Khí metan là gì? Khí metan ứng dụng để làm gì và có ở đâu?

Khí Metan là gì? Tính chất vật lý, hóa học của metan? Ứng dụng khí metan trong cuộc sống là gì? Tất cả sẽ được giải đáp trong nội dung bài viết dưới đây.

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.

Xem thêm: Khí so2 có tác hại như thế nào đến cuộc sống con người

Tính chất hóa học của CH4

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,…

• 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.

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

Metan tham gia nhiều 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 quan trọng như hydro, methanol, axit axetic và anhydrit axetic.

Xem thêm: Khí radon là gì?

• Tạo ra từ các khí thải của việc đốt cháy nhiên liệu hóa thạch, hay cháy rừng. 

• CH4 còn có trong quá trình sinh học như ở trong ruột của động vật, tiêu biểu là sự men hóa trong đường ruột, dạ dày của động vật nhai lại.

• Tạo ra do 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, do đó mà chúng rất dễ bắt cháy.

• CH4 còn có nhiều ở trong những hang động, đá giếng sâu. Vì thế, không nên tuyệt đối tự ý đi xuống dưới giếng, hố sâu khi không được chuẩn bị kĩ càng. 

Lưu ý: 

• Tuy khí metan không độc trực tiếp nhưng cũng gây khá nhiều nguy hiểm cho con người như: dễ bắt cháy gây nổ, tích tụ quá nhiều sẽ gây ngạt thở, hay gây nhiễm độc khí CO.

• Chúng còn là một trong những chất tạo nên hiện tượng hiệu ứng nhà kính, nóng lên toàn cầu, gây nguy hiểm đến con người và các loài sinh vật. 

Trên đây là những thông tin cơ bản về khí metan, cũng như ứng dụng của nó ra sao. Hy vọng có thể giúp bạn đọc nhớ lại hay những người chưa biết có thể hiếu thêm về một loại chất khí quen thuộc với cuộc sống chúng ta.