Свойства ch4: Свойства метана – физико-химическая основа молекулы

Содержание

Алканы

1

H

1,008

1s1

2,2

Бесцветный газ

пл=-259°C

кип=-253°C

2

He

4,0026

1s2

Бесцветный газ

кип=-269°C

3

Li

6,941

2s1

0,99

Мягкий серебристо-белый металл

пл=180°C

кип=1317°C

4

Be

9,0122

2s2

1,57

Светло-серый металл

пл=1278°C

кип=2970°C

5

B

10,811

2s2 2p1

2,04

Темно-коричневое аморфное вещество

пл=2300°C

кип=2550°C

6

C

12,011

2s2 2p2

2,55

Прозрачный (алмаз) / черный (графит) минерал

пл=3550°C

кип=4830°C

7

N

14,007

2s2 2p3

3,04

Бесцветный газ

пл=-210°C

кип=-196°C

8

O

15,999

2s2 2p4

3,44

Бесцветный газ

пл=-218°C

кип=-183°C

9

F

18,998

2s2 2p5

4,0

Бледно-желтый газ

пл=-220°C

кип=-188°C

10

Ne

20,180

2s2 2p6

Бесцветный газ

пл=-249°C

кип=-246°C

11

Na

22,990

3s1

0,93

Мягкий серебристо-белый металл

пл=98°C

кип=892°C

12

Mg

24,305

3s

2

1,31

Серебристо-белый металл

пл=649°C

кип=1107°C

13

Al

26,982

3s2 3p1

1,61

Серебристо-белый металл

пл=660°C

кип=2467°C

14

Si

28,086

3s2 3p2

1,9

Коричневый порошок / минерал

пл=1410°C

кип=2355°C

15

P

30,974

3s2 3p3

2,2

Белый минерал / красный порошок

пл=44°C

кип=280°C

16

S

32,065

3s2 3p4

2,58

Светло-желтый порошок

пл=113°C

кип=445°C

17

Cl

35,453

3s2 3p5

3,16

Желтовато-зеленый газ

пл=-101°C

кип=-35°C

18

Ar

39,948

3s2 3p6

Бесцветный газ

пл=-189°C

кип=-186°C

19

K

39,098

4s1

0,82

Мягкий серебристо-белый металл

пл=64°C

кип=774°C

20

Ca

40,078

4s2

1,0

Серебристо-белый металл

пл=839°C

кип=1487°C

21

Sc

44,956

3d1 4s2

1,36

Серебристый металл с желтым отливом

пл=1539°C

кип=2832°C

22

Ti

47,867

3d2 4s2

1,54

Серебристо-белый металл

пл=1660°C

кип=3260°C

23

V

50,942

3d3 4s2

1,63

Серебристо-белый металл

пл=1890°C

кип=3380°C

24

Cr

51,996

3d5 4s1

1,66

Голубовато-белый металл

пл=1857°C

кип=2482°C

25

Mn

54,938

3d5 4s2

1,55

Хрупкий серебристо-белый металл

пл=1244°C

кип=2097°C

26

Fe

55,845

3d6 4s2

1,83

Серебристо-белый металл

пл=1535°C

кип=2750°C

27

Co

58,933

3d7 4s2

1,88

Серебристо-белый металл

пл=1495°C

кип=2870°C

28

Ni

58,693

3d8 4s

2

1,91

Серебристо-белый металл

пл=1453°C

кип=2732°C

29

Cu

63,546

3d10 4s1

1,9

Золотисто-розовый металл

пл=1084°C

кип=2595°C

30

Zn

65,409

3d10 4s2

1,65

Голубовато-белый металл

пл=420°C

кип=907°C

31

Ga

69,723

4s2 4p1

1,81

Белый металл с голубоватым оттенком

пл=30°C

кип=2403°C

32

Ge

72,64

4s2 4p2

2,0

Светло-серый полуметалл

пл=937°C

кип=2830°C

33

As

74,922

4s2 4p3

2,18

Зеленоватый полуметалл

субл=613°C

(сублимация)

