Какой газ лучше заправлять в авто, метан или пропан. Жидкий метан: особенности и применение Метан где

Предприятия были вынуждены сжигать жидкий метан с помощью факелов, так как не имели возможности передавать конденсат для последующей нефтехимической переработки. Сейчас его научились транспортировать и использовать во многих областях промышленности. При этом он хорошо хранится и не образует при сгорании вредных примесей.

Физические и химические свойства метана

Метан относится к простейшим углеводородам. Он легче воздуха, не токсичен, плохо растворяется в воде, не имеет ощутимого запаха. Считается, что метан не опасен для человека, но известны случаи его воздействия на центральную и вегетативную нервную систему. Накапливаясь в закрытом помещении, при концентрации в воздухе от 4 % до 17 % становится взрывоопасным. Поэтому для обнаружения его человеком (без приборов) в метан часто добавляют специальные вещества, напоминающие запах газа. Относится к В метане проявляются слабые наркотические свойства, которые ослаблены малой растворимостью в воде.

По происхождению в результате соединений с различными веществами и химических реакций подразделяется на:

  • биогенный (органический);
  • абиогенный (неорганический) ;
  • бактериальный (жизнедеятельность микроорганизмов);
  • термогенный (термохимические процессы).

Получают этот газ также и в лаборатории при нагревании натронной извести или безводного гидроксида натрия с замороженной уксусной кислотой.

Метан в жидком состоянии занимает объём в 600 раз меньше, чем в газообразном. Поэтому для удобства транспортировки и хранения его подвергают сжижению. Жидкий метан - это бесцветная жидкость, не имеющая запаха. Она сохраняет практически все свойства газа. жидкого метана составляет 4,58 МПа (минимальное, при котором он превращается в жидкость).

Существование в природе

Метан входит в состав и является основным составляющим веществом следующих газов:

  • природных (до 98 %);
  • нефтяных (40-90 %);
  • болотных (99 %);
  • рудничных (35-50 %);
  • грязевых вулканов (более 94 %).

Он также содержится в составе воды океанов, озёр, морей. Присутствует в атмосфере таких планет, как Земля, Сатурн, Юпитер, Уран, и в поверхностных газах Луны. Большое количество содержится в угольных пластах. Это делает добычу в закрытых проходках взрывоопасным видом деятельности.

Технология сжижения природного газа

Чистый метан получают из удаляя из него другие компоненты: этан, пропан, бутан и азот. Чтобы получить жидкий метан, газ сжимают с последующим охлаждением. Процесс сжижения производится циклами. На каждом этапе объём уменьшатся до 12 раз. В жидкость он превращается в последнем цикле. Для сжижения используются разные виды установок, среди них:

  • дроссельные;
  • турбинно-вихревые;
  • турбодетандерные.

При этом могут использоваться следующие схемы:

  • каскадная;
  • расширительная.

В каскадной схеме используются три агента для охлаждения. При этом температура жидкого метана снижается поэтапно. Такая технология требует больших капитальных затрат. В настоящее время данный процесс усовершенствовали и стали применять сразу смесь хладоагентов (этан и пропан). Такая схема стала самоохлаждающей, так как эти вещества получают из сжижаемого природного газа. Затраты немного уменьшились, но всё же остаются высокими.

При применении расширительной схемы используются более экономичные центробежные машины. Смесь предварительно очищают от воды и других загрязнений и сжижают под давлением за счёт теплообмена с холодным расширенным газовым потоком. Однако этот процесс требует большего затрата энергии, чем при каскадной схеме (на 25-35 %). Но в то же время экономятся капитальные затраты на компрессоры и эксплуатацию оборудования.

Температура жидкого метана, полученного в результате вышеописанного процесса, составляет в среднем 162 градуса.

Применение метана

Область применения метана, как в газообразном так и в жидком состоянии, очень обширна. Его используют как топливо, в виде сырья для промышленности, в быту, в качестве анаболических стероидов для наращивания мышечной массы тела.

При неполном сгорании из метана получают сажу, которая широко используется в промышленности: при производстве резины, штемпельной краски, крема для обуви и др. Используют также для производства синильной и уксусной кислоты, метанола, ацетилена, аммиака, сероуглерода, в качестве (вечный огонь).

