Химическая энциклопедия - 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, метили 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.

Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия

Под ред. И. Л. Кнунянца

1988