Чем пахнет метан


Метан, Methane - Актуальные публикации на сайте компании «НИИ КМ»

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.

Метан — 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 — CH4. 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

Метан горит в воздухе голубоватым пламенем, при этом выделяется энергия около 39 МДж на 1м3. 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/м2. 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): CH4 + H2O → CO + 3H2, 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 CH4 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 (CO2), 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 СО2. Кроме того, метан поглощает излучение Земли в тех «окошках» спектра, которые оказываются прозрачными для других парниковых газов. Без парниковых газов — СO2, 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.

Inkram

Как пахнет утечка газа? 7 Газы и их характерные запахи

Изображение с Pexels

 

Как пахнет утечка газа? Что ж, ответ на этот вопрос полностью зависит от типа газа, с которым вы работаете на своем предприятии. Чтобы помочь вам лучше понять это, мы составили список газов, обычно используемых в промышленности, а также их характерные запахи. Читайте дальше, чтобы узнать больше.

ВАЖНОЕ ПРИМЕЧАНИЕ:  Хотя знание того, как пахнет утечка газа, полезно для обеспечения безопасности вас и вашей команды, вам нужен более технологичный подход, если вы хотите защитить здоровье и безопасность на своем предприятии. Для этого по возможности используйте детекторы утечки газа.

7 Обычно используемые газы и их определяющие запахи

Природный газ (метан)

Природный газ является наиболее часто используемым типом газа в домах, на предприятиях и в промышленности в США. Он состоит в основном из метана, который является самой основной формой семейства молекул углеводородов, состоящих из одного атома углерода, связанного с четырьмя атомами водорода. Поскольку метан часто образуется в результате пищеварения животных и разложения вещества, часто предполагается, что он имеет сильный запах. На самом деле метан сам по себе не имеет запаха.

Однако если вы используете метан в виде природного газа, он будет иметь запах. Это типичный «газовый» запах, который большинство из нас узнают по тому, как мы включаем чугунную печь дома перед тем, как зажечь горелку. Запах вызван преднамеренно добавленной смесью химических веществ, содержащих трет-бутилтиол.

СНГ (пропан и бутан)

СНГ или сжиженный нефтяной газ представляет собой смесь пропана и бутана. Эти газы относятся к семейству углеводородов вместе с метаном, но они немного сложнее. Пропан состоит из трех атомов углерода и восьми атомов водорода, а бутан состоит из четырех атомов углерода и 10 атомов водорода.

Как и метан, ни пропан, ни бутан не имеют собственного запаха. Однако производители газа добавляют в газовую смесь агент этилмеркаптан в целях безопасности. Это обеспечивает узнаваемый запах, который будет знаком каждому, кто когда-либо использовал барбекю с газовым баллоном.

Фтор

Фтор представляет собой химический элемент семейства галогенов, и его атомы соединяются вместе, образуя молекулу F2. Это очень ядовитый газ, очень опасный для людей, животных и окружающей среды. Таким образом, с ним следует обращаться очень осторожно.

Сообщается, что запах фтора похож на запах хлорноватистой кислоты – другими словами, на запах, который вы можете почувствовать при посещении хлорированного бассейна или при использовании чистящего средства на основе отбеливателя.

Хлор

Направляясь от фтора прямо вниз по колонке галогенов таблицы Менделеева, мы немедленно приходим к хлору. Хлор — более тяжелый элемент, чем фтор — у него атомный номер 17 по сравнению с девятью у фтора. Но он разделяет многие свойства своего собрата-галогена.

Эти свойства включают высокую ядовитость, а это означает, что с газообразным хлором следует обращаться очень осторожно. Кроме того, хлор имеет тот же запах «хлорноватистой кислоты», который часто считается очень сильным или острым. Сильный запах отбеливателя или сильный запах, похожий на запах сильно хлорированного бассейна, может указывать на утечку газа.

Поскольку атомный номер хлора делает его значительно тяжелее атомов, таких как азот и кислород в воздухе, вы, скорее всего, почувствуете этот запах в низинах. Он также может сопровождаться зеленовато-желтым цветом, видимым в некоторых случаях невооруженным глазом.

Фреон (ХФУ или ГХФУ)

Фреон — это торговая марка химического хладагента, и в газообразном фреоне содержится множество различных молекул. Большинство этих молекул представляют собой либо хлорфторуглероды (ХФУ), либо гидрохлорфторуглероды (ГХФУ). И, если вы слышали о негативных аспектах этих химических веществ, вы, конечно, не одиноки. ХФУ, в частности, имеют хорошо задокументированную историю разрушения озонового слоя, который защищает планету от источников радиации за пределами атмосферы. Таким образом, крупная утечка ХФУ может иметь серьезные экологические последствия.