Жидкий метан используется в качестве моторного топлива для автомобилей. У него октановое число на 15 % выше, чем у бензина, а также высокая теплотворная способность и антидетонационные свойства. По отзывам жидкий метан сгорает практически полностью и при правильной установке соответствующего оборудования на автомобиль происходит довольно-таки весомая экономия по сравнению с бензином (при поездках на большие расстояния).

Данный газ активно применяется для производства препаратов, увеличивающих мышечную массу тела. На его основе выпускаются такие средства, как "Дианогед", "Данабол", "Неробол", которые пользуются наибольшим спросом. Считается, что эти препараты положительно влияют на организм человека:

  • укрепляют кости;
  • стимулируют формирование половых признаков;
  • сжигают жировые прослойки;
  • увеличивают выносливость;
  • ускоряют синтез протеина.

Однако важно помнить, что у всех препаратов есть побочные действия, поэтому принимать их надо под контролем врача.

Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что производство жидкого метана является очень перспективным направлением современной промышленности.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Метан - простейший представитель класса предельных углеводородов (строение молекулы приведено на рис. 1). Это бесцветный легкий горючий газ, не имеющий запаха и почти нерастворимый в воде.

Температура его кипения равна -161,5 o С, температура затвердевания -182,5 o С. Смесь метана с воздухом крайне взрывоопасна (особенно в соотношении 1:10).

Рис. 1. Строение молекулы метана.

Получение метана

Метан довольно часто встречается в природе. Он является основной составной частью природного газа газовых месторождений (до 97%), в значительном количестве содержится в попутном нефтяном газе (выделяющемся при добыче нефти), а также в коксовом газе. Выделяется со дна болот, прудов и стоячих вод, где он образуется при разложении растительных остатков без доступа воздуха, почему метан получил также название болотного газа. Наконец, метан постоянно скапливается в каменноугольных шахтах, где его называют рудничным газом.

Синтетические способы получения метана показывают взаимосвязь неорганических веществ с органическими. Можно выделить промышленные (1, 2, 3) и лабораторные (4, 5) способы его получения:

C + 2H 2 →CH 4 (kat = Ni, t 0) (1);

CO + 3H 2 → CH 4 + H 2 O (kat = Ni, t = 200 - 300 o C) (2);

CO 2 + 4H 2 → CH 4 + 2H 2 O (kat, t 0) (3);

Al 4 C 3 + 12H 2 O → CH 4 + 4Al(OH) 3 (4);

CH 3 COONa + NaOH→ CH 4 + Na 2 CO 3 (5).

Химические свойства метана

Метанпредставляет собой малореакционноспособное органическое соединение. Так, в обычных условиях он не реагирует с концентрированными кислотами, расплавленными и концентрированными щелочами, щелочными металлами, галогенами (кроме фтора), перманганатом калия и дихроматом калия в кислой среде.

Все химические превращения, характерныедля метана протекают с расщеплением cвязейC-H:

  • галогенирование (S R)

CH 4 + Cl 2 → CH 3 Cl + HCl ();

  • нитрование (S R)

CH 4 + HONO 2 (dilute) → CH 3 -NO 2 + H 2 O (t 0);

  • сульфохлорирование (S R)

CH 4 + SO 2 + Cl 2 → CH 3 -SO 2 Cl + HCl ();

Различают каталитическое (в качестве катализаторов применяют соли меди и марганца) (1, 2, 3) и полное (сгорание) (4) окисление метана:

2CH 4 + O 2 → 2CH 3 OH (p, t 0) (1);

CH 4 + O 2 → HC(O)H + H 2 O (NO, t 0) (2);

2CH 4 + 3O 2 → 2HCOOH + 2H 2 O (kat = Pt, t 0) (3);

CH 4 + 2O 2 →CO 2 + 2H 2 O + Q (4).

Конверсию метана водяным паром и диоксидом углерода также можно отнести к способам его окисления:

CH 4 + H 2 O →CO + 3H 2 (kat = Ni, t = 800 o C);

CH 4 + CO 2 → 2CO + 2H 2 .

Крекинг метана - важнейший метод химической переработки нефти и её фракций с целью получения продуктов меньшей молекулярной массы - смазочных масел, моторных топлив и т.д., а также сырья для химической и нефтехимической промышленности:

2CH 4 → HC≡CH + 3H 2 (t = 1500 o C).

