甲烷

甲烷

自然界中的甲烷

据德国核物理研究所的科学家经过试验发现，植物和落叶都产生甲烷，而生成量随着温度和日照的增强而增加。另外，植物产生的甲烷是腐烂植物的１０到１００倍。他们经过估算认为，植物每年产生的甲烷占到世界甲烷生成量的１０％到３０％。

行星中发现甲烷据国外媒体报道，美国天文学家19日宣布，他们首次在太阳系外一颗行星的大气中发现了甲烷，这是科学家首次在太阳系外行星探测到有机分子，从而增加了确认

甲烷的分子结构模型

太阳系外存在生命的希望。该小组还证实了先前的猜测，即这颗名叫HD 189733b

的行星的大气中有水。

甲烷是创造适合生命存在的条件中，扮演重要角色的有机分子。美国宇航局喷气推进实验室的天文学家，利用绕轨运行的“哈勃”太空望远镜得到了一张HD 189733b 行星大气的红外线分光镜图谱，并发现了其中的甲烷痕迹，相关发现刊登在3月20日出版的英国《自然》杂志上。

行星HD 189733b位于狐狸座，距地球63光年，是一类叫做“热木星”大行星，其表面灼热，不可能存在液态水。HD 189733b围绕其恒星转一圈只需两天。由于距离恒星太近，这颗行星表面温度高达900℃(1650华氏度)，足以把银子熔化。

不过，值得注意的是探测到甲烷。这种方法可以沿用到环绕所谓的“可居住区” (G oldilocks Zone)中温度较低的恒星运转的其它行星，“可居住区”不冷也不热，正好适合孕育生命。

喷气推进实验室领导这项研究的马克-斯万说：“这对最终辨别在可能存在生命的行星上生命起源前的分子是一块至关重要的垫脚石。这一发现证明，光谱学最终可以应用到一颗温度更低、可能适合居住、围绕更暗淡的红色侏儒型恒星运行的类地行星上。”

自13年前探测到第一颗系外行星以来，天文学家已在太阳系外发现了270多颗行星。尽管行星的数量在稳步增长，但对其化学成分的详情知之甚少，而这正是确认是否存在生命的关键所在。

去年5月的一天，斯万的小组利用“哈勃”携带的强大的NICMOS光谱照相机拍下HD 189733b从其恒星和地球之间直线穿过时的照片。来自那颗恒星的光经过HD 1 89733b的大气，带来泄露实情的化学成分痕迹，但主要的任务是在一堆波长中发现了这些针。这些观测结果还证实了水分子的存在，美国宇航局的“斯皮策”太空望远镜先前曾提到过这一点。

亚利桑那大学行星科学家亚当-肖曼在一篇评论中表示，这一成果朝着了解系外行星迈进了一大步。如今，“哈勃”和“斯皮策”太空望远镜已逐渐老去，但新一代更强大的轨道平台正在构建之中。肖曼在《自然》杂志上说：“我们现在看到了一场革命的开始，这场革命将拓宽人类有关太阳系外行星世界的知识。”

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物质的理化常数

化学品中文名称：甲烷

别名：沼气，甲基氢化物

英文名称methane

技术说明书编码：51

马来文metana

CASNo.：74-82-8

分子式：CH₄

分子量：16.04

国标编号21007

分类：有机物

C—H 键能413kJ/mol

H—C—H 键角109°28′

外观与性状：无色无嗅气体，比空气轻。

分子结构：甲烷分子是正四面体形分子、非极性分子。

晶体类型：分子晶体（sp3杂化）

蒸汽压53.32kPa/-168.8℃

熔点-182.5℃

沸点：-164℃

密度相对密度(水=1)0.42(-164℃)

相对蒸气密度(空气=1)：0.55

饱和蒸气压(kPa)：53.32(-168.8℃)

燃烧热890.31KJ/mol 总发热量55900kJ/kg(40020kJ/m3),，净热值50200kJ/k g（35900kJ/m3）

临界温度(℃)：-82.6

临界压力(MPa)：4.59

爆炸上限%(V/V)：15

爆炸下限%(V/V)：5.3

闪点(℃)：-188

引燃温度(℃)：538

分子直径0.414nm。

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甲烷的物理性质

甲烷物理性质：甲烷是无色、可燃和无毒的气体。沸点为-161.49℃。甲烷对空气的重量比是0.54，比空气约轻一半。甲烷溶解度很少，在20℃、0.1千帕时，100单位体积的水，只能溶解3个单位体积的甲烷。

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对环境的影响

健康危害

侵入途径：吸入。

健康危害：甲烷对人基本无毒，但浓度过高时，使空气中氧含量明显降低，使人窒息。当空气中甲烷达25%-30%时，可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、共济失调。若不及时远离，可致窒息死亡。皮肤接触液化的甲烷，可致冻伤。

毒理学资料及环境行为

毒性：属微毒类。允许气体安全地扩散到大气中或当作燃料使用。有单纯性窒息作用，在高浓度时因缺氧窒息而引起中毒。空气中达到25～30%出现头昏、呼吸加速、运动失调。

急性毒性：小鼠吸入42%浓度×60分钟，麻醉作用；兔吸入42%浓度×60分钟，麻醉作用。

危险特性：易燃，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。与五氧化溴、氯气、次氯酸、三氟化氮、液氧、二氟化氧及其它强氧化剂接触反应剧烈。

燃烧(分解)产物：碳（极不完全燃烧），一氧化碳（不完全燃烧）、二氧化碳和水。路易斯结构：

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实验室监测方法

气相色谱法《空气中有害物质的测定方法》(第二版)，杭士平编

可燃溶剂所显色法；容量分析法《水和废水标准检验法》第20版(美)

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环境标准

职业接触限值

中国MAC(mg/m3)：未制定标准

前苏联MAC(mg/m3)：300

美国车间卫生标准窒息性气体

TLVTN：ACGIH窒息性气体

TLVWN：未制定标准

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应急处理处置方法

泄漏应急处理

迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿消防防护服。尽可能切断泄漏源。合理通风，加速扩散。喷雾状水稀释、溶解。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。如有可能，将漏出气用排风机送至空旷地方或装设适当喷头烧掉。也可以将漏气的容器移至空旷处，注意通风。漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。

防护措施

呼吸系统防护：一般不需要特殊防护，但建议特殊情况下，佩带自吸过滤式防毒面具(半面罩)。

眼睛防护：一般不需要特别防护，高浓度接触时可戴安全防护眼镜。

身体防护：穿防静电工作服。

手防护：戴一般作业防护手套。