34

Se

78,96

4s2 4p4

2,55

Хрупкий черный минерал

пл=217°C

кип=685°C

35

Br

79,904

4s2 4p5

2,96

Красно-бурая едкая жидкость

пл=-7°C

кип=59°C

36

Kr

83,798

4s2 4p6

3,0

Бесцветный газ

пл=-157°C

кип=-152°C

37

Rb

85,468

5s1

0,82

Серебристо-белый металл

пл=39°C

кип=688°C

38

Sr

87,62

5s2

0,95

Серебристо-белый металл

пл=769°C

кип=1384°C

39

Y

88,906

4d1 5s2

1,22

Серебристо-белый металл

пл=1523°C

кип=3337°C

40

Zr

91,224

4d2 5s2

1,33

Серебристо-белый металл

пл=1852°C

кип=4377°C

41

Nb

92,906

4d4 5s1

1,6

Блестящий серебристый металл

пл=2468°C

кип=4927°C

42

Mo

95,94

4d5 5s1

2,16

Блестящий серебристый металл

пл=2617°C

кип=5560°C

43

Tc

98,906

4d6 5s1

1,9

Синтетический радиоактивный металл

пл=2172°C

кип=5030°C

44

Ru

101,07

4d7 5s

1

2,2

Серебристо-белый металл

пл=2310°C

кип=3900°C

45

Rh

102,91

4d8 5s1

2,28

Серебристо-белый металл

пл=1966°C

кип=3727°C

46

Pd

106,42

4d10

2,2

Мягкий серебристо-белый металл

пл=1552°C

кип=3140°C

47

Ag

107,87

4d10 5s1

1,93

Серебристо-белый металл

пл=962°C

кип=2212°C

48

Cd

112,41

4d10 5s2

1,69

Серебристо-серый металл

пл=321°C

кип=765°C

49

In

114,82

5s2 5p1

1,78

Мягкий серебристо-белый металл

пл=156°C

кип=2080°C

50

Sn

118,71

5s2 5p2

1,96

Мягкий серебристо-белый металл

пл=232°C

кип=2270°C

51

Sb

121,76

5s2 5p3

2,05

Серебристо-белый полуметалл

пл=631°C

кип=1750°C

52

Te

127,60

5s2 5p4

2,1

Серебристый блестящий полуметалл

пл=450°C

кип=990°C

53

I

126,90

5s2 5p5

2,66

Черно-серые кристаллы

пл=114°C

кип=184°C

54

Xe

131,29

5s2 5p6

2,6

Бесцветный газ

пл=-112°C

кип=-107°C

55

Cs

132,91

6s1

0,79

Мягкий серебристо-желтый металл

пл=28°C

кип=690°C

56

Ba

137,33

6s2

0,89

Серебристо-белый металл

пл=725°C

кип=1640°C

57

La

138,91

5d1 6s2

1,1

Серебристый металл

пл=920°C

кип=3454°C

58

Ce

140,12

f-элемент

Серебристый металл

пл=798°C

кип=3257°C

59

Pr

140,91

f-элемент

Серебристый металл

пл=931°C

кип=3212°C

60

Nd

144,24

f-элемент

Серебристый металл

пл=1010°C

кип

=3127°C

61

Pm

146,92

f-элемент

Светло-серый радиоактивный металл

пл=1080°C

кип=2730°C

62

Sm

150,36

f-элемент

Серебристый металл

пл=1072°C

кип=1778°C

63

Eu

151,96

f-элемент

Серебристый металл

пл=822°C

кип=1597°C

64

Gd

157,25

f-элемент

Серебристый металл

пл=1311°C

кип=3233°C

65

Tb

158,93

f-элемент

Серебристый металл

пл=1360°C

кип=3041°C

66

Dy

162,50

f-элемент

Серебристый металл

пл=1409°C

кип=2335°C

67

Ho

164,93

f-элемент

Серебристый металл

пл=1470°C

кип=2720°C

68

Er

167,26

f-элемент

Серебристый металл

пл=1522°C

кип=2510°C

69

Tm

168,93

f-элемент

Серебристый металл

пл=1545°C

кип=1727°C

70

Yb

173,04

f-элемент

Серебристый металл

пл=824°C

кип=1193°C

71

Lu

174,96

f-элемент

Серебристый металл

пл=1656°C

кип=3315°C

72

Hf

178,49

5d2 6s2

Серебристый металл

пл=2150°C

кип=5400°C

73

Ta

180,95

5d3 6s2

Серый металл

пл=2996°C

кип=5425°C

74

W

183,84

5d4 6s2

2,36

Серый металл

пл=3407°C

кип=5927°C

75

Re

186,21

5d5 6s2

Серебристо-белый металл

пл=3180°C

кип=5873°C

76

Os

190,23

5d6 6s2

Серебристый металл с голубоватым оттенком

пл=3045°C

кип=5027°C

77

Ir

192,22

5d7 6s2

Серебристый металл

пл=2410°C

кип=4130°C

78

Pt

195,08

5d9 6s1

2,28

Мягкий серебристо-белый металл

пл=1772°C

кип=3827°C

79

Au

196,97

5d10 6s1

2,54