Применение метана

Метан составляет сырьевую основу важнейших химических промышленных процессов получения углерода и водорода, ацетилена, кислородсодержащих органических соединений - спиртов, альдегидов, кислот.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

ПРИМЕР 2

Задание Рассчитайте объемы хлора и метана, приведенные к нормальным условиям, которые потребуются для получения тетрахлорида углерода массой 38,5 г.
Решение Запишем уравнение реакции хлорирования метана до тетрахлорида углерода (реакция происходит под действием УФ-излучения):

CH 4 + 4Cl 2 = CCl 4 + 4HCl.

Рассчитаем количество вещества тетрахлорида углерода (молярная масса равна - 154 г/моль):

n(CCl 4) = m (CCl 4) / M (CCl 4);

n(CCl 4) = 38,5 / 154 = 0,25 моль.

Согласно уравнению реакции n(CCl 4) : n(CH 4) = 1:1, т.е. n(CCl 4) = n(CH 4) = 0,25 моль. Тогда объем метана будет равен:

V(CH 4) = n(CH 4) × V m ;

V(CH 4) = 0,25 × 22,4 = 5,6 л.

По уравнению реакции найдем количество вещества хлора. n(CCl 4) : n(Cl 2) = 1:4, т.е. n(Cl 2) =4 × n(CCl 4) = 4 × 0,25 = 1 моль. Тогда объем хлора будет равен:

V(Cl 2) = n(Cl 2) × V m ;

V(Cl 2) = 1 × 22,4 = 22,4 л.

Ответ Объемы хлора и метана равны 22,4 и 5,6 л соответственно.

Автолюбитель, решивший перевести свой автомобиль на газомоторное топливо, сталкивается с дилеммой: «Что лучше - метан или пропан?» Что выбрать? Какой из них - более надежный и экономичный? Ведь установить дорогостоящее ГБО - не колесо поменять. Каждый вариант имеет как своих сторонников, так и противников. Статистика свидетельствует: более 70 % машин с ГБО работает на пропане, около 30 % - на метане. С чем связана такая разница? В данной ситуации лучшим решением будет объективно рассмотреть сильные и слабые стороны использования метана и пропана.

Знаете ли вы? Перевод автотранспорта на углеводородные газы начался в середине XX века в Европе и Северной Америке. Главной причиной этого стала кампания в защиту экологии. Рост цен на бензин сделал такой переход еще более привлекательным.

Расход и цена заправки

Рынок предлагает владельцам машин с ГБО два варианта газомоторного топлива: метан (СН4) - природный газ без запаха и цвета. Главное, чем отличается метан от пропана, он не сжижается, а в газообразном состоянии сжимается в баллоне до 270 атмосфер (баллоны очень прочные, тяжелые (от 65 до 130 кг) и громоздкие). Октановое число - 110-120. Следует учитывать, что заправка метаном - процесс довольно длительный (до 40 минут): заправить баллон, выдержать минут 20, дозаправить (без учета очереди); пропан-бутан. Пропан (С3Н8) - побочный продукт добычи нефти, углеродный газ без запаха и цвета. Находится в сжиженном состоянии. Бутан (схожий углеродный газ) добавляется в пропан для получения нужного октанового числа. Рабочее давление в баллоне - 12-15 атмосфер. Баллоны относительно легкие и компактные (40 - 50 кг). Октановое число - 102-105.

В оба газа добавляют специальные сильно пахнущие вещества - одоранты (чтобы можно было почувствовать утечку газа).

Расход обоих газов на 100 км пробега различается незначительно: пропан - 10-11 л (ГБО 5 поколения - 8-9 л); метан - 9-10 м куб. Перерасход по отношению к бензину: пропан - примерно 10% (при использовании современного оборудования - 1:1); метан - в городском режиме 1:1, за городом - на 15-20% ниже, чем на бензине. Учитывая, что оба газа дешевле бензина (пропан - примерно в два раза, метан - в три раза (чем метан лучше пропана)) - экономия налицо.

