自然界中的甲烷據(jù)德國核物理研究所的科學家經(jīng)過試驗發(fā)現(xiàn),植物和落葉都產(chǎn)生甲烷,而生成量 隨著溫度和日照的增強而增加。另外,植物產(chǎn)生的甲烷是腐爛植物的10到100倍。 他們經(jīng)過估算認為,植物每年產(chǎn)生的甲烷占到世界甲烷生成量的10%到30%。 行星中發(fā)現(xiàn)甲烷據(jù)國外媒體報道,美國天文學家 19 日宣布,他們首次在太陽系外一 顆行星的大氣中發(fā)現(xiàn)了甲烷,這是科學家首次在太陽系外行星探測到有機分子,從而 增加了確認 甲烷的分子結構模型 太陽系外存在生命的希望。該小組還證實了先前的猜測,即這顆名叫 HD 189733b 的行星的大氣中有水。 甲烷是創(chuàng)造適合生命存在的條件中,扮演重要角色的有機分子。美國宇航局噴氣 推進實驗室的天文學家,利用繞軌運行的“哈勃”太空望遠鏡得到了一張 HD 189733b 行星大氣的紅外線分光鏡圖譜,并發(fā)現(xiàn)了其中的甲烷痕跡,相關發(fā)現(xiàn)刊登在 20日出版的英國《自然》雜志上。 行星 HD 189733b 位于狐貍座,距地球 63 光年,是一類叫做“熱木星”大行星, 其表面灼熱,不可能存在液態(tài)水。HD 189733b 圍繞其恒星轉一圈只需兩天。由于距 離恒星太近,這顆行星表面溫度高達 900(1650 華氏度),足以把銀子熔化。
不過,值得注意的是探測到甲烷。這種方法可以沿用到環(huán)繞所謂的“可居住區(qū)” oldilocksZone)中溫度較低的恒星運轉的其它行星,“可居住區(qū)”不冷也不熱,正好適 合孕育生命。 噴氣推進實驗室領導這項研究的馬克-斯萬說:“這對最終辨別在可能存在生命的 行星上生命起源前的分子是一塊至關重要的墊腳石。這一發(fā)現(xiàn)證明,光譜學最終可以 應用到一顆溫度更低、可能適合居住、圍繞更暗淡的紅色侏儒型恒星運行的類地行星 13年前探測到第一顆系外行星以來,天文學家已在太陽系外發(fā)現(xiàn)了 270 多顆 行星。盡管行星的數(shù)量在穩(wěn)步增長,但對其化學成分的詳情知之甚少,而這正是確認 是否存在生命的關鍵所在。 去年 月的一天,斯萬的小組利用“哈勃”攜帶的強大的NICMOS 光譜照相機拍下 HD 189733b 從其恒星和地球之間直線穿過時的照片。來自那顆恒星的光經(jīng)過 HD 89733b的大氣,帶來泄露實情的化學成分痕跡,但主要的任務是在一堆波長中發(fā)現(xiàn) 了這些針。這些觀測結果還證實了水分子的存在,美國宇航局的“斯皮策”太空望遠鏡 先前曾提到過這一點。 亞利桑那大學行星科學家亞當-肖曼在一篇評論中表示,這一成果朝著了解系外 行星邁進了一大步。
如今,“哈勃”和“斯皮策”太空望遠鏡已逐漸老去,但新一代更強 大的軌道平臺正在構建之中。肖曼在《自然》雜志上說:“我們現(xiàn)在看到了一場革命 的開始,這場革命將拓寬人類有關太陽系外行星世界的知識?!?[編輯本段] 物質的理化常數(shù) 化學品中文名稱:甲烷 別名:沼氣,甲基氫化物 英文名稱 methane 技術說明書編碼:51 馬來文 metana CASNo.:74-82-8 分子式:CH 分子量:16.04 國標編號 21007 分類:有機物 鍵角10928′ 外觀與性狀:無色無嗅氣體,比空氣輕 分子結構:甲烷分子是正四面體形分子、非極性分子。 晶體類型:分子晶體(sp3 蒸汽壓53.32kPa/-168.8 -182.5沸點:-164 相對密度(水=1)0.42(-164)相對蒸氣密度(空氣=1):0.55 飽和蒸氣壓(kPa):53.32(-168.8) 燃燒熱 890.31KJ/mol 總發(fā)熱量 55900kJ/kg(40020kJ/m3),,凈熱值 50200kJ/k g(35900kJ/m3) 臨界溫度():-82.6 臨界壓力(MPa):4.59 爆炸上限%(V/V):15 爆炸下限%(V/V):5.3 閃點():-188 引燃溫度():538 分子直徑 0.414nm。