Мягкий блестящий желтый металл

пл=1064°C

кип=2940°C

80

Hg

200,59

5d10 6s2

2,0

Жидкий серебристо-белый металл

пл=-39°C

кип=357°C

81

Tl

204,38

6s2 6p1

Серебристый металл

пл=304°C

кип=1457°C

82

Pb

207,2

6s2 6p2

2,33

Серый металл с синеватым оттенком

пл=328°C

кип=1740°C

83

Bi

208,98

6s2 6p3

Блестящий серебристый металл

пл=271°C

кип=1560°C

84

Po

208,98

6s2 6p4

Мягкий серебристо-белый металл

пл=254°C

кип=962°C

85

At

209,98

6s2 6p5

2,2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

пл=302°C

кип=337°C

86

Rn

222,02

6s2 6p6

2,2

Радиоактивный газ

пл=-71°C

кип=-62°C

87

Fr

223,02

7s1

0,7

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

пл=27°C

кип=677°C

88

Ra

226,03

7s2

0,9

Серебристо-белый радиоактивный металл

пл=700°C

кип=1140°C

89

Ac

227,03

6d1 7s2

1,1

Серебристо-белый радиоактивный металл

пл=1047°C

кип=3197°C

90

Th

232,04

f-элемент

Серый мягкий металл

91

Pa

231,04

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

92

U

238,03

f-элемент

1,38

Серебристо-белый металл

пл=1132°C

кип=3818°C

93

Np

237,05

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

94

Pu

244,06

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

95

Am

243,06

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

96

Cm

247,07

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

97

Bk

247,07

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

98

Cf

251,08

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

99

Es

252,08

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

100

Fm

257,10

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

101

Md

258,10

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

102

No

259,10

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

103

Lr

266

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

104

Rf

267

6d2 7s2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

105

Db

268

6d3 7s2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

106

Sg

269

6d4 7s2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

107

Bh

270

6d5 7s2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

108

Hs

277

6d6 7s2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

109

Mt

278

6d7 7s2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

110

Ds

281

6d9 7s1

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

Металлы

Неметаллы

Щелочные

Щелоч-зем

Благородные

Галогены

Халькогены

Полуметаллы

s-элементы

p-элементы

d-элементы

f-элементы

Наведите курсор на ячейку элемента, чтобы получить его краткое описание.

Чтобы получить подробное описание элемента, кликните по его названию.

ICSC 0291 — МЕТАН

ICSC 0291 — МЕТАН
МЕТАНICSC: 0291 (Февраль 2000)
CAS #: 74-82-8
UN #: 1971
EINECS #: 200-812-7

  ОСОБЫЕ ОПАСНОСТИ ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ МЕРЫ ТУШЕНИЕ ПОЖАРА
ПОЖАР И ВЗРЫВ Чрезвычайно легковоспламеняющееся.  Смеси газа с воздухом взрывоопасны.   НЕ использовать открытый огонь, НЕ допускать образование искр, НЕ КУРИТЬ.  Замкнутая система, вентиляция, взрывозащищенное электрическое оборудование и освещение. Использовать ручной инструмент, не образующий искры.   Перекрыть поступление; если невозможно и нет риска для окружения, дать огню прогореть. В других случаях тушить распыленной водой, порошком, двуокисью углерода.  В случае пожара: охлаждать баллон распыляя воду. Бороться с огнем из укрытия. 