Безопасность использования

Вопрос «Насколько безопасно использовать газ как топливо автомобиля и что лучше для автомобиля - пропан или метан?», - один из важных при принятии решения об установке ГБО. К основным показателям безопасности относятся: температура воспламенения - или какова вероятность возгорания от контакта с разогретым двигателем. У бензина пары могут загореться при 170-250 градусах, пропан - 365-450, метан - 536-600 градусов. Выводы: по данному показателю использование газа безопаснее бензина; давление в газовом баллоне (показатель взрывоопасности). Этот показатель требует особого внимания. Баллоны авто на метане - высокопрочные (рассчитаны на очень высокое давление), их трудно повредить в ДТП (это плюсы), но они громоздкие и тяжелые (минусы). Баллоны для пропана более уязвимые и нуждаются в регулярном контроле; экологическая безопасность - выхлоп в несколько раз чище, чем у бензинового двигателя (метан - абсолютная безопасность).

Важно! Зимой заправка автомобиля газом происходит быстрее, чем летом. При высоких температурах увеличивается давление в баллоне из-за расширения газа. Чтобы снизить его, можно раскачать автомобиль вверх-вниз при заправке - стенки баллона охладятся.

Необходимо соблюдать несложные правила безопасности: Перед поездкой проверить герметичность соединений (на наличие запаха). Проверить надежность крепления баллона для газа и трубопроводов к нему. Регулярно проходить освидетельствование газового оборудования. Подводя итоги, скажем - уровень безопасности использования газа в качестве топлива - очень высокий (особенно при использовании ГБО 4, 5 поколений).

Цена установки

Цены на установку ГБО зависят от нескольких факторов: пропановые или метановые ГБО, их поколение, производитель, класс и возраст автомобиля.

Важно! Экономить на установке ГБО в профессиональных сервисных центрах за счет «гаражных мастерских» не стоит - от этого будет зависеть ваша безопасность!

Абсолютное большинство сервисных центров (до 90 %) предлагают установить оборудование под газ пропан-бутан. Предлагаются в основном иностранные системы из Италии (Lovato, Tomasetto, BRC), Польши (STAG, Valtek), Франции (Guther), Нидерландов (Prins), Литвы (Tamona) и др. На карбюраторные автомобили (отечественные и иностранные) можно устанавливать ГБО второго поколения (в ценовом эквиваленте это будет составлять от 275 до 300 евро). На инжекторные автомобили с впускным коллектором из металла - ГБО второго и четвертого поколения, с пластиковым коллектором (с 2001 года) - только ГБО 4.

Цена за ГБО четвертого поколения зависит от числа цилиндров и фирмы изготовителя (четыре цилиндра от STAG будет стоить - 300 евро, Lovato - 350, BRC - 620, восемь, соответственно - 640, 940, 1150). В стоимость входит комплектация, установка, гарантия, оформление полного пакета документов. Время установки составляет от 4 до 12 часов. Большинство производителей ГБО метана также иностранные производители. Минимальные цены на установку метанового ГБО 3 поколения (фирма Tartarini (Италия)) начинаются от 586 евро, 4 поколения - 800 евро. Плюс дополнительно около 200 евро на оформление сертификата. Следует учитывать, что 4 поколение ГБО метан в отличие от пропана - последнее и дальше развиваться уже не сможет (в 5 и 6 газ подается жидким, метан - газообразный). Еще одна проблема - в отличии от пропана, установкой метанового оборудования занимается немного предприятий и конкуренция здесь небольшая. Вывод: цена установки метанового ГБО значительно превышает установку аналогичного пропанового оборудования.

Важно! Не следует заправлять баллон «До полного!». Необходимо придерживаться правила - заправлять не более 80 % объема. Если на машине стоит отсекатель (мультиклапан), газ автоматически перекроется при достижении заданного давления. Если отсекателя нет - нужно контролировать самостоятельно.

Действие на мотор

Споры о том, что лучше для двигателя - бензин, метан или пропан длятся с того момента, когда начали использовать газомоторное топливо. Существует точка зрения, что газ плохо влияет на состояние двигателя. Более чем 60-летняя практика использования ГБО-оборудования показала что: Газ не смывает, подобно бензину, масло с цилиндров - цилиндры изнашиваются меньше и срок службы увеличивается. При работе на газе отсутствует детонация двигателя (октановое число метана и пропана выше, чем у бензина 95 или 98). Газ не выделяет при сгорании сажи (в отличии от некачественного бензина) на свечах. Соответственно срок службы свечей и катушки зажигания увеличивается. Температура горения газа (особенно метана) действительно выше бензина, но это не является большой проблемой.