[編輯本段] 甲烷的物理性質 甲烷物理性質:甲烷是無色、可燃和無毒的氣體。沸點為-161.49。甲烷對空 氣的重量比是 0.54,比空氣約輕一半。甲烷溶解度很少,在 20、0.1 千帕時,100 單位體積的水,只能溶解 個單位體積的甲烷。[編輯本段] 對環(huán)境的影響 健康危害 侵入途徑:吸入。 健康危害:甲烷對人基本無毒,但濃度過高時,使空氣中氧含量明顯降低,使人 窒息。當空氣中甲烷達 25%-30%時甲烷,可引起頭痛、頭暈、乏力、注意力不集中、呼 吸和心跳加速、共濟失調。若不及時遠離,可致窒息死亡。皮膚接觸液化的甲烷,可 致凍傷。 毒理學資料及環(huán)境行為 毒性:屬微毒類。允許氣體安全地擴散到大氣中或當作燃料使用。有單純性窒息 作用,在高濃度時因缺氧窒息而引起中毒??諝庵羞_到 25~30%出現(xiàn)頭昏、呼吸加 速、運動失調。 急性毒性:小鼠吸入 42%濃度60 分鐘,麻醉作用;兔吸入 42%濃度60 分鐘, 麻醉作用。 危險特性:易燃,與空氣混合能形成爆炸性混合物,遇熱源和明火有燃燒爆炸的 危險。與五氧化溴、氯氣、次氯酸、三氟化氮、液氧、二氟化氧及其它強氧化劑接觸 反應劇烈。 燃燒(分解)產(chǎn)物:碳(極不完全燃燒),一氧化碳(不完全燃燒)、二氧化碳和 路易斯結構:[編輯本段] 實驗室監(jiān)測方法 氣相色譜法《空氣中有害物質的測定方法》(第二版),杭士平編 可燃溶劑所顯色法;容量分析法《水和廢水標準檢驗法》第 20 [編輯本段]環(huán)境標準 職業(yè)接觸限值 中國 MAC(mg/m3):未制定標準 前蘇聯(lián) MAC(mg/m3):300 美國 車間衛(wèi)生標準 窒息性氣體 TLVTN:ACGIH 窒息性氣體 TLVWN:未制定標準 [編輯本段] 應急處理處置方法 泄漏應急處理 迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至上風處,并進行隔離,嚴格限制出入。
切斷火源。建 議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿消防防護服。盡可能切斷泄漏源。合理通風, 加速擴散。噴霧狀水稀釋、溶解。構筑圍堤或挖坑收容產(chǎn)生的大量廢水。如有可能, 將漏出氣用排風機送至空曠地方或裝設適當噴頭燒掉。也可以將漏氣的容器移至空曠 處,注意通風。漏氣容器要妥善處理,修復、檢驗后再用。 防護措施 呼吸系統(tǒng)防護:一般不需要特殊防護,但建議特殊情況下,佩帶自吸過濾式防毒 面具(半面罩)。 眼睛防護:一般不需要特別防護,高濃度接觸時可戴安全防護眼鏡。 身體防護:穿防靜電工作服。 手防護:戴一般作業(yè)防護手套。 其它:工作現(xiàn)場嚴禁吸煙。避免長期反復接觸。進入罐、限制性空間或其它高濃 度區(qū)作業(yè)氫氣報警器,須有人監(jiān)護。 急救措施 皮膚接觸:若有凍傷一氧化碳報警器,就醫(yī)治療。 眼睛接觸: 吸入:迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如 呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫(yī)。 滅火方法:切斷氣源。若不能立即切斷氣源,則不允許熄滅正在燃燒的氣體。噴 水冷卻容器,可能的話將容器從火場移至空曠處。滅火劑:霧狀水、泡沫、二氧化碳、 干粉 環(huán)境危害 燃爆危險:本品易燃甲烷,具窒息性。 有害燃燒產(chǎn)物:一氧化碳。