Сообщается о различных запахах газообразного фреона, возможно, отражающих различные химические вещества, из которых состоят отдельные формы фреона. Наиболее распространенные запахи включают сладкие ароматы, аммиак, кошачью мочу, краску или жидкость для снятия краски/средства для снятия лака.

Ацетилен

Ацетилен, также известный как этин, является простейшим углеводородом, в котором атомы углерода соединены тройными связями. Он имеет широкий спектр промышленных применений, но чаще всего используется в качестве топлива для высокотемпературных сварочных работ. Как и следовало ожидать, это делает ацетилен легковоспламеняющимся соединением, а бесцветный газ может представлять серьезную опасность при утечке.

Даже самые чистые формы ацетиленового газа, используемые в промышленности, сохраняют некоторые следы фосфинов, которые используются при его приготовлении – оставшихся от карбида кальция, который используется для получения газа. Эти фосфины производят запах, похожий на запах чеснока, что делает газ относительно легким для обнаружения человеческими ноздрями.

Сероводород

Сероводород — это газ тяжелее воздуха. Это означает, что при выпуске он опускается в низменные районы, где может накапливаться в опасных концентрациях. Газ имеет сильный запах тухлых яиц, что отличает его от других подобных газов.

Если вы чувствуете запах тухлых яиц и используете сероводород на своем предприятии, это может свидетельствовать об утечке. Однако стоит отметить, что сероводород и связанный с ним запах могут образовываться из других источников, включая бактерии, питающиеся сульфатами в ваших трубопроводах.

Водород сам по себе не имеет запаха и поэтому не может быть обнаружен таким образом. Однако он легко воспламеняется, и вы должны принять меры предосторожности на своем участке, чтобы избежать утечки.

Обязательно защитите свое помещение

Хотя запахи являются признаком утечки газа, они не должны быть вашей первой и последней линией защиты. Убедитесь, что ваше предприятие и ваша команда защищены надлежащими детекторами утечки газа в ключевых зонах по всему объекту. Эти приборы обеспечивают гораздо более точную и надежную защиту от потенциальных утечек газа, а также дадут вам заблаговременное предупреждение, необходимое для принятия правильных мер безопасности.

Что делать, если вы почувствовали запах природного газа

Что делать, если вы почувствовали запах природного газа

Немедленное реагирование на утечку газа необходимо для обеспечения общественной безопасности. Не задерживай. Не игнорируйте запахи газа. Приведенные ниже рекомендации помогут вам справиться с любой потенциальной утечкой газа. Позвоните в свою газовую компанию или 911 для получения помощи. См.:

Кому звонить в экстренных случаях
 

Природный газ не имеет запаха. Газовые компании добавляют безвредный химикат под названием меркаптан, чтобы придать ему характерный запах «тухлых яиц». Весь природный и пропановый трубопроводный газ в Коннектикуте одорирован.
 

Если вы чувствуете запах газа рядом с прибором , это может быть просто погасшая запальная лампочка или слегка приоткрытый клапан горелки. Если вы обнаружите эту проблему и сможете ее исправить, проблема может быть решена.
 

Если вы чувствуете запах газа внутри: Подойдите к телефону, который не находится рядом с источником запаха, и немедленно позвоните в местную газовую компанию. (Если запах сильный или вы не уверены, покиньте здание, а затем позвоните. ) Они приедут и сделают это место безопасным бесплатно для вас. В ожидании представителя выездной службы газовой компании:

  • Держите всех подальше от зоны распространения запаха.
  • Не курите и не чиркайте спичками.
  • Не зажигайте свечи.
  • Не включать и не выключать свет.
  • Не пользуйтесь телефоном.
  • Не используйте какое-либо электрическое оборудование или источники света, которые могут вызвать искру в зоне появления запаха.
  • Не звоните в дверь.
  • Не регулируйте термостаты или элементы управления прибором.
  • Не пользуйтесь лифтами.
  • Потушите все открытое пламя.

Если запах сильный , немедленно покиньте помещение и скажите другим уйти. Затем позвоните в местную газовую компанию из соседнего дома.
 

О посторонних запахах газа следует сообщать немедленно – не пытайтесь найти источник самостоятельно.


Learn more