   
  СИМПТОМЫ ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ МЕРЫ ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ
Вдыхание Удушье. См. примечания.  Применять вентиляцию. Применять средства защиты органов дыхания.  Свежий воздух, покой. Может потребоваться искусственное дыхание. Обратиться за медицинской помощью. 
Кожа ПРИ КОНТАКТЕ С ЖИДКОСТЬЮ: ОБМОРОЖЕНИЕ.  Перчатки для защиты от холода.  ПРИ ОБМОРОЖЕНИИ: промыть большим количеством воды, НЕ удалять одежду. обратиться за медицинской помощью . 
Глаза ПРИ КОНТАКТЕ С ЖИДКОСТЬЮ: ОБМОРОЖЕНИЕ.  Использовать защитные очки.  Прежде всего промыть большим количеством воды в течение нескольких минут (снять контактные линзы, если это возможно сделать без затруднений), затем обратится за медицинской помощью.  
Проглатывание      

ЛИКВИДАЦИЯ УТЕЧЕК КЛАССИФИКАЦИЯ И МАРКИРОВКА
Покинуть опасную зону! Индивидуальная защита: автономный дыхательный аппарат. Проконсультироваться со специалистом! Вентилировать. Удалить все источники воспламенения. НИКОГДА не направлять струю воды на жидкость. 

Согласно критериям СГС ООН

 

Транспортировка
Классификация ООН
Класс опасности по ООН: 2.1 

ХРАНЕНИЕ
Обеспечить огнестойкость. Прохладное место. Вентиляция вдоль пола и потолка. 
УПАКОВКА
 

Исходная информация на английском языке подготовлена группой международных экспертов, работающих от имени МОТ и ВОЗ при финансовой поддержке Европейского Союза.
© МОТ и ВОЗ 2018

ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Агрегатное Состояние; Внешний Вид
БЕСЦВЕТНЫЙ СЖАТЫЙ ИЛИ СЖИЖЕННЫЙ ГАЗ БЕЗ ЗАПАХА. 

Физические опасности
Газ легче воздуха. 

Химические опасности
 

Формула: CH4
Молекулярная масса: 16.0
Температура кипения: -161°C
Температура плавления: -183°C
Растворимость в воде, мл/л при 20°C: 3.3
Удельная плотность паров (воздух = 1): 0.6
Температура вспышки: горючий газ
Температура самовоспламенения : 537°C
Предел взрываемости, % в объеме воздуха: 5-15
Коэффициент распределения октанол-вода (Log Pow): 1.09  


ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОРГАНИЗМ И ЭФФЕКТЫ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ

Пути воздействия
Вещество может проникать в организм при вдыхании. 

Эффекты от кратковременного воздействия
Быстрое испарение жидкости может вызвать обморожение. 

Риск вдыхания
При потери герметичности это вещество может вызвать удушье, понижая содержание кислорода в воздухе в замкнутом пространстве. 

Эффекты от длительного или повторяющегося воздействия
 


Предельно-допустимые концентрации
 

ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА
 

ПРИМЕЧАНИЯ
Density of the liquid at boiling point: 0.42 kg/l.
Высокие концентрации в воздухе вызывают дефицит кислорода с риском потери сознания или смерти.
Проверьте содержание кислорода перед тем, как войти.
Поверните протекающий цилиндр местом протечки вверх, чтобы предотвратить утечку газа в жидком состоянии.
After use for welding, turn valve off; regularly check tubing, etc., and test for leaks with soap and water.
The measures mentioned in section PREVENTION are applicable to production, filling of cylinders, and storage of the gas.
Other UN number: 1972 (refridgerated liquid), Hazard class: 2.1. 

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
  Классификация ЕС
Символ: F+; R: 12; S: (2)-9-16-33 

(ru)Ни МОТ, ни ВОЗ, ни Европейский Союз не несут ответственности за качество и точность перевода или за возможное использование данной информации.
© Версия на русском языке, 2018

Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН

1

Исследование атмосферных гравитационных волн

ИОА СО РАН

1

0

Рациональное природопользование

2

Лидарные исследования вертикального распределения аэрозольных примесей в тропосфере на побережье оз.Байкал

ИОА СО РАН, ИМКЭС СО РАН

2

1

Рациональное природопользование

3

Исследование причин аномального повышения эффективности поглощения тонкодисперсной фракции аэрозоля (30-120 нм) при переносе их в атмосфере в составе дымовых шлейфов лесных пожаров и горения торфяников по результатам натурных и лабораторных экспериментов

