Metan

Metan qazı – kimyəvi formulu CH₄ olan sadə karbohidrogen. Adi şəraitdə, yəni atmosfer təzyiqi altında və otaq temperaturunda rəngsiz, iysiz və mavi rənglə yanan qazdır. Suda az həll olur və havadan yüngüldür. Onun kritik parametrlərinə əsasən metanın maye halına çevrilməsi üçün nisbətən aşağı temperatur (−82 °C) tələb olunur. Metan təbii qazın əsas komponentidir, parafinlər və ya alkanlar adlanan doymuş alifatik karbohidrogenlərin homoloji sırasının birinci üzvüdür. Quruluşda C-C əlaqəsinin olmaması onu bu sıranın digər üzvlərindən fərqləndirir, o, ən dayanıqlı və nisbətən inert karbohidrogendir. Onun parçalanma temperaturu etanın parçalanma temperaturundan 200 °C yüksəkdir, eyni zamanda sıranın digər üzvləri arasındakı temperatur fərqi təxminən 25 °C təşkil edir.

Metan
Ümumi
Kimyəvi formulu	CH4
Molyar kütlə	16,04 q/mol
Fiziki xassələri
Sıxlıq	qaz (0 °C, 1013 qPa) 0,71 kq/m³; maye (-161,6 °S) 0,42 q/sm³
Termik xüsusiyyətlər
Ərimə nöqtəsi	-182,5 °S
Qaynama nöqtəsi	-161,6 °S
Öz-özünə yanma temperaturu	537,8 °C
Əmələgəlmə entalpiyası (n.ş.)	0,94 kC/mol
Kimyəvi xassələri
Suda həllolma	35 q/100 ml
Təsnifatı
CAS-da qeyd. nöm.	74-82-8
PubChem	297
SMILES	C
RTECS	PA1490000
ChEBI	16183
BMT nömrəsi	1971
ChemSpider	291
Toksikologiya
Zəhərliliyi	4 1 0

Azərbaycanda illik metan qazı istehsalı 40–45 mln. m³.qaya.

Metan Yer səthindən ayrılan qazların çoxunun əsas kütləsini təşkil edir. O, kömürün hasilatı zamanı şaxtalarda yığılaraq hava ilə partlayış təhlükəli qarışıq əmələ gətirdiyindən, onu çox zaman "filiz qazı" da adlandırırlar.

Təbiətdə metan üzvi birləşmələrin parçalanması ilə əlaqədər "metan qıcqırması" adlanan proses nəticəsində fasiləsiz əmələ gəlir, məsələn, bataqlıqların dibində. Bu üzdən onu bəzən "bataqlıq qazı" da adlandırırlar. Ağacların quru qovulması zamanı əmələ gələn qazın tərkibinin də əsas hissəsini metan təşkil edir.

Bərk yanacaqların hidrogenləşdirilməsi zamanı əmələ gələn qazların tərkibinə etan, propan və butanla savayı xeyli miqdarda metan da daxildir. Bunlardan əlavə, daş və boz kömürün yarımkokslaşması zamanı əmələ gələn və istilik əmələgətirmə qabiliyyəti 6000–9000 kal/m³ olan qazların tərkibində yüksək miqdarda metan vardır.

İndiyə qədər istifadə edilməyən daha bir qaz mənbəyi – təmiz metandan ibarət olan tullantı suların qazlarıdır. Üzvi tullantıların ferment parçalanması zamanı əmələ gələn bioqazın tərkibi, əsasən metan və karbon qazından ibarətdir.

