ไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวของกลุ่มมีเทน (อัลเคน)

อัลเคนหรือพาราฟินเป็นไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวแบบอะลิฟาติกซึ่งมีโมเลกุลอะตอมของคาร์บอนเชื่อมโยงกันด้วยวิธีง่ายๆส - การสื่อสาร. ความจุที่เหลือของอะตอมคาร์บอนซึ่งไม่ได้ใช้ไปกับพันธะกับอะตอมคาร์บอนอื่นๆ จะอิ่มตัวด้วยไฮโดรเจนอย่างสมบูรณ์ ดังนั้นไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวจึงมีอะตอมไฮโดรเจนในโมเลกุลจำนวนสูงสุด

ไฮโดรคาร์บอนของอัลเคนจำนวนหนึ่งมีสูตรทั่วไป C n H 2n+2- ตารางแสดงตัวแทนของอัลเคนจำนวนหนึ่งและคุณสมบัติทางกายภาพบางประการ

สูตร	ชื่อ	ชื่อหัวรุนแรง	กรุณา 0 ค	ทีคิป. 0 ค
ช.4	มีเทน	เมทิล
C2H6	อีเทน	เอทิล
ค 3 ชั่วโมง 8	โพรเพน	ตัดผ่าน
C4H10	บิวเทน	บิวทิล
C4H10	ไอโซบิวเทน	ไอโซบิวทิล
C5H12	เพนเทน	เพนทิล
C5H12	ไอโซเพนเทน	ไอโซเพนทิล
C5H12	นีโอเพนเทน	นีโอเพนทิล
C6H14	เฮกเซน	เฮกซิล
ค 7 ชม. 16	เฮปเทน	เฮปทิล
ค 10 ชม. 22	คณบดี	เดซิล
ค 15 ชม. 32	เพนทาเดเคน
ค 20 ชม. 42	ไอโคเซน

ตารางแสดงให้เห็นว่าไฮโดรคาร์บอนเหล่านี้แตกต่างกันในจำนวนกลุ่ม - CH 2 - ชุดของโครงสร้างที่คล้ายกันดังกล่าวมีคุณสมบัติทางเคมีคล้ายกันและแตกต่างกันในจำนวนของกลุ่มเหล่านี้เรียกว่าซีรีส์ที่คล้ายคลึงกัน และสารที่ประกอบขึ้นเรียกว่า ความคล้ายคลึงกัน .

เครื่องจำลองหมายเลข 1 - ความคล้ายคลึงและไอโซเมอร์

ผู้ฝึกสอนหมายเลข 2 - ชุดไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวที่คล้ายคลึงกัน

คุณสมบัติทางกายภาพ

สมาชิกสี่ตัวแรกของกลุ่มมีเทนที่คล้ายคลึงกันคือสารที่เป็นก๊าซ โดยเริ่มจากเพนเทน ซึ่งเป็นของเหลว และไฮโดรคาร์บอนที่มีจำนวนอะตอมของคาร์บอนตั้งแต่ 16 อะตอมขึ้นไปจะเป็นสารที่เป็นของแข็ง (ที่อุณหภูมิปกติ) อัลเคนเป็นสารประกอบที่ไม่มีขั้วและแตกขั้วได้ยาก เบากว่าน้ำและไม่ละลายน้ำเลย พวกเขายังไม่ละลายในตัวทำละลายที่มีขั้วสูงอื่นๆ อัลเคนเหลวเป็นตัวทำละลายที่ดีสำหรับสารอินทรีย์หลายชนิด มีเทนและอีเทน รวมถึงอัลเคนที่สูงกว่าไม่มีกลิ่น อัลเคนเป็นสารไวไฟ มีเทนเผาไหม้ด้วยเปลวไฟที่ไม่มีสี

การเตรียมอัลเคน

แหล่งธรรมชาติส่วนใหญ่จะใช้เพื่อให้ได้อัลเคน

อัลเคนที่เป็นก๊าซได้มาจากก๊าซธรรมชาติและก๊าซปิโตรเลียมที่เกี่ยวข้อง และอัลเคนที่เป็นของแข็งได้มาจากน้ำมัน ส่วนผสมจากธรรมชาติของของแข็งอัลเคนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงคือ ภูเขา ขี้ผึ้ง -น้ำมันดินธรรมชาติ