Количество заправок

Количество газовых заправок не на много меньше числа обычных АЗС (половина из которых также продают сжиженный пропан). Для пользователей метана проблема заправки стоит на первом месте. Если в большом городе такую заправку отыскать можно (хотя и сложно), за городом, в глуши это исключено. Давление, под которым находится метан (до 250 атмосфер!) требует сложного и дорогого оборудования.

На основании изложенного, сравнивая плюсы и минусы метана, можно констатировать, что метан дает хорошую экономическую выгоду, но требует серьезных первоначальных вложений. Если речь идет об автобусном парке, грузовых перевозках и т.д. - это выгодно. Владельцев легковых автомобилей, желающих использовать метан, ожидает большее количество минусов (громоздкие баллоны займут все пространство багажника, установка оборудования гораздо дороже, невозможность устанавливать оборудование 5 и 6 поколений, постоянные поиски заправок и пр.), чем с пропановым ГБО. В любом случае - решать, стоит ли перевод легкового автомобиля на метан того плюса в экономии против остальных минусов - предстоит только вам.

Знаете ли Вы? В странах Европы газомоторное топливо маркируется - CNG (сжиженный газ или пропан-бутан) и LPG (сжатый газ - метан).

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ НА САЙТЕ

Еще несколько лет назад большинство стартеров для грузовых автомобилей, автобусов и тяжелых транспортных средств имели конструкцию с прямым приводом. В настоящее время есть выбор, купить стартер с прямым приводом или редукторный стартер. У каждой кон...

Одной из наиболее важных частей при термической обработке металлической детали является закалка или быстрое охлаждение детали для достижения заданных свойств. Нет идеального гасящего средства. У каждого есть свои пр...

Метан представляет собой простое химическое соединение газообразной формы. Вещество не опасно для здоровья человека и не представляет угрозы для жизни. Класс опасности метана – 4 (малоопасные соединения). При регулярном попадании газа в организм происходит поражение центральной нервной системы.

Свойства метана

Газообразное соединение СН 4 – простой углеводород. Метан это газ, который при комнатной температуре, нормальной влажности и атмосферном давлении не имеет запаха и цвета. Он плохо растворяется в воде. Вещество не токсично. В условиях закрытого пространства накапливается и становится взрывоопасным.

Метан – это второй по значимости и количеству в атмосфере парниковый газ после углекислого. Он вырабатывается в условиях отсутствия кислорода (в почве, болоте), выделяется в процессе жизнедеятельности микроорганизмов.

Наибольшие запасы вещества в природе находятся на территориях вечной мерзлоты, в морском дне. В промышленности метан делают из каменного угля.

В связи с его широким распространением существует классификация метана по его происхождению:

  • бактериальный – газ, который образовался как продукт метаболизма живых микроорганизмов;
  • биогенный – метан как результат химических реакций между различными органическими комплексами;
  • абиогенный – газ как продукт соединения неорганических химических элементов с водой;
  • термогенный – образование метана происходит при химических реакциях под действием высоких температур.

Газ используют в химической промышленности для синтеза органических веществ, в космической отрасли в качестве ракетного топлива.

Метан в организме человека

Присутствие метана в организме человека постоянно. Его продуцируют условно-патогенный жители тонкого и толстого кишечника – кишечные палочки.

Установлено, что в небольших количествах газ выделяют все эукариоты – клетки, содержащие ядро, а это весь организм. Если целостность или проницаемость клеточных оболочек и мембран нарушена, под действием метана возрастает риск развития гипоксии – кислородного голодания тканей.

Увеличению газа в организме человека способствуют нервные перенапряжения, стрессовые ситуации, эмоциональная нестабильность. Повышение уровня вещества происходит при острых инфекционных болезнях, которые сопряжены с высокой интоксикацией.

Метан, который выделяется молочно-кислыми бактериями кишечника, играет физиологическую роль. Он влияет на такие процессы, как моторика, перистальтика полых органов пищеварительной системы. Вещество приносит не только пользу, но и вред.

При его избытке у человека возникают такие расстройства:

  • метеоризм, повышенное газообразование;
  • тошнота и отрыжка;
  • вздутие живота, чувство дискомфорта, тянущие боли;
  • функциональные запоры.