[編輯本段] 操作處置與儲存運輸 操作注意事項: 密閉操作,全面通風。操作人員必須經(jīng)過專門培訓,嚴格遵守操作規(guī)程。遠離火 種、熱源,工作場所嚴禁吸煙。使用防爆型的通風系統(tǒng)和設備。防止氣體泄漏到工作 場所空氣中。避免與氧化劑接觸。在傳送過程中,鋼瓶和容器必須接地和跨接,防止 產(chǎn)生靜電。搬運時輕裝輕卸,防止鋼瓶及附件破損。配備相應品種和數(shù)量的消防器材 及泄漏應急處理設備。 儲存注意事項: 儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過 30。應與氧化劑 等分開存放,切忌混儲。采用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產(chǎn)生火花的機械設 備和工具。儲區(qū)應備有泄漏應急處理設備。 工程控制:生產(chǎn)過程密閉,全面通風。 其它有害作用:該物質對環(huán)境可能有危害,對魚類和水體要給予特別注意。還應 特別注意對地表水、土壤、大氣和飲用水的污染。 廢棄處置 廢棄處置方法:處置前應參閱國家和地方有關法規(guī)。建議用焚燒法處置。 運輸信息 危險貨物編號:21007 UN 編號:1971 包裝標志: 包裝類別:O52 包裝方法:鋼質氣瓶。 運輸注意事項:采用剛瓶運輸時必須戴好鋼瓶上的安全帽。鋼瓶一般平放甲烷,并應 將瓶口朝同一方向,不可交叉;高度不得超過車輛的防護欄板,并用三角木墊卡牢, 防止?jié)L動。
運輸時運輸車輛應配備相應品種和數(shù)量的消防器材。裝運該物品的車輛排 氣管必須配備阻火裝置,禁止使用易產(chǎn)生火花的機械設備和工具裝卸。嚴禁與氧化劑 等混裝混運。夏季應早晚運輸,防止日光曝曬。中途停留時應遠離火種、熱源。公路 運輸時要按規(guī)定路線行駛,勿在居民區(qū)和人口稠密區(qū)停留。鐵路運輸時要禁止溜放。 [編輯本段] 法規(guī)信息 化學危險物品安全管理條例(1987 17日國務院發(fā)布),化學危險物品安全 管理條例實施細則(化勞發(fā)[1992]677 號),工作場所安全使用化學品規(guī)定([1996]勞部 423號)等法規(guī),針對化學危險品的安全使用、生產(chǎn)、儲存、運輸、裝卸等方面均 作了相應規(guī)定;常用危險化學品的分類及標志(GB13690-92)將該物質劃為第 2.1 燃氣體。[編輯本段] 甲烷——21 世紀的主要能源 甲烷是一種可燃性氣體,而且可以人工制造,所以,在石油用完之后,甲烷將會 成為重要的能源。 甲烷完全燃燒化學方程式: CH4 2H2O甲烷人工制法: 、甲烷菌分解法將有機質放入沼氣池中,控制好溫度和濕度,甲烷菌迅速繁殖,將有機質分解成 甲烷、二氧化碳、氫、硫化氫、一氧化碳等,其中甲烷占 60%-70%。
經(jīng)過低溫液化, 將甲烷提出,可制得廉價的甲烷 2、合成法 將二氧化碳與氫在催化劑作用下,生成甲烷和氧,再提純。 CO+2H= CH+O 將碳蒸汽直接與氫反應,同樣可制得高純的甲烷。 甲烷分子結構特征 甲烷是正四面體結構,碳原子位于該空間圖形的中心,4 個氫原子位于正四面體的 個頂點上實驗室制甲烷的方法: 無水醋酸鈉(CH3COONa)和堿石灰(NaOH CaO【做干燥劑】)反應方程式:CH3COONa+NaOH=Na2CO3+CH4 裝置: 收集: 排水法或向下排空氣法 3.甲烷的受熱分解 在隔絕空氣并加熱至 1000的條件下,甲烷分解生成炭黑和氫氣 高溫 CH C+2H氫氣是合成氨及汽油等工業(yè)的原料;炭黑是橡膠工業(yè)的原料
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