besedilih metan včasih imenujemo metil vodika.
== Aktivacija vodika ==
Moč ogljik-vodik kovalentna vez v metanu je med najmočnejšimi v vseh ogljikovodikih in s tem je omejena njegova uporaba kot kemijska surovina. Kljub visoki koncentraciji ovira aktiviranje za razbijanje C-H vez, CH4 je še vedno glavna surovina za proizvodnjo vodika v parni reforming. Iskanje za katalizatorje, ki lahko olajšajo C-H vez aktivacije v metanu in druge nizke alkane je področje raziskav z velikim industrijskim pomenenom.
== Reakcije s halogeni ==
Metan reagira z vsemi halogeni, ki dajejo ustrezne pogoje, kot sledi:
CH4 + X2 → CH3X + HX
kjer je X halogenske: fluora (F), klor (Cl), brom (Br), ali joda (I). Ta mehanizem za ta proces se imenuje prosti radikali halogeniranje. Ko X je Cl, ima ta mehanizem naslednjo obliko:
1. Radical generacije:
\ Mathrm {Cl_2 \ xrightarrow [\ trikotnik] {UV 2Cl} ^ \ bullet - 239 \; kJ}
Potrebne energije prihaja iz ultravijolično sevanje ali ogrevanje,
2. Radical izmenjavo:
CH4 + Cl CH3 → · · + HCl + 14 kJ
· CH3 + Cl2 → CH3Cl + Cl · + 100 kJ
3. Radical iztrebljanja:
2 cl · → Cl2 + 239 kJ
· CH3 + Cl · → CH3Cl + 339 kJ
2 CH3 · → CH3CH3 + 347 kJ
Če se metan in X2 ki se uporabljajo v Ekvimolarna količinah, se oblikujejo CH2X2, CHX3, in celo CX4. Uporaba velik presežek CH4 zmanjša proizvodnjo CH2X2, CHX3, CX4, in s tem bolj se oblikuje CH3X.
== Viri in opombe ==
| 