Газ не ядовит, поэтому влияние метана на организм человека не вредно. При попадании больших концентраций газа в кровеносное русло не создается угроза жизни, так как метан не растворим в крови, не вступает во взаимосвязь с ее компонентами, не образует токсические комплексы. Смертельные случаи отравления веществом фиксируются крайне редко. Предельно допустимая концентрация – 7000 мг/м 3 .

Причины и симптомы отравления метаном

Существую риски отравления газом. Метан опасен для людей, которые работают в закрытом пространстве – шахты, промышленные строения, где есть риск скопления больших концентраций вещества в помещении, либо люди подвержены систематическому воздействию ядовитого газа.

Хроническая интоксикация организма

Метан в небольших концентрациях оказывает наркотическое действие. Он влияет по принципу анестезирующих препаратов – снижается чувствительность и показатели артериального давления. Наблюдается незначительная возбудимость. Затем вредность метана проявляется расстройствами вегетативной нервной системы:

  1. Глазосердечный рефлекс – надавливая на глазные яблоки при закрытых веках количество сокращений сердца резко снижается до 4-8 ударов в минуту. Это связано с угнетением импульсов блуждающего и тройничного нервов. Осложнения симптома – устойчивая брадикардия, нарушение ритмических сердечных сокращений (асистолия).
  2. Гипотония – стабильное снижение артериального давления, постоянная сонливость, физическая слабость, вялость и разбитость, бледность кожных покровов, одышка, усиливающаяся при движении. На фоне развития гипотонии у пострадавшего случаются обмороки, особенно когда человек находится долгое время в вертикальном положении (в душном транспорте или помещении). Из-за дневной сонливости нарушается качество и продолжительность ночного сна. Днем не ощущает чувства бодрости. Частые симптомы – головокружение, тошнота.
  3. Атропиновая проба резко выраженная – диагностический метод, который позволяет выявить нарушение работы сердца и других внутренних органов.

Острое отравление метаном

Признаки, характерные для отравления метаном в больших концентрациях, отличаются выраженностью. Первоначально человек испытывает удушье. Появляется одышка из-за недостатка кислорода, нарушается кровообращение. Постепенно симптом нарастает. Это может вызвать у человека приступ паники или страха. Пострадавший принимает вынужденное положение тела – наклонен вперед, опираясь на колени. Характеристика дыхания:

  • шумное;
  • частое;
  • иногда со свистом;
  • выдох происходит тяжелее, чем вдох.

Затем присоединяется кашель, может быть усиленная секреция слизистой бронхов. Поэтому иногда наблюдается обильное отхождение мокроты. Из-за ложного чувства нехватки воздуха человек делает глубокие вдохи.

На фоне общей интоксикации и поражения центральной нервной системы действие метана на организм человека проявляется в нарушении координации движений. Особенно страдает мелкая моторика. Признаки отравления головного мозга:

  • эйфория сменяются сильными головными болями, нарушением цикличности дыхания;
  • отсутствие сна, пострадавший засыпает с трудом;
  • потеря аппетита, постоянная тошнота, иногда рвота;
  • нарушения деятельности органов чувств;
  • симптомы обезвоживания организма – сухость во рту, нарушение водно-солевого баланса.

В тяжелых случаях, которые фиксируются редко (у пожилых, людей с ослабленным здоровьем или хроническими болезнями) наблюдается сильная боль в висках и затылке, язык обложен налетом, развивается сухой кашель. Возникает рвота после каждого приема пищи. Нарушается функциональность ЖКТ – боли в эпигастральной области, понос, диспепсия и другие кишечные расстройства. Кожа становится бледной с синим оттенком. Повышается температура тела на 1-2°, вызывая ломоту в костях и озноб.

В самых тяжелых случаях развивается отек легких.

Оказание первой помощи при отравлении метаном

Метан держится в организме недолго, быстро и легко выводится из организма.

Если человек получил острое отравление, его необходимо вынести из очага поражения (помещения) на свежий воздух. Освободить от стесняющей одежды – галстук, шарф, расстегнуть верхние пуговицы одежды. Специфического противоядия не существует. Поэтому пострадавшего нужно быстро доставить в больницу. При тошноте и рвоте человека уложить на бок, чтобы избежать аспирации дыхательных путей.

