我们所理解的甲烷是生活排便后所产生的沼气中所含的物质,因为这种物质存在于像液体一样的沼气中,所以很多人无法分辨甲烷是气体还是液体,那么到底甲烷是气体吗?按照其物理性来看,甲烷是一种常温下为无色无气味气体,具体情况我们一起来了解。
甲烷是气体吗 甲烷是气体还是液体
甲烷常温下是无色无味气体。但是在特定条件下,甲烷也会发生某些反应,例如变成甲烷水合物。
甲烷可以形成笼状的水合物,甲烷被包裹在“笼”里。也就是我们常说的可燃冰。它是在一定条件(合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、PH值等)下由水和天然气在中高压和低温条件下混合时组成的类冰的、非化学计量的、笼形结晶化合物(碳的电负性较大,在高压下能吸引与之相近的氢原子形成氢键,构成笼状结构)。它可用mCH4nH2O来表示,m代表水合物中的气体分子,n为水合指数(即水分子数)。
可燃冰主要储存于海底或寒冷地区的永久冻土带,比较难以寻找和勘探。新研制的灵敏度极高的仪器,可以实地即时测出海底土壤、岩石中各种超微量甲烷、乙烷、丙烷及氢气的精确含量,由此判断出可燃冰资源存在与否和资源量等各种指标。
甲烷含量超过99%的天然气水合物又称为甲烷水合物。
关于甲烷的储存:
储存于阴凉、通风的库房。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。
工程控制:生产过程密闭,全面通风。
其它有害作用:该物质对环境可能有危害,对鱼类和水体要给予特别注意。还应特别注意对地表水、土壤、大气和饮用水的污染。
甲烷的分布:
甲烷在自然界分布很广,是天然气、沼气、煤矿坑道气及可燃冰的主要成分之一。
413kJ/mol、109°28′,甲烷分子是正四面体空间构型,上面的结构式只是表示分子里各原子的连接情况,并不能真实表示各原子的空间相对位置。
甲烷的产生:据德国核物理研究所的科学家经过试验发现,植物和落叶都产生甲烷,而生成量随着温度和日照的增强而增加。另外,植物产生的甲烷是腐烂植物的10到100倍。他们经过估算认为,植物每年产生的甲烷占到世界甲烷生成量的10%到30%。
利用甲烷,我们可以烧火,灯光照明灯,这也算是比较环保的一种物质吧,但是有些人说,甲烷却能导致温室效应,这便是质疑了其物质的环保性。那么到底甲烷是温室气体吗?一般甲烷会导致温室效应吗?下面我们一起来了解。
甲烷是温室气体吗 甲烷会导致温室效应吗
甲烷是温室气体,会导致温室效应。
所谓温室气体指的是大气中能吸收地面反射的太阳辐射,并重新发射辐射的一些气体,如水蒸气、二氧化碳、大部分制冷剂等。它们的作用是使地球表面变得更暖,类似于温室截留太阳辐射,并加热温室内空气的作用。这种温室气体使地球变得更温暖的影响称为“温室效应”。
2018年4月2日,美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员,利用俄克拉何马州南大平原观测站十年来获得的对地球大气的综合观测数据,首次直接证明了甲烷导致地球表面温室效应不断增加。
研究人员称,21世纪初,大气中甲烷的浓度停滞不前,温室效应也遵循同样的模式;但从2007年开始,甲烷浓度开始上升的同时,其导致的温室效应也水涨船高。
GWP的分析显示,以单位分子数而言,甲烷的温室效应要比二氧化碳大上25倍。这是因为大气中已经具有相当多的二氧化碳,以至於许多波段的辐射早已被吸收殆尽了;因此大部分新增的二氧化碳只能在原有吸收波段的边缘发挥其吸收效应。相反地,一些数量较少的温室气体(包括甲烷在内),所吸收的是那些尚未被有效拦截的波段,所以每多一个分子都会提供新的吸收能力。
如何减缓温室效应?
过去几十年间积累的证据表明,人类活动会在全球范围内干扰大气。联合国政府间气候变化专门委员会专家在2008年的巴黎会议中,就各国有关气候变暖的研究和统计数据,深入讨论了全球变暖问题,认为人类活动很可能与气候变暖有关联。因此,必须对人类活动进行调整,采取必要的措施减少温室气体的排放,最大限度地减少人类活动对地球系统的人为干扰。
减少温室气体向大气中排放是减缓温室效应最直接的方法,导致CO2排放量有增无减的根本原因是世界对化石燃料的过分依赖,特别是对煤炭、原油和天然气的依赖。鉴于此,国际上CO2减排主要有五种方案:
一是优化能源结构,开发核能、风能和太阳能等可再生能源和新能源;
二是提高植被面积,消除乱砍滥伐,保护生态环境;
三是从化石燃料的利用中捕集CO2并加以利用或封存;
四是开发生物质能源,大力发展低碳或无碳燃料;
五是提高能源利用效率和节能,包括开发清洁燃烧技术和燃烧设备等。