ИОА СО РАН

10

0

Рациональное природопользование

4

Измерение профилей ветра в атмосфере

ИОА СО РАН

 

1

0

Рациональное природопользование

5

Измерение профилей температуры в атмосфере

ИОА СО РАН

1

0

Рациональное природопользование

6

Измерение метеорологическ их и аэрологических параметров в приземном слое атмосферы

ИОА СО РАН

1

0

Рациональное природопользование

7

Лидарный эксперимент на летном поле аэропорта Толмачево

Открытое акционерное общество «Аэропорт Толмачево»

1

1

Рациональное природопользование

8

Научно-техничес кие консультации и курсы по обслуживанию солнечных фотометров

Арктический и антарктический научно-исследовательский институт, ТГУ, Морской гидрофизический институт РАН

3

3

Рациональное природопользование

9

Измерение солнечным фотометром

Арктический и антарктический научно-исследовательский институт, ТГУ, Морской гидрофизический институт РАН

3

3

Рациональное природопользование

10

Мониторинг состава, строения и динамики атмосферы методами дистанционного зондирования и контактными средствами: развитие методов, интеркалибровка средств, продолжение многолетних рядов

ИОА СО РАН

1

0

Рациональное природопользование

11

Развитие методов и средств дистанционного лазерного зондирования атмосферы для создания систем мониторинга с участием научно-исследова тельских организаций СНГ

ИОА СО РАН

1

0

Рациональное природопользование

12

Мониторинг состава, строения и динамики атмосферы методами дистанционного зондирования и контактными средствами: развитие методов, интеркалибровка средств, продолжение многолетних рядов

ИОА СО РАН

1

0

Рациональное природопользование

13

Лазерное зондирование аэрозольного, газового, метеорологическ ого состава атмосферы от приземного слоя до мезосферы (методы, аппаратура, исследования)

ИОА СО РАН

1

0

Рациональное природопользование

14

Предоставление данных лидарного зондирования стратосферного аэрозоля

ИМКЭС СО РАН

1

1

Рациональное природопользование

15

Отбор проб для анализа газов

Национальный институт исследования окружающей среды (Япония)

36

36

Рациональное природопользование.

16

Отбор проб на разных высотах для анализа биоаэрозоля

ГНЦ Вектор

27

27

Рациональное природопользование

17

Измерение вертикального распределения СО2, О3, СО

ИОА СО РАН, Лаборатория аэрологии (Франция)
Лаборатория атмосферы, сред, космических наблюдений (Франция)

72

60

Рациональное природопользование

18

Отбор проб на разных высотах для анализа органического аэрозоля

Институт химии нефти СО РАН

98

97

Рациональное природопользование

19

Регистрация спектров воды в железистых соединениях

ИХН СО РАН

20

20

Рациональное природопользование

20

Измерения спектров поглощения и отражения образцов

ООО «Креокон

1

1

Живые системы, рациональное природопользование

21

Измерения континуального поглощения ИК излучения водяным паром

ИОА СО РАН

1

0

Рациональное природопользование

22

Долговременные измерения вертикального распределения озона, аэрозоля и температуры.

ИОА СО РАН

1

0

Рациональное природопользование

23

Исследование и разработка методов дистанционного обнаружения сверхнизких концентраций высокоэнергетич еских материалов в атмосфере

ИОА СО РАН

1

0

Рациональное природопользование

24

Развитие методов и средств дистанционного лазерного зондирования атмосферы для расширения функциональных возможностей лидарной сети CIS-LiNet (Россия-Беларусь -Киргизия)

ИОА СО РАН, Институт физики имени Б. И. Степанова НАН Беларуси

3

2

Рациональное природопользование

25

Предоставление данных лидарного зондирования стратосферного аэрозоля для обработки и проведения статистического анализа

Сургутский государственный университет

1

1

Рациональное природопользование

26

Исследование и разработка методов дистанционного обнаружения сверхнизких концентраций высокоэнергетич еских материалов в атмосфере

ИОА СО РАН

1

0

Рациональное природопользование

27

Комплексное исследование радиационно-зна чимых характеристик атмосферы Сибири и Российской Арктики в период современных климатических изменений

Сургутский государственный университет, ИОА СО РАН

2

1

Рациональное природопользование

28

Развитие многоуровневой российско-японс кой системы мониторинга парниковых газов на территории Западной Сибири

