结构式
| 物竞编号 | 01HK |
|---|---|
| 分子式 | CH4 |
| 分子量 | 16.04 |
| 标签 |
甲基氢化物, 液化甲烷, 沼气, 天然气, Carbane, Firedamp, Firedamp, Methyl hydride, Marsh gas, 脂肪族烃类, 电子特种气体原料及中间体 |
编号系统
CAS号：74-82-8
MDL号：MFCD00008279
EINECS号：200-812-7
RTECS号：PA1490000
BRN号：1718732
PubChem号：暂无
物性数据
1.性状：无色无味气体。[1]
2.熔点（℃）：-182.6[2]
3.沸点（℃）：-161.4[3]
4.相对密度（水=1）：0.42（-164℃）[4]
5.相对蒸气密度（空气=1）：0.6[5]
6.饱和蒸气压（kPa）：53.32（-168.8℃）[6]
7.燃烧热（kJ/mol）：-890.8[7]
8.临界温度（℃）：-82.25[8]
9.临界压力（MPa）：4.59[9]
10.辛醇/水分配系数：1.09[10]
11.闪点（℃）：-218[11]
12.引燃温度（℃）：537[12]
13.爆炸上限（%）：15[13]
14.爆炸下限（%）：5[14]
15.溶解性：微溶于水，溶于乙醇、、、等。[15]
16.Lennard-Jones参数（A）：3.7314
17.Lennard-Jones参数（K）：151.16
18.溶度参数(J·cm-3)0.5：11.618
19.van der Waals面积（cm2·mol-1）：2.880×109
20.van der Waals体积（cm3·mol-1）：17.050
21.临界密度（g·cm-3）：0.1627
22.临界体积（cm3·mol-1）：98.60
23.临界压缩因子：0.286
24.偏心因子：0.011
25.气相标准熵(J·mol-1·K-1) ：186.38
26.气相标准生成自由能( kJ·mol-1)：-50.5
27.气相标准热熔(J·mol-1·K-1)：35.69
28.气相标准燃烧热(焓)(kJ·mol-1)：-880.69
29.气相标准声称热(焓)( kJ·mol-1)：-74.48
毒理学数据
1.急性毒性[16] LC50：50%（小鼠吸入，2h）
生态学数据
1.生态毒性 暂无资料
2.生物降解性 暂无资料
3.非生物降解性[17] 空气中，当羟基自由基浓度为5.00×105个/cm3时，降解半衰期为6a（理论）。
4.其他有害作用[18] 温室气体。应特别注意对地表水、土壤、大气和饮用水的污染。
分子结构数据
1、摩尔折射率：无可用的
2、摩尔体积（cm3/mol）：无可用的
3、等张比容（90.2K）：无可用的
4、表面张力（dyne/cm）：无可用的
5、介电常数：无可用的
6、极化率（10-24cm3）：无可用的
7、单一同位素质量：16.0313 Da
8、标称质量：16 Da
9、平均质量：16.0425 Da
计算化学数据
1.疏水参数计算参考值（XlogP）:0.6
2.氢键供体数量:0
3.氢键受体数量:0
4.可旋转化学键数量:0
5.互变异构体数量:无
6.拓扑分子极性表面积0
7.重原子数量:1
8.表面电荷:0
9.复杂度:0
10.同位素原子数量:0
11.确定原子立构中心数量:0
12.不确定原子立构中心数量:0
13.确定化学键立构中心数量:0
14.不确定化学键立构中心数量:0
15.共价键单元数量:1
性质与稳定性
1.无毒。暴露在甲烷中是危险的，因为它能取代氧导致窒息。短期暴露于甲烷中由于减少了可用于呼吸的氧，可产生头晕、呼吸困难，皮肤带有蓝色和失去知觉症状。皮肤和眼睛与液体甲烷接触可引起冻伤，吸入液体甲烷可引起口腔和咽喉冻伤。应注意通风、严防漏气。
2.大鼠吸入LD50：400×10-6。可以认为甲烷是无毒性气体，但在高浓度下是窒息剂。当空气中甲烷浓度达到10%时，眼睛和前额感到受压，呼吸新鲜空气后此感觉可消失。在高浓度下，开始出现窒息症状，呼吸急速、疲劳、恶心、呕吐，导致失去知觉并由于缺氧而造成死亡。
3.稳定性[19] 稳定
4.禁配物[20] 强氧化剂、强酸、强碱、卤素
5.聚合危害[21] 不聚合
贮存方法
储存注意事项[22] 钢瓶装本品储存于阴凉、通风的易燃气体专用库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。应与氧化剂等分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备。
合成方法
本品为简单的有机化合物，在自然界中分布很广，是天然气、煤层气、沼气的主要成分，经分离可以取得。
1.从天然气分离 天然气中含甲烷80%～99%（φ），干天然气经清净后使用湿天然气经清净后，用冷凝法、吸收法、吸附法分离出乙烷以上轻烃后使用。
2.从油田气分离 石油开采时从油井中逸出天然气，其中干气含甲烷80%～85%（φ）；湿气含甲烷10%（φ）。在加压和冷凝的情况下，可以液化用作化工原料。
3.从炼厂气分离 各炼厂石油加工气体中含甲烷20%～50%。用吸收蒸馏法和冷凝蒸馏法从石油加工气体中分离乙烯、丙烯时可副产甲烷、氢或纯甲烷。
4.从焦炉气分离 焦炉气含甲烷约20%～30%，干馏煤气含甲烷约40%～60%。采用深冷法分离焦炉气氢时副产甲烷。
5.利用天然气提氦装置副产品甲烷（含CH498%以上）为原料，经一个或两个低温甲烷精馏塔，脱除氮、氧杂质，再经吸附器脱除C2以上烃类，即得纯度99.99%以上的高纯甲烷产品。或者以乙烯装置尾气为原料气，先经吸附器脱除水、二氧化碳和Ｃ２以上烃类杂质，然后导入间歇精馏塔精馏。当塔顶排出气体中总杂质浓度指标达到要求后，停止精馏即可，可以制得纯度为99.995%以上的高纯甲烷。
用途
1.除作燃料外，大量用于合成氨、尿素和炭黑，还可用于生产甲醇、氢、乙炔、乙烯、甲醛、二硫化碳、硝基甲烷、氢氰酸和1,4-丁二醇等。甲烷氯化可得一、二、三氯甲烷及四氯化碳。
2.高纯甲烷可用于非晶硅太阳电池制造，用于大规模集成电路干法刻蚀或等离子刻蚀气的辅助添加气。也是制造氨、炭黑、甲基化合物、二硫化碳、氢氰酸等的原料。
3.工业上主要用于制造乙炔或经转化制取氢气、合成氨及有机合成的原料。
4.用作燃料和用于炭黑、氢、乙炔、甲醛等的制造。[23]