1. จากสารธรรมดา:

n ค+2 nเอช 2 500 °C แมว →กับ nเอช 2 n + 2

2. ผลของโซเดียมโลหะต่ออนุพันธ์ของฮาโลเจนของอัลเคน - ปฏิกิริยาของ A. Wurtz:

2CH 3 -Cl + 2Na → CH 3 -CH 3 + 2NaCl

คุณสมบัติทางเคมีของอัลเคน

1. ปฏิกิริยาการทดแทน - ฮาโลเจน (ทีละขั้นตอน)

CH4+Cl2 hν → CH 3 Cl (คลอโรมีเทน) + HCl (ระยะที่ 1);

มีเทน

CH 3 Cl + Cl 2 hν→ CH 2 Cl 2 (ไดคลอโรมีเทน) + HCl (ระยะที่ 2);

C H 2 Cl 2 + Cl 2 hν → CHCl 3 (ไตรคลอโรมีเทน) + HCl (ระยะที่ 3);

CHCl 3 + Cl 2 hν → CCl 4 (คลอโรมีเทน) + HCl (ระยะที่ 4)

2. ปฏิกิริยาการเผาไหม้ (เผาด้วยไฟไม่สูบบุหรี่)

C n H 2n+2 + O 2 เสื้อ → nCO 2 + (n+1)H 2 O

3. ปฏิกิริยาการสลายตัว

ก) แคร็กที่อุณหภูมิ 700-1,000°C (-C-C-) พันธะจะขาด:

ค 10 ชม. 22 → ค 5 ชม. 12 + ค 5 ชม. 10

ข) ไพโรไลซิสที่อุณหภูมิ 1,000°C พันธะทั้งหมดจะถูกทำลาย ผลิตภัณฑ์คือ C (เขม่า) และ H 2:

ซี เอช 4 1,000°ซ →ซี+2H2

แอปพลิเคชัน

· ไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในชีวิตและกิจกรรมของมนุษย์ในด้านต่างๆ

· ใช้เป็นเชื้อเพลิง - ในระบบหม้อไอน้ำ น้ำมันเบนซิน น้ำมันดีเซล น้ำมันเครื่องบิน กระบอกสูบที่มีส่วนผสมของโพรเพนบิวเทนสำหรับเตาในครัวเรือน

· วาสลีนใช้ในการแพทย์ น้ำหอม เครื่องสำอาง อัลเคนที่สูงขึ้นเป็นส่วนหนึ่งของน้ำมันหล่อลื่น สารประกอบอัลเคนถูกใช้เป็นสารทำความเย็นในตู้เย็นที่บ้าน

· ส่วนผสมของไอโซเมอร์เพนเทนและเฮกเซนเรียกว่าปิโตรเลียมอีเทอร์ และใช้เป็นตัวทำละลาย ไซโคลเฮกเซนยังใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นตัวทำละลายและสำหรับการสังเคราะห์โพลีเมอร์

· มีเทนใช้ในการผลิตยางรถยนต์และสี

· ความสำคัญของอัลเคนในโลกสมัยใหม่นั้นมีมหาศาล ในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี ไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวเป็นพื้นฐานสำหรับการผลิตสารประกอบอินทรีย์ต่างๆ ซึ่งเป็นวัตถุดิบที่สำคัญในกระบวนการรับตัวกลางสำหรับการผลิตพลาสติก ยาง เส้นใยสังเคราะห์ ผงซักฟอก และสารอื่นๆ อีกมากมาย มีความสำคัญอย่างยิ่งในด้านยา น้ำหอม และเครื่องสำอาง

งานสำหรับการรวมบัญชี

ลำดับที่ 1. เขียนสมการปฏิกิริยาการเผาไหม้ของอีเทนและบิวเทน

№2. เขียนสมการปฏิกิริยาสำหรับการผลิตบิวเทนจากฮาโลอัลเคนต่อไปนี้:

