Метан (рудничный, болотный газ) СН4, молекулярная масса 16,04; бесцветный газ без запаха; температура плавления -182,48 њС, температура кипения -161,49 њС: d4-164 0,415; tкрит -82,4њС, pкрит 4,6 МПа, dкрит 160,4 кг/м3; С0p 2,22кДж/(кг.К); DH0исп 8,22 кДж/моль, DH0обр -84,9 кДж/моль, DH0сгор -882 кДж/моль; S0298 186,2 Дж/(моль.К); DG0обр - 50,6 кДж/моль. Растворимость в воде (г в 100 мл): 0,005563, 0,003308 и 0,00170 соотв. при 0, 20 и 100 њС; растворим в этаноле, эфире, ССl4, в углеводородах. Молекула метана имеет тетраэдрическое строение (sp -гибридизация углеродного атома).
Метан-первый член гомологического ряда насыщенных углеводородов. наиболее устойчив к химическим воздействиям. Подобно другим алканам вступает в реакции радикального замещения (галогенирования, сульфохлорирования, сульфоокисления, нитрования и др.), но обладает меньшей реакционной способностью. Специфична для метана реакция с парами воды, которая протекает на Ni/Al2O3 при 800-900 њС или без катализатора при 1400-1600 њС; образующийся синтез-газ может быть использован для синтеза метанола. углеводородов, уксусной кислоты, ацетальдегида и других продуктов. Некоторые характерные для метана реакции приведены на схеме:
Разрабатываются реакции окислительной дегидроизомеризации метана в этилен и дрeubt углеводороды, а также прямого окисления метана в метанол и формальдегид на оксидных катализаторах.
Метан - основной компонент природного и рудничного газов (до 98%), образуется также в результате анаэробного (метанового) броженияцеллюлозы (болотный газ, биогаз). Метан составляет основу атмосферы ряда планет - Сатурна, Юпитера и его спутника Титана.
В промышленности метан выделяют из природного или крекинг-газа низкотемпературной дистилляцией или адсорбцией на цеолитах, может быть получен также гидрированием СО и СО2 на катализаторе при 200-300 њС. В лабораторных условиях получают сплавлением ацетата Na с NaOH, гидролизомкарбида Аl или разложением метилмагнийгалогенидов.
В составе природного коксового и биогазов метан используют в качестве топлива. В промышленности его применяют для получения синтез-газа, водорода, ацетилена, технического углерода, HCN, метил- и метиленхлоридов, СНСl3, ССl4, CH3NO2, фреонов.
С воздухом метан образует взрывоопасные смеси, что является основной причиной взрывов на угольных шахтах. Т. всп. -187,9 њС, т. самовоспламенения 537,8 њС, КПВ 5-15%. метан нетоксичен, ПДК 300 мг/м3.
