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Methan
| Methan | |
| Summenformel: | CH4 |
Strukturformel:
| |
|---|---|
| Molare Masse | 16,04 |
| Erscheinungsform | gasförmig |
| Siedepunkt | −162 °C |
| Schmelzpunkt | −182 °C |
Methan ist ein farbloses, geruchloses und brennbares Gas. Es entsteht meist aus biologischen Zersetzungsprozessen bei fehlendem Sauerstoff und wird manchmal als Faulgas bezeichnet, obwohl der Geruch aus Verunreinigung mit anderen Stoffen (meist Schwefelverbindungen) stammt. Chemisch ist es ein Kohlenwasserstoff, also nur eine Verbindung der beiden Elemente Kohlenstoff und Wasserstoff. Der Anteil an der Erdatmosphäre liegt bei 1,3 ppm; dieser hat sich von 1750 bis 1990 etwa verdoppelt. Methan gilt als Treibhausgas, das Treibhauspotenzial ist, auf einen Zeitraum von 100 Jahren bezogen, 28-mal höher als das der gleichen Gewichtsmenge Kohlenstoffdioxid. Nach Wasserstoff und Helium ist Methan die dritthäufigste Komponente der Atmosphäre des Planeten Uranus. Außerhalb unseres Sonnensystems ist Methan auf dem Exoplaneten HD 189733 b vom Typ Hot Jupiter nachgewiesen worden.
Das Methan-Molekül besteht nur aus einem Atom des Kohlenstoffs und ist damit das einfachste Molekül aus der Gruppe der Alkane. Methan ist auch Hauptbestandteil von Erdgas, Stadtgas und Grubengas. Beim Erdgas liegt der Anteil bei 90%. Es ist bei der Verbrennung an der bläulich-hellen Flamme zu erkennen. Ein Luftgemisch mit 5-15 Volumenprozent Methan ist explosiv. Methan wirkt leicht betäubend, es ist in Wasser wenig löslich, dafür aber gut in organischen Lösungsmitteln.
In chemischen Verbindungen wird das Radikal als Methyl mit der Formel CH3 bezeichnet.
Geschichte
Als brennbares Gas wurde es schon von Plinius beschrieben. Thomas Shirley entdeckte das Gas 1667 als Sumpfgas. Es findet sich zum Beispiel auf manchen Mooren als Irrlicht. Genauer untersucht wurde es von Alessandro Volta, der 1776 die erste Analyse lieferte.
Verwendung
Technisch wird meist ein Gemisch von Methan mit anderen Gasen verwendet. Für die chemische Industrie ist es ein wichtiger Rohstoff. Für Brennstoffzellen wird es als Alternative zum Wasserstoff erprobt. Die folgende Übersicht zeigt einige Folgeprodukte und die Herstellungsmöglichkeiten:
| Methan | |||||||||||||||||||||
| Kohlenstoffmonoxid + Wasserstoff 2:1 | Kohlenstoffmonoxid + Wasserstoff 1:1 | +Sauerstoff | |||||||||||||||||||
| Synthese | Hydroformylierung | Verbrennung | |||||||||||||||||||
| Methanol | Oxo-Produkte | Kohlenstoffdioxid | |||||||||||||||||||
| Oxidation | |||||||||||||||||||||
| Formaldehyd | Lösemittel | Wasser verdunstet | |||||||||||||||||||
| Harze | |||||||||||||||||||||
Andere Lexika
- dtv Lexikon in 24 Bänden, Band 14, Seite 263, Sonderausgabe Oktober 2006, Wissen Media Verlag GmbH, Gütersloh
- Römpp Lexikon Chemie, 9. Auflage 1991, Band 4, Seite 2730-2731