CH 3 - Cl (คลอโรมีเทน) และ C 2 H 5 - I (ไอโอโดอีเทน)

ลำดับที่ 3. ดำเนินการเปลี่ยนแปลงตามแบบแผนตั้งชื่อผลิตภัณฑ์:

C → CH 4 → CH 3 Cl → C 2 H 6 → CO 2

ลำดับที่ 4. แก้ปริศนาอักษรไขว้

แนวนอน:

1. อัลเคนที่มีสูตรโมเลกุล C 3 H 8
2. ตัวแทนที่ง่ายที่สุดของไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว
3. นักเคมีชาวฝรั่งเศส ซึ่งตั้งชื่อตามปฏิกิริยาการผลิตไฮโดรคาร์บอนที่มีสายโซ่คาร์บอนยาวขึ้น โดยทำปฏิกิริยาอนุพันธ์ของฮาโลเจนของไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวกับโซเดียมของโลหะ
4. รูปทรงเรขาคณิตที่มีลักษณะโครงสร้างเชิงพื้นที่ของโมเลกุลมีเทน
5. ไตรคลอโรมีเทน.
6. ชื่อราก C 2 H 5 –.
7. ปฏิกิริยาประเภททั่วไปสำหรับอัลเคน
8. สถานะทางกายภาพของตัวแทนอัลเคนสี่ตัวแรกภายใต้สภาวะปกติ

หากคุณตอบคำถามถูกแล้วให้อยู่ในคอลัมน์ที่ไฮไลต์ แนวตั้งรับหนึ่งในชื่อไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว ตั้งชื่อคำนี้เหรอ?

มีเทนเป็นก๊าซไวไฟธรรมชาติที่พบในชั้นตะกอนของเปลือกโลกในรูปแบบของการสะสมอิสระ ในรูปแบบที่ละลายน้ำ (ในน้ำมัน ชั้นหิน และน้ำผิวดิน) กระจายตัว ดูดซับ (โดยหินและอินทรียวัตถุ) และของแข็ง (ก๊าซไฮเดรต) รัฐ

ข้าว. 1

ข้าว. 2 - สูตรโมเลกุลโครงสร้างของมีเทน

มันเป็นไฮโดรคาร์บอนที่ง่ายที่สุด เป็นก๊าซไม่มีสีไม่มีกลิ่นที่เผาไหม้ด้วยเปลวไฟสีฟ้าอ่อน เป็นไฮโดรคาร์บอนที่เสถียรและเฉื่อยที่สุดเนื่องจากไม่มีพันธะคาร์บอน (C-C) เนื่องจากคุณสมบัติของมัน จึงสามารถละลายได้ในน้ำเล็กน้อยและเบากว่าอากาศ

มีเธน 90-95% มีต้นกำเนิดจากธรรมชาติ แต่ก็มีแหล่งที่มาที่ก่อให้เกิดมนุษย์เช่นกัน เช่น นาข้าว การทำฟาร์มปศุสัตว์ การฝังกลบ การทำเหมืองถ่านหิน การสูญเสียในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ การเผาไหม้ชีวมวล เป็นต้น ในแหล่งก๊าซ 99% ของก๊าซสะอาดและแห้งและก๊าซจากบ่อน้ำมันประกอบด้วยก๊าซมีเทน นอกเหนือจากมีเธนแล้ว 10-40% ของสารที่คล้ายคลึงกันที่สูงกว่า ได้แก่ โพรเพน บิวเทน เพนเทน และเฮกเซน (ก๊าซเปียกหรือก๊าซเปียก)

ระเบิดได้อย่างรุนแรงที่ความเข้มข้นในอากาศตั้งแต่ 4.4% ถึง 17% ความเข้มข้นที่ระเบิดได้มากที่สุดคือ 9.5% มักเป็นยา ผลที่ได้จะลดลงเนื่องจากการละลายในน้ำและเลือดเล็กน้อย จัดอยู่ในประเภทความเป็นอันตรายที่สี่ (สารอันตรายต่ำ)

การจำแนกประเภทของมีเทนตามแหล่งกำเนิด:

ชีวภาพ - เกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงทางเคมีของอินทรียวัตถุ ตัวอย่างเช่น มีเทนจากแบคทีเรีย (จุลินทรีย์) เกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากกิจกรรมของแบคทีเรีย และมีเทนที่เกิดจากความร้อนเกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการเทอร์โมเคมีในหินตะกอนเมื่อพวกมันถูกแช่อยู่ในระยะ 3-10 กม. ภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิและความดันสูง

Abiogenic - เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาทางเคมีของสารประกอบอนินทรีย์ ซึ่งมักเกิดขึ้นที่ระดับความลึกมากในเนื้อโลก

มีเทนเข้าสู่ชั้นบรรยากาศจากแหล่งธรรมชาติและแหล่งของมนุษย์ แหล่งที่มาตามธรรมชาติ ได้แก่ หนองน้ำ ทุ่งทุนดรา อ่างเก็บน้ำ แมลง (ปลวก) มีเทนไฮเดรต และกระบวนการทางธรณีเคมี สิ่งมีชีวิตที่เกิดจากมนุษย์ ได้แก่ นาข้าว เหมืองแร่ ความสูญเสียระหว่างการผลิตน้ำมันและก๊าซ การทำฟาร์มปศุสัตว์ การเผาชีวมวล การฝังกลบ

ประเภทของการปล่อยมีเทน:

สามัญ - การปล่อยอย่างต่อเนื่องและสม่ำเสมอจากรอยแตกและรูพรุนที่มองไม่เห็นของตะเข็บถ่านหินและหิน สามารถบันทึกได้ด้วยเครื่องดนตรีเท่านั้น

Sufflyarnoe - การปล่อยก๊าซอย่างเข้มข้นในท้องถิ่นจากรอยแตกขนาดใหญ่ในตะเข็บถ่านหินและหิน พร้อมด้วยเสียงฟู่ เสียงหวีดหวิว ความกดดัน ใช้เวลานานหลายสัปดาห์หรือหลายเดือน

การปล่อยอย่างฉับพลันคือการปล่อยก๊าซมีเทนจำนวนมากอย่างรวดเร็ว พร้อมด้วยการกระจัดของหินหรือถ่านหินในระยะหนึ่งจากพื้นผิว ก๊าซมีเทนสามารถถูกปล่อยออกมาได้หลายร้อยหลายพันลูกบาศก์เมตร

แหล่งที่มาของมีเทนและการผลิต

มีเทน 90-95% มีต้นกำเนิดทางชีวภาพ สัตว์กีบเท้าที่กินพืชเป็นอาหาร เช่น วัวและแพะ ปล่อยก๊าซมีเทนหนึ่งในห้าของการปล่อยก๊าซมีเทนในกระเพาะอาหารของพวกมันต่อปี แหล่งที่มาที่สำคัญอื่นๆ ได้แก่ ปลวก ข้าวเปลือก หนองน้ำ การกรองก๊าซธรรมชาติ (ผลิตภัณฑ์จากชาติก่อน) และการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช ภูเขาไฟมีส่วนช่วยน้อยกว่า 0.2% ต่อความสมดุลของมีเทนบนโลก แต่แหล่งที่มาของก๊าซนี้อาจเป็นสิ่งมีชีวิตในยุคอดีตเช่นกัน การปล่อยก๊าซมีเทนทางอุตสาหกรรมไม่มีนัยสำคัญ ดังนั้นการค้นพบมีเทนบนดาวเคราะห์คล้ายโลกจึงบ่งบอกถึงการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตที่นั่น

มีเทนเกิดขึ้นระหว่างการแปรรูปน้ำมันและผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมด้วยความร้อน (10-57% โดยปริมาตร) โค้กและไฮโดรจิเนชันของถ่านหิน (24-34%) วิธีการเตรียมในห้องปฏิบัติการ: การรวมโซเดียมอะซิเตตกับอัลคาไล การกระทำของน้ำกับเมทิลแมกนีเซียมไอโอไดด์หรืออะลูมิเนียมคาร์ไบด์