Arktikanın şelf dənizlərindən atmosferə daxil olan metanın əsas mənbələri dəniz dibində və onun alt qatlarında yerləşir. Hesab edilir ki, öz mənşəyinə görə metan 2 növ ola bilər: bioloji və geoloji. Bioloji metan su ilə təmasda olan çökmə süxurlarının üst qatında metan əmələ gətirən bakteriyaların (daha dəqiq desək, arxeylərin) fəaliyyəti nəticəsində əmələ gəlir. Çökmə süxurlarının tərkibində külli miqdarda paleozoy və mezozoy dövründə (540–65 mln il əvvəl) yaranmış üzvi maddələr var. 18–20 min il əvvəl baş vermiş buzlaşma nəticəsində okeanın səviyyəsi 100–140 m aşağı düşmüş və bu qat bütövlükdə əbədi buzlaqlara çevrilmişdir. Sonralar buzlaq əridi və 9–6 min il əvvəl okeanın səviyyəsi təxminən indiki vəziyyətə qədər qalxdı. Əbədi buzlağın bir hissəsi suyun altına getsə də, böyük bir hissəsi quruda qaldı. Suyun altında olan çöküntülərin alt qatı həmişə donmuş vəziyyətdə olsa da, üst hissəsi dəniz suyu ilə təmasda olur, əriyir və bakteriyaların fəaliyyəti üçün münbit şərait yaradır. Beləliklə də, okean qızdıqca bioloji metanın atmosferə axını arta bilər. Geoloji metan 1,5 km qədər dərinliyi olan qatlardan sızır ki, burada da 90%-i metandan, qalan isə digər karbohidratlardan ibarət olan təbii qazın yataqları yerləşir. Arktik şelfdə onun da ehtiyatları çoxdur. Suyun temperaturu kifayət qədər aşağı, təzyiqi isə yetərincə yüksək olduqda adi buz və metan (həm bioloji, həm də geoloji) bərk maddə olan metan hidratı (klarat) əmələ gətirir ki, bu da temperatur artdıqca parçalanma və metan qazını ayırma qabiliyyətinə malikdir. Metan tezliklə yuxarı qalxaraq suda həll olur. Suda həll olmuş metanın konsentrasiyası artır, metanla qidalanan (metanotrof) bakteriyalar çoxalır və onlar həll olmuş metanı udduqca metanın mənbəsi ilə atmosfer axını arasında nisbi müvazinət yaranır. Yay aylarında, hətta oktyabra qədər Arktika sularında qarışma baş vermir. Bunun səbəbi suyun üst qatının ilınmış və kontinental buzlaqların əriməsi nəticəsində duzsuzlaşmış olması və piknoklin – qarışma baş vermiş qatdan aşağıda yerləşən su kütləsinin sıxlığının kəskin artmasıdır. 2015-ci ilin avqust-sentyabr aylarında Alfred Vegener adına İnstitutda (Almaniya) dərinlik zondları vasitəsilə aparılmış ölçülər okeanın dibində və 30–40 m dərinliyədək olan yuxarı qatlarda metanın konsentrasiyasının stabil yüksək olduğunu göstərdi. Suyun səthinə yaxınlaşdıqca isə konsentrasiya kəskin azalır, ona görə də metanın atmosferə axını nəzərə alınmayacaq qədər azdır. Digər tərəfdən, suyun əsas kütləsində konsentrasiyanın çox olması və həll olmuş oksigenin mövcudluğu metanla qidalanan bakteriyaların çoxalmasına münbit şərait yaradır. Suyun qarışmaması dəniz dibindən qalxan metanın demək olar ki, hamısının bakteriyalar tərəfindən udulmasını təmin edir. Ancaq noyabrdan sonra nə baş verdiyi peykdən gələn məlumatlar olmayana qədər məlum deyildi.

Bu məqalə qaralama halındadır. Lütfən, məqaləni ümumvikipediya və redaktə qaydalarına uyğun şəkildə tərtib edin. Əgər mümkündürsə, daha dəqiq bir şablondan istifadə edin.

1. İlk dəfə olaraq metanın sintezi 1858-ci ildə Bertlo tərəfindən, közərdilmiş misin üzərindən karbon disulfidin və hidrogen-sulfidin borudan buraxılması ilə həyata keçirilmişdir:

CS₂ + 2H₂S + 8Cu → CH₄ + 4Cu₂S

Karbon və hidrogen elementlərindən metanın sintezi yüksək temperaturlarda aparılır və bu zaman asetilen və etanın alınması da baş verir.

2. Metanı alüminium karbidin su ilə parçalanması reaksiyası üzrə almaq olar:

Al₄C₃ + 12H₂O → 4 Al(OH)₃- + 3CH₄

Bu metodla çox təmiz metan alınır.

3. Metanı natrium asetatın qələvi ilə qızdırılma reaksiyası üzrə:

CH₃COONa + NaOH → CH₄ + Na₂CO₃

və ya metilyodidi sink-mis cütlüyü vasitəsilə reduksiya etməklə almaq mümkündür.

4. Metan, katalizator kimi nikel, kobalt və dövrü sistemin VIII qrupunun digər metallarının iştirakı ilə karbon monooksidin hidrogenlə katalitik reaksiyasına əsaslanan metod vasitəsilə ilə də alınır.

Abbasov V. M., Nağıyev T. M., İbrahimov H. C., Məmmədova T. A., Abbasov M. M., Ağamaliyev Z. Z., Əmirov F. Ə. Qaz kimyası, Bakı, 2015

Kimya ilə əlaqədar bu məqalə qaralama halındadır. Məqalənini redaktə edərək Vikipediyanı zənginləşdirin. Etdiyiniz redaktələri mənbə və istinadlarla əsaslandırmağı unutmayın.