甲烷工业级燃料高纯甲烷标准气

1. 化学信息

化学名称：甲烷（Methane）  

分子式：CH₄  

结构式：正四面体结构，碳原子位于中心，四个氢原子位于顶点。  

CAS号：74-82-8  

分子量：16.04 g/mol  

2. 物理性质

外观：无色、无味气体（纯甲烷无味，但天然气中的甲烷常添加硫醇以警示泄漏）。  

密度：0.717 kg/m³（标准状况下，比空气轻）。  

熔点：-182.5℃（常压下）。  

沸点：-161.5℃（常压下）。  

溶解性：微溶于水（约22 mg/L，25℃），易溶于有机溶剂（如乙醇、乙醚）。  

可燃性：易燃，燃烧时火焰呈淡蓝色，生成CO₂和H₂O。  

爆炸极限：空气中体积浓度5%-15%（易燃易爆）。  

3. 化学性质

稳定性：常温下化学性质稳定，高温下可发生氧化、裂解或卤化反应。  

主要反应：  

燃烧反应：CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O（完全燃烧）。  

卤代反应：与Cl₂在光照条件下生成氯代甲烷（CH₃Cl、CH₂Cl₂等）。  

 蒸汽重整：高温下与水蒸气反应生成合成气（CO + H₂）。  

4. 来源与制备

天然来源：  

生物活动：厌氧菌分解有机物（如沼泽、反刍动物肠道）。  

地质活动：天然气田、煤层气、可燃冰（甲烷水合物）。  

人工制备：  

化石燃料加工：天然气的主要成分（占比80%-95%）。  

实验室合成：通过醋酸钠与氢氧化钠共热（CH₃COONa + NaOH → CH₄↑ + Na₂CO₃）。  

5. 应用领域

能源：燃料：天然气的主要成分，用于发电、供暖、工业燃烧。  

氢气生产：通过蒸汽重整制氢（合成气转化）。  

化工原料：合成化学品**：生产甲醇、甲醛、氯代甲烷等。  

碳材料：高温裂解制备炭黑、石墨烯等。  

环境保护：  

沼气利用：垃圾填埋场、污水处理厂的甲烷回收发电。  

科学研究：  

温室气体研究：作为关键温室气体，用于气候变化模型分析。  

6. 安全与环境

健康风险：  

无毒，但高浓度时会置换氧气，导致窒息。  

 液化甲烷（LNG）接触皮肤可能引起冻伤。  

环境风险：  

温室效应：全球变暖潜能值（GWP）是CO₂的28-36倍（百年尺度）。  

可燃冰释放：海底甲烷水合物分解可能加剧温室效应。  

安全措施：  

储存于高压钢瓶，远离火源和氧化剂。  

泄漏检测需依赖气体传感器（因纯甲烷无味）。