ในห้องปฏิบัติการเตรียมโดยการให้ความร้อนโซดาไลม์ (ส่วนผสมของโซเดียมและโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์) หรือโซเดียมไฮดรอกไซด์ปราศจากน้ำด้วยกรดอะซิติก การไม่มีน้ำเป็นสิ่งสำคัญสำหรับปฏิกิริยานี้ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงใช้โซเดียมไฮดรอกไซด์ เนื่องจากมีความชื้นน้อยกว่า

การใช้มีเทน

มีเทนเป็นไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวที่มีความเสถียรทางความร้อนมากที่สุด มีการใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นเชื้อเพลิงในประเทศและอุตสาหกรรมและเป็นวัตถุดิบสำหรับอุตสาหกรรม ดังนั้นคลอรีนของมีเธนจึงทำให้เกิดเมทิลคลอไรด์ เมทิลีนคลอไรด์ คลอโรฟอร์ม และคาร์บอนเตตราคลอไรด์

การเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ของมีเทนทำให้เกิดเขม่า ตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันทำให้เกิดฟอร์มาลดีไฮด์ และปฏิกิริยากับซัลเฟอร์ทำให้เกิดคาร์บอนไดซัลไฟด์

การแตกร้าวด้วยความร้อนออกซิเดชั่นและการแตกร้าวด้วยไฟฟ้าของมีเทนเป็นวิธีการทางอุตสาหกรรมที่สำคัญในการผลิตอะเซทิลีน

ปฏิกิริยาออกซิเดชันของตัวเร่งปฏิกิริยาของส่วนผสมของมีเทนและแอมโมเนียเป็นรากฐานของการผลิตกรดไฮโดรไซยานิกทางอุตสาหกรรม

มีเทนใช้เป็นแหล่งไฮโดรเจนในการผลิตแอมโมเนียรวมถึงการผลิตก๊าซน้ำ (ที่เรียกว่าก๊าซสังเคราะห์):

CH4 + H2O > CO + 3H2,

ใช้สำหรับการสังเคราะห์ทางอุตสาหกรรมของไฮโดรคาร์บอน แอลกอฮอล์ อัลดีไฮด์ ฯลฯ

อนุพันธ์ที่สำคัญของมีเทนคือไนโตรมีเทน

ปัจจุบันมีเทนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นเชื้อเพลิงสำหรับรถยนต์ อย่างไรก็ตาม ความหนาแน่นของมีเทนธรรมชาตินั้นต่ำกว่าความหนาแน่นของน้ำมันเบนซินถึงพันเท่า ดังนั้นหากคุณเติมก๊าซมีเทนในรถยนต์ที่ความดันบรรยากาศ คุณจะต้องใช้ถังที่ใหญ่กว่า 1,000 เท่าสำหรับน้ำมันเชื้อเพลิงที่เท่ากันกับน้ำมันเบนซิน เพื่อไม่ให้บรรทุกรถพ่วงขนาดใหญ่พร้อมเชื้อเพลิงจำเป็นต้องเพิ่มความหนาแน่นของก๊าซ ซึ่งสามารถทำได้โดยการบีบอัดมีเทนให้เหลือ 20-25 MPa (200-250 บรรยากาศ) ในการกักเก็บก๊าซในสถานะนี้ จะใช้ถังพิเศษที่ติดตั้งบนรถยนต์

มีเทนจัดอยู่ในประเภทก๊าซเรือนกระจก เนื่องจากปริมาณก๊าซมีเทนที่เพิ่มขึ้นในชั้นบรรยากาศมีส่วนทำให้เกิดปรากฏการณ์เรือนกระจก มีเทนเบากว่าอากาศหลายเท่าและมีผลกระทบต่อภาวะเรือนกระจกที่รุนแรงกว่าคาร์บอนไดออกไซด์ ดังนั้น เมื่อรวมกับสารอันตรายอื่นๆ จึงถูกรวมอยู่ในรายการสารที่ควบคุมโดยอนุสัญญากรอบการทำงานสหประชาชาติว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและพิธีสารเกียวโตเพื่อลดก๊าซเรือนกระจก การปล่อยมลพิษ

