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甲烷CH4
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1.别名·英文名
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沼气;Methane、Marsh gas.
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2.用途
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燃料,标准气,校正气,太阳能电池,非晶硅膜,乙烃、氢气、 合成氨、炭黑、甲基化合物、二硫化碳、氢氰酸等的生产原料。
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3.制法
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(1) 从天然气获得。
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(2)
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(3)
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4.理化性质
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分子量: 16.043
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熔点(101.325kPa): -182.6℃
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沸点(101.325kPa): -161.5℃
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液体密度(-161.52℃,101.325kPa):422.62kg/m3
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气体密度(100kPa,270K):0.7163kg/m3
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相对密度(空气=l,0℃,101.325kPa):0.555
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比容(21.1℃,101.325kPa): 1.4795m3/kg
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气液容积比(15℃,100kPa): 630L/L
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临界温度: -82.1℃
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临界压力:4640kPa
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临界密度: 162.5kg/m3
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压缩系数:
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温度℃ |
压力 kPa |
101.325 |
1010 |
6080 |
10133 |
25
50 |
0.9982
0.9988 |
0.9814
0.9869 |
0.8950
0.9290 |
0.8493
0.8956 |
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熔化热(-182.5℃): 58.42kJ/kg
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气化热(111.66K): 509.88kJ/kg
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比热容(100kPa,290K): CP=2215.24J/(kg·K)
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比热比(气体,26.8℃,101.325kPa):CP/Cv=1.305
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蒸气压(-180℃): 16.2KPsa
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(-140℃): 437kPa
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(-100℃): 2620kPa
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粘度(100kPa,270K):0.01018mPa·S
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表面张力(90℃): 18.877mN/m
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导热系数(100kPa,270K):0.030019w/(m·K)
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折射率(气体,0℃,101.325kPa): n=1.000444
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空气中可燃范围(20℃,101.325kPa):5%~15%
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空气中最低燃点(101.325kPa): 580℃
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空气中当量燃烧时火焰温度: 1957℃
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空气中当量燃烧时最大火焰速度:0.4m/s
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氧气中可燃范围(20℃,101.325kPa):5%~60%
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氧气中最低燃点(101.325kPa): 555℃
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氧气中当量燃烧时火焰温度: 2810℃
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氧气中当量燃烧时最大火焰速度: 3.90m/s
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氧气中当量燃烧时燃烧热: 高-39873.52kJ/m3
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低-35856.88kJ/m3
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闪点: -188℃
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在空气中最易引燃浓度: 7.8%
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产生最大爆炸压力的浓度: 9.8%
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最大爆炸压力: 7.17kg/cm3
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最小引燃能量:0.28mJ
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甲烷在常温常压下为无色无臭气体,浓度大于5000ppm时有芳香油型味。易燃,燃烧时发出青白色火焰。非常稳定,到700℃以上才分解成乙烯和乙炔。能与空气形成爆炸性混合物。微溶于水,能溶于酒精和乙醚。在101.325kPa时在水中的溶解度为0.03308cm3/cm3。在21.1℃时的S.P.为15720KPa。
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甲烷与一些物质混合棒触时的危险件示干下表:
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混合接触危险物质名称 |
化学式 |
危险等级 |
摘要 |
氯酸钠
高氯酸钠
过氧化氢
过氧化钠
硝酸铵
硝酸钠
高锰酸钾
硝酸
硫酸
三氧化铬
氯化钠
溴酸钠 |
NaClO3
NaClO4
H2O2
Na2O2
NH4NO3
NaN03
KMnO4
HNO3
H2SO4
CrO3
NaCl
NaBrO3 |
A
A
A
B
A
A
B
A
D
B
A
A |
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5.毒性
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大鼠吸入LC50:400ppm
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甲烷本身对人体没有特殊毒作用,只是在浓度高时有麻醉效应。当空气中含量大时,也能造成缺氧、窒息,引起中毒症状。当甲烷浓度大于10%时产生眼睛和前额的受压感,浓度更高时,开始出现呼吸急促、疲劳、恶心、呕吐等窒息症状,并能导致失去知觉。
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吸入甲烷气体的患者应迅速转移至无污染区,安置休息并保持温暖舒适。当呼吸微弱或停止时要立即进行输氧或人工呼吸。速叫医生来诊治。
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6.安全防护
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设备要严格密封,可用肥皂水探漏。对甲烷来说,其爆炸性比毒性更危险。
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甲烷是非腐蚀性气体,可以用所有通用金属材料。对液态甲烷可以用含5%~95镍的铁类合金,含37%或9%镍和19%铬的奥氏体钢、含11%铬和3.95镁的铝基合金。
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可以用醋酸纤维、尼龙、酚甲醛、酚呋喃、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚氯乙烯醋酸纤维、聚乙烯偏二氯乙烯、聚氯三氟乙烯、聚四氟乙烯、环氧树脂、二乙醇聚合体、丁腈橡胶、氯丁橡胶、海帕伦等。
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着火时可用雾状水、泡沫和二氧化碳,最好是用干粉灭火剂。
- 泄漏气体时,要用强制通风的方法使其浓度在爆炸范围以下。漏气的钢瓶如果无法堵漏,则要转移到空旷地方放宅,或者装适当的灯头燃烧。