ФГБУН Институт химии нефти СО РАН, ИОА СО РАН

2

1

Рациональное природопользование

29

Исследование динамики состава воздуха и процессов ее определяющих в Сибирском регионе в условиях изменяющегося климата

ГНЦ Вектор

1

1

Рациональное природопользование

30

Исследование вертикального распределения парниковых газов над Западной Сибирью

«Институт химической кинетики и горения СО РАН

3

3

Рациональное природопользование

31

Крупномасштабные исследования выброса примесей нефтегазовыми предприятиями Западной Сибири

Институт вычислительной математики и математической геофизики Сибирского отделения Российской академии наук, Лаборатория исследования климата и окружающей среды(Франция), Лаборатория аэрологии (Франция), Лаборатория атмосферы, сред, космических наблюдений (Франция)

4

4

Рациональное природопользование

32

Лидарные исследования вертикального распределения аэрозольных примесей в тропосфере на побережье оз.Байкал

ФГБУН Институт физического материаловедения СО РАН

1

1

Рациональное природопользование

33 Лидарные исследования вертикального распределения аэрозольных примесей в тропосфере в г.Томске Институт физики НАН Беларусь 1 1 Рациональное природопользование
34 Измерение пропускания атмосферы в среднем ИК-диапазоне Институт химической кинетики и горения СО РАН 1 1 Рациональное природопользование
35 Конструирование и изготовление оптических блоков АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва» 1 1 Рациональное природопользование
36 Измерения сдвигов и уширений линий различных газов давлением CO2 ИОА СО РАН 1 0 Рациональное природопользование
37 Разработка лидарных методов и средств визуализации пространственно й структуры турбулентных полей ветра и температуры в атмосфере Открытое акционерное общество «Аэропорт Толмачево 1 1 Рациональное природопользование
38 Исследование спектрального состава пульсаций и механизмов генерации шума в сверхзвуковых потоках бесконтактными методами Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича 1 1 Рациональное природопользование
39 Исследование причин аномального повышения эффективности поглощения тонкодисперсной фракции аэрозоля (30-120 нм) при переносе их в атмосфере в составе дымовых шлейфов лесных пожаров и горения торфяников по результатам натурных и лабораторных экспериментов Мюнхенский институт химии (Германия) 1 1 Рациональное природопользование
40 Исследование влияния плотных пиролизного дыма горения древесины сосны и водноглицеринового тумана на качество изображения объектов с помощью активноимпульсных лазерных систем (ОЭС) обнаружения и видения, работающих в режимах с постоянно открытым приемником и с его управлением ИОА СО РАН 1 0 Рациональное природопользование
41 Измерение солнечным фотометром Морской гидрофизический институт РАН 1 1 Рациональное природопользование
42 Измерение солнечными фотометрами Арктический и антарктический научно-исследовательский институт 1 1 Рациональное природопользование
43 Изучение парниковых газов Ch5, CF4, SF6, NF3 и оценка их влияния на радиационные свойства атмосферы ИОА СО РАН 1 0 Рациональное природопользование
44 Измерение характеристик турбулентности в приземном слое атмосферы ИОА СО РАН 1 0 Рациональное природопользование

Каталог Nemoto на сайте официального дистрибьютора в России АО «ЮЕ-Интернейшнл»

Компания Nemoto & Co. Ltd является одним из мировых лидеров по производству недорогих термокаталитических и электрохимических сенсоров и датчиков для детектирования и определения концентрации горючих, токсичных газов и газовых примесей в составе воздуха.

Газовые датчики и сенсоры фирмы Nemoto используются производителями различных приборов для определения горючих и токсичных газов в местах, где возможна их утечка или накопление, что может представлять собой угрозу для безопасности людей. Основные области применения:

  • Нефтепродукты
  • Фармацевтические продукты
  • Химические заводы
  • Пищевая промышленность
  • Места захоронения отходов
  • Коммунальное газоснабжение
  • Исследовательские лаборатории
  • Подземные автомобильные стоянки
  • Заводы по изготовлению полупроводниковых приборов
  • Очистительные заводы
  • Шахты
  • Автомобильные/железнодорожные туннели
  • Литейное производство
  • Атомные станции
  • Сталеплавильные заводы

Nemoto производит широкую линейку газовых датчиков и сенсоров, которые измеряют концентрацию таких газов как метан Ch5, кислород O2, аммиак Nh4, сероводород h3S, двуокись азота NO2, угарный газ CO, алкоголь и т.д.

