Khí Metan là một loại khí phổ biến trong cuộc sống hàng ngày, hợp chất này hiện diện xung quanh chúng ta. Tuy nhiên, không phải ai cũng nắm rõ các đặc tính lý hóa cũng như vai trò và ứng dụng của nó trong đời sống. Bài viết dưới đây từ Quang Minh sẽ mang đến cho bạn đọc những thông tin giá trị về hợp chất khí này. Xin mời theo dõi!
Khí metan là gì?
Khí metan, còn được biết đến với tên gọi khí bùn ao, có công thức hóa học là CH4.
Đây là thành phần chủ yếu trong khí dầu mỏ, tồn tại phổ biến trong tự nhiên và được hình thành trong quá trình chế biến, chưng cất hoặc sản xuất khí dầu mỏ. Khí metan cũng thường xuất hiện trong các hộ gia đình, chẳng hạn như trong các bình gas.
Những tính chất vật lí của khí metan CH4
Tình trạng của Metan
Metan là một khí độc, không màu, không mùi và không vị. Nó dễ dàng bắt cháy và tạo ra ngọn lửa xanh.
Khả năng hòa tan
Metan không hòa tan trong các dung môi phân cực do không có liên kết giữa các nguyên tử hydro; nó chỉ tan trong các dung môi không phân cực.
Nhiệt độ hóa lỏng và hóa rắn
- Nhiệt độ hóa lỏng: -162°C
- Nhiệt độ hóa rắn: -183°C
Điểm bốc cháy
Điểm bốc cháy của metan là 537 °C.
Khối lượng riêng
Khối lượng riêng của metan là 0.717 kg/m³.
Tính dẫn điện
Metan không có khả năng dẫn điện.
Các đặc điểm hóa học của CH4
Metan có thể tham gia vào một số phản ứng hóa học như sau:
Phản ứng thế với halogen (clo, brom)
Metan phản ứng với halogen để tạo ra các dẫn xuất halogen và hidro halogenua. Ví dụ, với clo:
- CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl
- CH3Cl + Cl2 → CH2Cl2 + HCl
- CH2Cl2 + Cl2 → CHCl3 + HCl
- CHCl3 + Cl2 → CCl4 + HCl
Phản ứng với hơi nước tạo ra khí CO
CH4 + H2O = CO + H2O (Điều kiện: Nhiệt độ 1000°C, chất xúc tác Ni).
Phản ứng cháy với oxy
Phản ứng cháy hoàn toàn:
- CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O + Q
- Q = −891 kJ/mol tại 25°C, 1 atm
Phản ứng cháy không hoàn toàn: Dùng trong sản xuất fomanđehit, bột than, khí đốt,… (được thực hiện trong điều kiện thiếu không khí).
Phản ứng phân hủy tạo ra axetilen
Metan có thể bị nhiệt phân bằng cách nung nóng nhanh với một lượng nhỏ oxy ở nhiệt độ khoảng 1500°C (ΔH = 397 kJ/mol). Oxy được sử dụng để đốt cháy một phần metan, cung cấp thêm nhiệt cho phản ứng.
Ứng dụng quan trọng của metan trong đời sống
Metan có nhiều ứng dụng trong cuộc sống cũng như trong sản xuất:
Sử dụng làm nhiên liệu
Trong sinh hoạt, CH4 là một nguồn nhiên liệu thiết yếu, đặc biệt phổ biến trong khí gas. Việc nấu nướng hay sưởi ấm bằng khí gas giúp giảm thiểu lượng khí thải CO2 và CO so với việc sử dụng than hoặc củi.
Ứng dụng trong ngành công nghiệp
Metan tham gia vào các phản ứng hóa học dưới nhiều dạng: rắn, lỏng, khí. Trong ngành công nghiệp hóa học, CH4 là nguyên liệu đầu vào quan trọng để sản xuất một số chất như methanol, hydro, anhydrit axetic và axit axetic.
Khí Metan có ở đâu trong tự nhiên?
- Khí metan (CH4) được hình thành từ các khí thải phát sinh trong quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch hoặc do cháy rừng.
- CH4 cũng xuất hiện trong các quá trình sinh học, chẳng hạn như trong hệ tiêu hóa của động vật, đặc biệt là qua quá trình lên men trong dạ dày và ruột của động vật nhai lại.
- Nó được tạo ra từ sự phân hủy kị khí tại các khu vực như ao hồ, đầm lầy, và trầm tích dưới đáy biển. Ngoài ra, khí này cũng có mặt trong các hầm cầu do quá trình lên men yếm khí.
- CH4 là một trong những thành phần chủ yếu của khí tự nhiên, đặc biệt là khí dầu mỏ, vì vậy nó rất dễ cháy.
- Khí metan còn tồn tại nhiều trong các hang động và giếng sâu. Do đó, không nên tự ý xuống các giếng hoặc hố sâu mà không có sự chuẩn bị đầy đủ.
Lưu ý: Mặc dù khí metan không độc hại trực tiếp, nhưng nó vẫn tiềm ẩn nhiều nguy cơ cho con người như: khả năng bắt lửa gây nổ, tích tụ quá mức có thể dẫn đến ngạt thở, hoặc gây nhiễm độc khí carbon monoxide (CO). Hơn nữa, CH4 là một trong những tác nhân góp phần vào hiện tượng hiệu ứng nhà kính và biến đổi khí hậu, gây ra những mối đe dọa cho con người và các sinh vật khác.
Hy vọng rằng bài viết này của dịch vụ xử lý rác thải công nghiệp Quang Minh, đã cung cấp cho bạn những thông tin hữu ích về khí metan, bao gồm các đặc điểm nổi bật, tính chất và ứng dụng của nó, cùng với những nguy hiểm mà khí metan có thể gây ra để có biện pháp phòng tránh kịp thời. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào, xin vui lòng để lại bình luận dưới bài viết để được giải đáp chi tiết.