มีเทนเป็นตัวแทนที่ง่ายที่สุดของไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว เผาไหม้ได้ดีและปล่อยความร้อนได้ปริมาณมาก จึงนิยมใช้ในอุตสาหกรรมกันอย่างแพร่หลาย

วิธีการได้รับมีเทนในอุตสาหกรรม

มีเทนเป็นส่วนหนึ่งของก๊าซธรรมชาติและก๊าซที่มาพร้อมกับแหล่งน้ำมัน ดังนั้นอุตสาหกรรมจึงได้รับมีเทนจากก๊าซเหล่านี้

วิธีรับมีเทนที่บ้าน

มีเทนยังมีอีกชื่อหนึ่งคือ ก๊าซหนองน้ำ เพื่อที่จะได้กลับบ้านควรนำดินจากก้นบึงเล็กน้อยมาใส่ในขวดโหลโดยเทน้ำไว้ด้านบน โถถูกปิดผนึกอย่างแน่นหนาและวางไว้ในที่มืดและอบอุ่น หลังจากผ่านไป 2-3 วัน คุณจะสังเกตเห็นฟองก๊าซเล็กๆ ปรากฏขึ้นบนผิวน้ำ สามารถกำจัดมีเทนที่เกิดขึ้นออกจากกระป๋องได้ทางท่อจ่ายก๊าซ

วิธีรับมีเทนในสภาพห้องปฏิบัติการ

มีหลายวิธีในการรับมีเทนในห้องปฏิบัติการ:

1. การส่งผ่านส่วนผสมของไฮโดรเจนซัลไฟด์และคาร์บอนไดซัลไฟด์ผ่านท่อที่ด้านล่างซึ่งมีทองแดงร้อน: CS 2 + 2H 2 S + 8Cu = CH 4 + Cu 2 S นี่เป็นวิธีแรกสุดในการผลิตมีเทน ต่อมาพบว่าสามารถรับมีเทนได้จากการให้ความร้อนส่วนผสมของไฮโดรเจนและคาร์บอนโดยมีตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลอยู่ที่ 475 องศา ส่วนผสมจะต้องได้รับความร้อนถึง 1200 องศาโดยไม่ต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา ค + 2H2 = CH4
2. ปัจจุบันมีเทนผลิตโดยการให้ความร้อนส่วนผสมของโซเดียมไฮดรอกไซด์และโซเดียมอะซิเตต: CH 3 COONa + NaOH = Na 2 CO 3 + CH 4
3. มีเทนบริสุทธิ์ได้จากปฏิกิริยาของอะลูมิเนียมคาร์ไบด์กับน้ำ: Al 4 C 3 + 12H 2 O = 4 Al(OH) 3 + 3CH 4
4. การสังเคราะห์มีเทนสามารถทำได้โดยใช้การรวมกันของไฮโดรเจนและคาร์บอนมอนอกไซด์: CO + 3H 2 = CH 4 + H 2 O

วิธีรับอะเซทิลีนจากมีเทน

อะเซทิลีนสามารถหาได้จากมีเธนโดยให้ความร้อนที่อุณหภูมิหนึ่งและครึ่งพันองศา:

2 ช่อง 4 >ค 2 ชม 2 + ชม 2

วิธีรับเมทานอลจากมีเทน

เพื่อให้ได้เมทานอลจากมีเทน ต้องทำปฏิกิริยาเคมีหลายอย่าง ประการแรก เกิดปฏิกิริยาระหว่างคลอรีนและมีเทน ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นเฉพาะในแสงเท่านั้นเพราะว่า มันถูกกระตุ้นโดยโฟตอนของแสง ในระหว่างปฏิกิริยานี้จะเกิดไตรคลอโรมีเทนและกรดไฮโดรคลอริก: CH 4 + Cl 2 > CH 3 Cl + HCl จากนั้นจะทำปฏิกิริยาระหว่างไตรคลอโรมีเทนที่เกิดขึ้นกับสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ที่เป็นน้ำ ผลลัพธ์ที่ได้คือเมทานอลและโซเดียมคลอไรด์: CH 3 Cl + NaOH > NaCl + CH 3 OH

วิธีรับสวรรค์จากมีเทน

เป็นไปได้ที่จะได้รับสวรรค์จากมีเธนโดยทำปฏิกิริยาทั้งลูกโซ่เท่านั้น ซึ่งในแผนผังมีลักษณะดังนี้: CH 4 > C 2 H 2 > C 6 H 6 > C 6 H 5 NO 2 > C 6 H 5 NH 2 .

