Khí metan (CH4) chắc đã không còn là cái tên xa lạ đối với tất cả mọi người. Thế nhưng tất cả mọi người đã hiểu rõ gì về khí Metan cũng như công dụng, chức năng của chúng đối với đời sống con người chưa? Bạn cũng sẽ bất ngờ khi khí Metan không phải ở đâu xa, mà chính là những vật liệu có trong gia đình chúng ta.

Khí Metan là gì?

Khí metan (methane) hay còn có tên gọi khác là khí bùn ao, được kí hiệu là CH4 trong hóa học.

Là một hidrocacbon nằm trong dãy đồng đẳng akan. Chúng là thành phần chính của khí dầu mỏ, có trong tự nhiên khá nhiều. Metan được tạo ra trong quá trình chế biến, chưng cất hay sản xuất khí dầu mỏ. Chính vì vậy nó cũng xuất hiện trong gia đình của bạn vì nó có trong các bình gas.

Tính chất vật lí của CH4:

  • Meta là chất khí không màu không mùi, không vị. Chúng rất độc và dễ bắt cháy, tạo ra lửa màu xanh.
  • CH4 hóa lỏng khi ở −162 °C, hóa rắn ở −183 °C
  • Điểm bốc cháy là 537 °C
  • Khối lượng riêng của metan là 0.717 kg/m3
  • Metan không có khả năn hòa tan trong các dung môi phân cực vì không có sư liên kết giữa các hidro, chúng chỉ tan trong dung môi không phân cực.
  • CH4 không có tính dẫn điện.

Tính chất hóa học của CH4

Công thức cấu tạo Của CH4

Ch4
Công thức phân tử khí metan

Metan có thể tham gia vào một số phản ứng hóa học như:

  • Phản ứng thế với halogen clo, brom

Mêtan phản ứng với Halogen cho ra dẫn xuất halogen và hidro halogenua.

Ví dụ đối với Cl: Metan phản ứng với Clo trong ánh sáng khuếch tán theo nhiều giai đoạn:

CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl
CH3Cl + Cl2 → CH2Cl2 + HCl
CH2Cl2 + Cl2 → CHCl3 + HCl
CHCl3 + Cl2 → CCl4 + HCl
  • Phản ứng với hơi nước tạo khí CO

CH4 + H2O = CO + H2O

Điều kiện phản ứng: Nhiệt độ 1000, Chất xúc tác Ni

  • Phản ứng cháy với oxi

Phản ứng cháy hoàn toàn:

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O + Q

Q= −891 kJ/mol ở 25oC, 1 atm

Phản ứng cháy không hoàn toàn: Được dùng trong sản xuất fomanđehit, bột than, khí đốt,…

(đốt trong điều kiện thiếu không khí)

  • Phản ứng phân hủy tạo axetilen

Metan bị nhiệt phân bằng cách nung nóng nhanh metan với 1 lượng nhỏ oxi ở nhiệt độ khoảng 1500oC:

 (ΔH = 397kJ/mol)

Oxi được dùng để đốt cháy 1 phần metan, cung cấp thêm nhiệt cho phản ứng.

Xem thêm: Báo giá dịch vụ hút hầm cầu tại Đà Nẵng như thế nào?

Ứng dụng của Metan đối với đời sống con người

Metan được ứng dụng vào đời sống sinh hoạt và sản xuất của con ngời rất nhiều, có thể kể đến  như:

Ứng dụng CH4 làm các nhiên liệu:

CH4 cũng chính là một nhiên liệu không thể thiếu trong đời sống, đặc biệt có trong khí gas. Nấu bằng khí gas, đồ sưởi ấm giúp bạn giảm bớt lượng thải CO, CO2 ra ngoài không khí thay vì dùng bằng than, củi.

Ứng dụng CH4 vào công nghiệp:

Metan khá “ tích cực “ trong các phản ứng hóa học ở nhiều dạng khác nhau: rắn, lỏng, khí. Trong các ngành công nghiệp hóa học, metan là nguyên liệu tạo ra một số chất như hydro, methanol, axit axetic và anhydrit axetic.

Ứng dụng của metan
Ứng dụng của metan trong thực tế

Vậy bạn có biết Metan có ở đâu trong tự nhiên không?

  • Metan có thể xuất hiện từ các khí thải của sự đốt cháy nhiên liệu hóa thạch, cháy rừng cũng không ngoại lệ.
  • CH4 có trong quá trình sinh học có trong ruột của động vật, tiêu biểu là sự men hóa trong đường ruột, dạ dày của động vật nhai lại.
  • Có trong sự phân hủy kị khí ở những nơi ao hồ, đầm lầy, trầm tích dưới đáy biển… Dưới hầm cầu chúng cũng xuất hiện vì sự lên men yếm khí.
  • CH4 là một trong những thành phần chính của khí tự nhiên, đặc biệt là khí dầu mỏ, vì thế chúng rất dễ bắt cháy.
  • Một điểm đặc biệt lưu ý là metan có nhiều ở trong những hang động, đá giếng sâu. Vì thế tuyệt đối không tự ý đi xuống dưới giếng, hố sâu khi không được chuẩn bị kĩ càng. Muốn xuống giếng sâu phải mang đồ bảo hộ và mặt nạ chống độc. Đặc biệt hơn tuyệt đối không được mang theo bất cứ vật dụng, vật liệu nào dù kích nổ, bắt cháy ở mức độ nào. Chỉ cần bạn sử dụng một ngọn lửa rất nhỏ nhưng trong môi trường chứa nhiều Metan cũng gây cháy lớn, phát nổ và chết người.
  • Khí Metan tuy không độc trực tiếp nhưng cũng gây nguy hiểm cho con người như: dễ bắt cháy gây nổ, tích tụ quá nhiều sẽ gây ngạt thở, đồng thời còn có khả năng gây nhiễm độc khí CO.
  • Metan còn là một trong những chất tạo nên hiện tượng hiệu ứng nhà kính, nóng lên toàn cầu. Nó có ở trong khí quyển Trái Đất nhưng không đáng kể. Mật độ Metan còn thay đổi theo mùa, tuy nhiên hiện nay nó vẫn đang có chiều hướng tăng.

Hi vọng qua bài viết trên có thể giúp ích cho người đọc những thông tin về khí Metan. Những ứng dụng cũng như nguy hiểm mà Metan gây ra để phòng tránh kịp thời.

Nguồn https://xulychatthai.com.vn/