METANO
Dublin Core
Title
METANO
Creator
Asia Lisco
Contributor
Asia Lisco
Chimica Item Type Metadata
Denominazione
Metano(IUPAC), Methane, Tetraidruro di Carbonio, Gas di Palude, Grisou, Formene
Formula chimica
Il metano è un idrocarburo semplice (alcano) formato da un atomo di carbonio e quattro di idrogeno e in natura si trova sotto forma di gas; la sua formula chimica è CH4.
Formula di struttura
Nella molecola del metano (CH4), l'atomo di carbonio si trova al centro ed è legato a quattro atomi di idrogeno, che sono riportati ai vertici di un tetraedro regolare, come viene raffigurato nell'immagine seguente:
http: // www. cosmicnoise.it/o/files/original/10/743/metano_4.jpg
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Proprietà fisico/chimiche
Densità (kg•m−3, in c.s.)
0,71682
Solubilità in acqua
0,024 g/L a c.n.
Temperatura di fusione
−182,7 °C (90,8 K)
ΔfusH0 (kJ•mol−1)
1,1
Temperatura di ebollizione
−161,4 °C (111,8 K)
ΔebH0 (kJ•mol−1)
8,17
Punto triplo
90,67 K (−182,48 °C)
11,7 kPa
Punto critico
190,6 K (−82,6 °C)
4,6 MPa
Viscosità dinamica (mPa•s a 0 °C e 100 °C)
0,0103
0,0137
0,71682
Solubilità in acqua
0,024 g/L a c.n.
Temperatura di fusione
−182,7 °C (90,8 K)
ΔfusH0 (kJ•mol−1)
1,1
Temperatura di ebollizione
−161,4 °C (111,8 K)
ΔebH0 (kJ•mol−1)
8,17
Punto triplo
90,67 K (−182,48 °C)
11,7 kPa
Punto critico
190,6 K (−82,6 °C)
4,6 MPa
Viscosità dinamica (mPa•s a 0 °C e 100 °C)
0,0103
0,0137
Stato naturale e diffusione
Nel sottosuolo:
La maggior parte del metano viene ottenuta per estrazione dai suoi giacimenti sotterranei, dove spesso è abbinato ad altri idrocarburi, ed è frutto della decomposizione di sostanze organiche in assenza di ossigeno sepolte in profondità anche in tempi preistorici.
Il metano è presente normalmente nei giacimenti di petrolio.
Quando si estrae il petrolio, automaticamente risale in superficie anche il metano. Purtroppo se i giacimenti sono lontani dai luoghi di consumo o situati in mare aperto, risulta quasi impossibile usare quel metano, che pertanto viene bruciato all'uscita dei pozzi senza essere utilizzato in alcun modo; oppure viene ripompato nei giacimenti di petrolio, mediante l'uso di compressori centrifughi o alternativi.
Circa due terzi del metano estratto non viene utilizzato perché il costo del trasporto del gas naturale nei gasdotti è quattro volte superiore a quello del petrolio, perché la densità del gas è molto minore.
Nei fondali oceanici:
Si stima che esistano grandi quantità di metano in forma di clatrati di metano sui fondali oceanici.
Nell'atmosfera terrestre:
Il metano è un gas serra presente nell’atmosfera terrestre in concentrazioni molto inferiori a quelle della CO2 ma con un potenziale di riscaldamento globale ben 21 volte superiore.
Le principali fonti di emissione di metano nell’atmosfera sono:
- la decomposizione di rifiuti solidi urbani nelle discariche
- le fonti naturali (paludi): 23%
- l'estrazione da combustibili fossili: 20%
- il processo di digestione degli animali (bestiame): 17%
- i batteri trovati nelle risaie: 12%
- il riscaldamento o digestione anaerobica delle biomasse
Sugli altri pianeti:
La presenza di metano è stata verificata o ipotizzata in molti luoghi del sistema solare. Nella maggior parte dei casi, si ritiene che abbia origine da processi abiotici.
La maggior parte del metano viene ottenuta per estrazione dai suoi giacimenti sotterranei, dove spesso è abbinato ad altri idrocarburi, ed è frutto della decomposizione di sostanze organiche in assenza di ossigeno sepolte in profondità anche in tempi preistorici.
Il metano è presente normalmente nei giacimenti di petrolio.
Quando si estrae il petrolio, automaticamente risale in superficie anche il metano. Purtroppo se i giacimenti sono lontani dai luoghi di consumo o situati in mare aperto, risulta quasi impossibile usare quel metano, che pertanto viene bruciato all'uscita dei pozzi senza essere utilizzato in alcun modo; oppure viene ripompato nei giacimenti di petrolio, mediante l'uso di compressori centrifughi o alternativi.
Circa due terzi del metano estratto non viene utilizzato perché il costo del trasporto del gas naturale nei gasdotti è quattro volte superiore a quello del petrolio, perché la densità del gas è molto minore.
Nei fondali oceanici:
Si stima che esistano grandi quantità di metano in forma di clatrati di metano sui fondali oceanici.
Nell'atmosfera terrestre:
Il metano è un gas serra presente nell’atmosfera terrestre in concentrazioni molto inferiori a quelle della CO2 ma con un potenziale di riscaldamento globale ben 21 volte superiore.