ขั้นแรกให้ความร้อนมีเทนที่อุณหภูมิ 1,500 องศา ทำให้เกิดอะเซทิลีน จากนั้นจะได้เบนซีนจากอะเซทิลีนโดยใช้ปฏิกิริยาเซลินสกี้ ในการทำเช่นนี้อะเซทิลีนจะถูกส่งผ่านท่อที่ให้ความร้อนถึง 600 องศาซึ่งเต็มไปด้วยถ่านกัมมันต์ครึ่งหนึ่ง: 3C 2 H 2 = C 6 H 6

ไนโตรเบนซีนได้มาจากเบนซีน: C 6 H 6 + HNO 3 = C 6 H 5 NO 2 + H 2 O ซึ่งเป็นวัตถุดิบในการผลิตอะนิลีน กระบวนการนี้เป็นไปตามปฏิกิริยาของ Zinin:

C 6 H 5 NO 2 + 3(NH 4) 2 S = C 6 H 5 NH 2 + 6NH 3 + 3S + 2H 2 O.

คุณสมบัติทางเคมีฟิสิกส์ของมีเทน

สิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายในอากาศของฉัน

สิ่งเจือปนที่เป็นพิษในอากาศของฉัน ได้แก่ คาร์บอนมอนอกไซด์ ไนโตรเจนออกไซด์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และไฮโดรเจนซัลไฟด์

คาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) –เป็นก๊าซไม่มีสี ไม่มีรส และไม่มีกลิ่น มีความถ่วงจำเพาะ 0.97 เผาไหม้และระเบิดที่ความเข้มข้นตั้งแต่ 12.5 ถึง 75% อุณหภูมิจุดติดไฟที่ความเข้มข้น 30% 630-810 0 C เป็นพิษร้ายแรง ความเข้มข้นถึงตาย – 0.4% ความเข้มข้นที่อนุญาตในการทำงานของฉันคือ 0.0017% ความช่วยเหลือหลักในการเป็นพิษคือการช่วยหายใจด้วยอากาศบริสุทธิ์

แหล่งที่มาของคาร์บอนมอนอกไซด์ ได้แก่ การระเบิด เครื่องยนต์สันดาปภายใน ไฟไหม้จากเหมือง และการระเบิดของมีเทนและฝุ่นถ่านหิน

ไนโตรเจนออกไซด์ (NO)- มีสีน้ำตาลและมีกลิ่นฉุนเป็นลักษณะเฉพาะ เป็นพิษมาก ทำให้เกิดการระคายเคืองต่อเยื่อเมือกของระบบทางเดินหายใจและดวงตา และอาการบวมน้ำที่ปอด ความเข้มข้นที่เป็นอันตรายถึงชีวิตเมื่อสูดดมในระยะสั้นคือ 0.025% ปริมาณไนโตรเจนออกไซด์สูงสุดในอากาศของฉันไม่ควรเกิน 0.00025% (ในรูปของไดออกไซด์ - NO 2) สำหรับไนโตรเจนไดออกไซด์ – 0.0001%

ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO 2)– ไม่มีสี มีกลิ่นระคายเคืองรุนแรงและมีรสเปรี้ยว หนักกว่าอากาศ 2.3 เท่า เป็นพิษมาก: ทำให้เยื่อเมือกของระบบทางเดินหายใจและดวงตาระคายเคือง, ทำให้เกิดการอักเสบของหลอดลม, กล่องเสียงและหลอดลมบวม

ซัลเฟอร์ไดออกไซด์เกิดขึ้นระหว่างการระเบิด (ในหินกำมะถัน) ไฟไหม้ และถูกปล่อยออกมาจากหิน