Если человек находится в бессознательном состоянии, нужно постоянно следить за его дыханием. Можно дать понюхать пары нашатырного спирта. В случае отсутствия легочной деятельности срочно приступить к выполнению искусственного дыхания и массажа сердца пострадавшему.

При хроническом отравлении важно определить источник постоянной интоксикации организма и устранить его. Пациенту назначают симптоматическое лечение, в зависимости от степени поражения организма:

  1. Для поддержания сердечной деятельности показаны сердечные гликозиды. Они компенсируют сердечную недостаточность.
  2. При расстройствах ЖКТ – противорвотные, противодиарейные, антацидные препараты.
  3. Для снятия болевого симптома – спазмолитические средства.
  4. Для стабилизации эмоционального фона – седативные, успокаивающие препараты.

Осложнения

Отравление метаном может повлечь негативные последствия. При хронической интоксикации из-за влияния на нервную систему у человека наблюдаются нервные и психические расстройства:

  • подавленное настроение;
  • нарушение режима сна и бодрствования;
  • упадок сил;
  • отсутствие мотивации, интересов, увлечений;
  • частые депрессии и угнетенное настроение;
  • эмоциональная нестабильность;
  • отсутствие желания общения с людьми.

К физиологически осложнениям относятся поражение внутренних органов, нарушение их функций:

  • сбой работы выделительной системы (почек);
  • нарушение деятельности костного мозга и механизма кроветворения;
  • хроническая недостаточность дыхательной системы;
  • в редких случаях – летальный исход.

Так как метан не имеет запах, его присутствие в помещении не всегда удается зафиксировать. Чтобы избежать отравления сотрудников в производственных сооружениях должны проводить регулярные замеры параметров воздуха или установить специальные приборы, которые фиксируют концентрацию метана в воздухе.

, взрывоопасные газы , парниковый эффект

Часто этот взрывоопасный газ называют «болотным». Всем известен его специфический запах, но на самом деле это — специальные добавки «с запахом газа», которые добавляются для того, чтобы его распознать. При сгорании он практически не оставляет вредных продуктов. Помимо всего прочего, этот газ довольно активно участвует в образовании всем известного парникового эффекта.

Газ, обычно связанный с живыми организмами. Когда в атмосферах Марса и Титана обнаружился метан, у ученых появилась надежда на то, что на этих планетах существует жизнь. На Красной планете метана немного, а вот Титан буквально «залит» им. И уж если не для Титана, то для Марса биологические источники метана столь же вероятны, как и геологические. Метана много на планетах-гигантах - Юпитере, Сатурне, Уране и Нептуне, где он возник как продукт химической переработки вещества протосолнечной туманности. На Земле он редок: его содержание в атмосфере нашей планеты - всего 1750 частей на миллиард по объему (ppbv).

Источники и получение метана

Метан - простейший углеводород, бесцветный газ без запаха. Его химическая формула - CH 4 . Малорастворим в воде, легче воздуха. При использовании в быту, промышленности в метан обычно добавляют одоранты со специфическим «запахом газа». Основной компонент природных (77-99%), попутных нефтяных (31-90%), рудничного и болотного газов (отсюда другие названия метана - болотный или рудничный газ).

На 90–95% метан имеет биологическое происхождение. Травоядные копытные животные, такие как коровы и козы, испускают пятую часть годового выброса метана: его вырабатывают бактерии в их желудках. Другими важными источниками служат термиты, рис-сырец, болота, фильтрация естественного газа (это продукт прошлой жизни) и фотосинтез растений. Вулканы вносят в общий баланс метана на Земле менее 0,2%, но источником и этого газа могут быть организмы прошлых эпох. Промышленные выбросы метана незначительны. Таким образом, обнаружение метана на планете типа Земли указывает на наличие там жизни.

Метан образуется при термической переработке нефти и нефтепродуктов (10-57% по объёму), коксовании и гидрировании каменного угля (24-34%). Лабораторные способы получения: сплавление ацетата натрия со щелочью, действие воды на метилмагнийиодид или на карбид алюминия.

В лаборатории получают нагреванием натронной извести (смесь гидроксидов натрия и калия) или безводного гидроксида натрия с уксусной кислотой. Для этой реакции важно отсутствие воды, поэтому и используется гидроксид натрия, так как он менее гигроскопичен.