Le principali fonti di emissione di metano nell’atmosfera sono:
- la decomposizione di rifiuti solidi urbani nelle discariche
- le fonti naturali (paludi): 23%
- l'estrazione da combustibili fossili: 20%
- il processo di digestione degli animali (bestiame): 17%
- i batteri trovati nelle risaie: 12%
- il riscaldamento o digestione anaerobica delle biomasse
Sugli altri pianeti:
La presenza di metano è stata verificata o ipotizzata in molti luoghi del sistema solare. Nella maggior parte dei casi, si ritiene che abbia origine da processi abiotici.
Processo produttivo
Il metano è inodore, incolore e insapore, quindi per essere distribuito nelle reti domestiche deve essere "odorizzato", mediante un processo di lambimento di un liquido dal caratteristico "odore di gas".
Questo procedimento è indispensabile poiché rende avvertibile la presenza del gas nel caso di fughe, e diminuisce il rischio di incendi ed esplosioni accidentali.
Questo procedimento è indispensabile poiché rende avvertibile la presenza del gas nel caso di fughe, e diminuisce il rischio di incendi ed esplosioni accidentali.
Utilizzi, applicazioni
Il metano, grazie al suo elevato potere calorifero e la possibilità di trasporto abbastanza economico, è comunemente usato come combustibile domestico e industriale.
Per il suo potenziale termico relativamente elevato, viene compresso in bombole e impiegato come carburante per autotrazione.
Altri suoi impieghi riguardano l'industria chimica e la possibilità della sua conversione in idrogeno, e quindi in ammoniaca e fertilizzanti; ma viene utilizzato anche per la fabbricazione di nerofumo, di acido cianidrico e di acetilene.
Per il suo potenziale termico relativamente elevato, viene compresso in bombole e impiegato come carburante per autotrazione.
Altri suoi impieghi riguardano l'industria chimica e la possibilità della sua conversione in idrogeno, e quindi in ammoniaca e fertilizzanti; ma viene utilizzato anche per la fabbricazione di nerofumo, di acido cianidrico e di acetilene.
Cenni storici
Nell'autunno del 1776 Alessandro Volta studiò un fenomeno noto anche in epoche più lontane: in un'ansa stagnante del fiume Lambro, se si avvicinava una fiamma alla superficie si accendevano delle fiammelle azzurrine.
Questo fenomeno era già stato studiato separatamente da Lavoisier, Franklin e Priestley pochi anni prima, ed era stato classificato semplicemente come un'esalazione di aria infiammabile, di origine minerale.
Provando a smuovere il fondo con l'aiuto di un bastone vide che risalivano delle bolle di gas e le raccolse in bottiglie. Diede a questo gas il nome di “aria infiammabile di palude” e scoprì che poteva essere incendiato, sia per mezzo di una candela accesa, sia mediante una scarica elettrica.
Pensando immediatamente a un suo utilizzo pratico costruì dapprima una pistola in legno, metallo e vetro, il cui scopo sarebbe stato la trasmissione di un segnale a distanza; in seguito realizzò una lucerna ad aria infiammabile e perfezionò l'eudiometro per la misura e l'analisi dei gas.
La corretta composizione del gas fu determinata da Thomas Henry nel 1805.
Questo fenomeno era già stato studiato separatamente da Lavoisier, Franklin e Priestley pochi anni prima, ed era stato classificato semplicemente come un'esalazione di aria infiammabile, di origine minerale.
Provando a smuovere il fondo con l'aiuto di un bastone vide che risalivano delle bolle di gas e le raccolse in bottiglie. Diede a questo gas il nome di “aria infiammabile di palude” e scoprì che poteva essere incendiato, sia per mezzo di una candela accesa, sia mediante una scarica elettrica.
Pensando immediatamente a un suo utilizzo pratico costruì dapprima una pistola in legno, metallo e vetro, il cui scopo sarebbe stato la trasmissione di un segnale a distanza; in seguito realizzò una lucerna ad aria infiammabile e perfezionò l'eudiometro per la misura e l'analisi dei gas.
La corretta composizione del gas fu determinata da Thomas Henry nel 1805.
Note
Questa immagine ci mostra il danno provocato da una dispersione di metano allaporte di Los Angeles:
http://www.cosmicnoise.it/o/files/original/10/743/metano_1.jpg
Questa immagine ci mostra l'immisione in atmosfera di metano:
http://www.cosmicnoise.it/o/files/original/10/743/metano_3.jpg
Questa immagine mostra le bollicine di metano che fuoriescono dai giacimenti presenti nel fondo del mare:
http://www.cosmicnoise.it/o/files/original/10/743/metano_2.jpg
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Questa immagine ci mostra l'immisione in atmosfera di metano:
http://www.cosmicnoise.it/o/files/original/10/743/metano_3.jpg
Questa immagine mostra le bollicine di metano che fuoriescono dai giacimenti presenti nel fondo del mare:
http://www.cosmicnoise.it/o/files/original/10/743/metano_2.jpg
Collection
Citation
Asia Lisco, “METANO,” __Cosmic_Noise__e-learning_for_science__, accessed December 22, 2024, http://cosmicnoise.it/o/items/show/743.