ปริมาณอากาศสูงสุดในเหมืองคือ 0.00038% ความเข้มข้น 0.05% เป็นอันตรายถึงชีวิต

ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H 2 S)- ก๊าซไม่มีสี มีรสหวานและมีกลิ่นไข่เน่า ความถ่วงจำเพาะ – 1.19 ไฮโดรเจนซัลไฟด์เผาไหม้และระเบิดที่ความเข้มข้น 6% เป็นพิษมาก ระคายเคืองต่อเยื่อเมือกของระบบทางเดินหายใจและดวงตา ความเข้มข้นถึงตาย – 0.1% การปฐมพยาบาลพิษคือการช่วยหายใจด้วยกระแสสดการสูดดมคลอรีน (ใช้ผ้าเช็ดหน้าแช่ในสารฟอกขาว)

ไฮโดรเจนซัลไฟด์ถูกปล่อยออกมาจากหินและน้ำพุแร่ มันเกิดขึ้นระหว่างการสลายตัวของอินทรียวัตถุ ไฟไหม้เหมือง และการระเบิด

ไฮโดรเจนซัลไฟด์ละลายได้ดีในน้ำ สิ่งนี้จะต้องนำมาพิจารณาเมื่อเคลื่อนย้ายผู้คนผ่านการทำงานที่ถูกทิ้งร้าง

เนื้อหาที่อนุญาตของ H 2 S ในอากาศของฉันไม่ควรเกิน 0.00071%

การบรรยายครั้งที่ 2

มีเทนและคุณสมบัติของมัน

มีเทนเป็นส่วนหลักที่พบได้บ่อยที่สุดของไฟร์แดมป์ ในวรรณกรรมและในทางปฏิบัติ ก๊าซมีเทนมักถูกระบุด้วยก๊าซดับเพลิง ในการระบายอากาศในเหมือง ก๊าซนี้ได้รับความสนใจมากที่สุดเนื่องจากมีคุณสมบัติในการระเบิด

คุณสมบัติทางเคมีฟิสิกส์ของมีเทน

มีเทน (CH 4)– ก๊าซที่ไม่มีสี รส และกลิ่น ความหนาแน่น – 0.0057 มีเทนนั้นเฉื่อย แต่การแทนที่ออกซิเจน (การแทนที่เกิดขึ้นในสัดส่วนต่อไปนี้: ปริมาตรมีเทน 5 หน่วยแทนที่ปริมาตรออกซิเจน 1 หน่วย เช่น 5:1) ก็อาจเป็นอันตรายต่อผู้คนได้ มันจุดติดไฟที่อุณหภูมิ 650-750 0 C มีเทนก่อให้เกิดสารผสมกับอากาศที่ไวไฟและระเบิดได้ เมื่อบรรจุไว้ในอากาศมากถึง 5-6% มันจะเผาไหม้ที่แหล่งความร้อน จาก 5-6% เป็น 14-16% มันจะระเบิด และมากกว่า 14-16% จะไม่ระเบิด แรงระเบิดสูงสุดอยู่ที่ความเข้มข้น 9.5%

คุณสมบัติอย่างหนึ่งของมีเทนคือความล่าช้าของแสงวาบหลังจากสัมผัสกับแหล่งกำเนิดประกายไฟ เรียกว่าเวลาหน่วงแฟลช อุปนัยระยะเวลา. การมีอยู่ของช่วงเวลานี้จะสร้างเงื่อนไขในการป้องกันการระบาดระหว่างการระเบิดโดยใช้วัตถุระเบิดนิรภัย (HE)

ความดันก๊าซที่บริเวณที่เกิดการระเบิดสูงกว่าความดันเริ่มต้นของส่วนผสมของก๊าซและอากาศก่อนการระเบิดประมาณ 9 เท่า ซึ่งอาจทำให้เกิดแรงกดดันได้ถึง 30 ที่และสูงกว่า อุปสรรคต่างๆ ในการทำงาน (การหดตัว การยื่นออกมา ฯลฯ) ส่งผลให้มีแรงกดดันเพิ่มขึ้น และเพิ่มความเร็วของการแพร่กระจายของคลื่นระเบิดในการทำงานในเหมือง