Свойства метана

горит в воздухе голубоватым пламенем, при этом выделяется энергия около 39 МДж на 1м 3 . С воздухом образует взрывоопасные смеси . Особую опасность представляет метан, выделяющийся при подземной разработке месторождений полезных ископаемых в горные выработки, а также на угольных обогатительных и брикетных фабриках, на сортировочных установках. Так, при содержании в воздухе до 5–6% метан горит около источника тепла (температура воспламенения 650-750 °С), от 5–6% до 14–16% взрывается, свыше 16% может гореть при притоке кислорода извне. Снижение при этом концентрации метана может привести к взрыву. Кроме того, значительное увеличение концентрации метана в воздухе бывает причиной удушья (например, концентрации метана 43% соответствует 12% O 2).

Взрывное горение распространяется со скоростью 500-700 м/сек; давление газа при взрыве в замкнутом объёме равно 1 Мн/м 2 . После контакта с источником тепла воспламенение метана происходит с некоторым запаздыванием. На этом свойстве основано создание предохранительных взрывчатых веществ и взрывобезопасного электрооборудования. На объектах, опасных из-за присутствия метана (главным образом, угольные шахты), вводится т.н. газовый режим.

При 150-200 °С и давлении 30-90 атм метан окисляется до муравьиной кислоты.

Метан образует соединения включения - газовые гидраты, широко распространенные в природе.

Применение метана

Метан - наиболее термически устойчивый насыщенный углеводород. Его широко используют как бытовое и промышленное топливо и как сырьё для промышленности . Так, хлорированием метана производят метилхлорид, метиленхлорид, хлороформ, четырёххлористый углерод.

При неполном сгорании метана получают сажу , при каталитическом окислении - формальдегид , при взаимодействии с серой - сероуглерод .

Термоокислительный крекинг и электрокрекинг метана- важные промышленные методы получения ацетилена .

Каталитическое окисление смеси метана с аммиаком лежит в основе промышленного производства синильной кислоты. Метан используют как источник водорода в производстве аммиака, а также для получения водяного газа (т. н. синтез-газа): CH 4 + H 2 O → CO + 3H 2 , применяемого для промышленного синтеза углеводородов, спиртов, альдегидов и др. Важное производное метана - нитрометан .

Автомобильное топливо

Метан широко используется в качестве моторного топлива для автомобилей. Однако плотность природного метана в тысячу раз ниже плотности бензина. Поэтому, если заправлять автомобиль метаном при атмосферном давлении, то для равного с бензином количества топлива понадобится бак в 1000 раз больше. Чтобы не возить огромный прицеп с топливом, необходимо увеличить плотность газа. Это можно достичь сжатием метана до 20-25 МПа (200-250 атмосфер). Для хранения газа в таком состоянии используются специальные баллоны, которые устанавливаются на автомобилях.

Метан и парниковый эффект

Метан является парниковым газом . Если степень воздействия углекислого газа на климат условно принять за единицу, то парниковая активность метана составит 23 единицы. Содержание в атмосфере метана росло очень быстро на протяжении последних двух столетий.

Сейчас среднее содержание метана CH 4 в современной атмосфере оценивается как 1,8 ppm (parts per million , частей на миллион). И, хотя это в 200 раз меньше, чем содержание в ней углекислого газа (CO 2), в расчете на одну молекулу газа парниковый эффект от метана - то есть его вклад в рассеивание и удержание тепла, излучаемого нагретой солнцем Землей - существенно выше, чем от СО 2 . Кроме того, метан поглощает излучение Земли в тех «окошках» спектра, которые оказываются прозрачными для других парниковых газов. Без парниковых газов - СO 2 , паров воды, метана и некоторых других примесей средняя температура на поверхности Земли была бы всего –23°C , а сейчас она около +15°C.

Метан высачивается на дне океана через трещины земной коры, выделяется в немалом количестве при горных разработках и при сжигании лесов. Недавно обнаружен новый, совершенно неожиданный источник метана - высшие растения, но механизмы образования и значение данного процесса для самих растений пока не выяснены.

Метан на Земле

Недалеко от Санта-Барбары со дна океана в больших объемах в виде пузырьков выделяется метан – активный парниковый газ

Особенно опасен метан при проведении горных работ

Метан вместо бензина? Легко

Когда в атмосфере Марса был обнаружен метан, у ученых появилась надежда найти на планете следы жизни