Самыми популярными датчиками Nemoto, всегда имеющимся на складе ЮЕ-Интернейшнл,  являются NAP505 (Угарный газ CO) и NAP50A  (метан Ch5).

Таблица 1. Датчики для бытового применения.

Тип измерения Измеряемый газ Модель сенсора Детектируемый диапазон Свойства
Каталитический Взрывоопасные газы
NAP50A Ch5: 0,05-2,5% Iso-C4h20: 0,03-1% Миниатюрный корпус, низкое потребление энергии, низкая чувствительность к этанолу
NAP55A Миниатюрный корпус, низкое потребление энергии
NAP56
Водород, сжиженный газ, растворители NAP66A h3: 0,04-2%
Iso-C4h20: 0,02-1%
Миниатюрный корпус, низкое потребление энергии
NAP67A
Взрывоопасные газы для коммерческого использования NAP100AM Ch5 0,03-5% >/br> Iso-C4h20: 0,02-1,8% Высокая производительность
NAP100AC
NAP100AD Устойчивость к высоким температурам
NAP100AH h3: 0,05-4% Только для водорода
Неполные взрывоопасные газы NAP78A 1/2h3+CO: 0,03-2% Для газовых бойлеров, для нефтяных бойлеров
Электрохимический Угарный газ
NAP505
CO: 10-1000 ppm
Высокая точность
Этанол (алкоголь)
NAP-530
0-200 ppm
Высокая точность. Подходит для полицейских детекторов.
 
Углекислый газ
NAP21A
CO2: 2-100%
Универсальный тип
Ионизационный
Дым сигарет
NIS02
0,5-5%
 
Полимерный, резистивный
Относительная влажность
NHS12
10-90%
Для низкой влажности
NHS20
20-95%
Стандартный тип
NHS25
20-100%
Высоконадёжный, конденсат
  

Таблица 2. Датчики для индустриального применения.

Тип Измеряемые газы Модель сенсора Детектируемый диапазон Свойства
Электрохимический
Угарный газ
NE-CO
0-2000 ppm
По запросу возможно изменение диапазона измерений и поставка в любом корпусе
Сероводород
NE-h3S
0-500 ppm
Аммиак
NE-Nh4
0-5000 ppm
Оксид азота
NE-NO
0-250 ppm
Диоксид азота
NE-NO2
0-20 ppm
Хлор
NE-Cl2
0-10 ppm
Формальдегид
NE-HCHO
0-50 ppm
Кислород
NE-O2
0-30 Vol%
Каталитический
Взрывоопасные газы
NC-50S
0-100% LEL
4,25V – 50mA
NC-70S
3,0V – 75mA
NC-170
2,0V – 170mA
NC-170s
2,0V – 170mA
NC-300
2,0V – 300mA
NC-300S
2,0V – 300mA
NC-180
2,6V – 170mA
NC-180S
2,6V – 170mA
Водород
NC-180-H
1,6V – 140mA
Ацетилен
NC-180-A
2,0V – 170mA
Аммиак
NC-180-N
2,2V – 150mA
Водород
NC-180S-H
1,6V – 140mA
Аммиак
NC-180S-N
2,2V – 150mA

Сайт компании

Для оформления заказа Вы можете обратиться к нашим менеджерам через форму связи или написать на почту [email protected]

 

 

Исследование физико-механических свойств многослойных алмазных покрытий (Research of physico-mechanical properties of diamond coatings)


Please use this identifier to cite or link to this item: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/53986

Title: Исследование физико-механических свойств многослойных алмазных покрытий (Research of physico-mechanical properties of diamond coatings)
Authors: Кунашенко, Сергей Евгеньевич
metadata.dc.contributor.advisor: Линник, Степан Андреевич
Keywords: алмаз; покрытие; осаждение; CVD; свойства; diamond; coating; deposition; CVD; properties
Issue Date: 2019
Citation: Кунашенко С. Е. Исследование физико-механических свойств многослойных алмазных покрытий (Research of physico-mechanical properties of diamond coatings) : магистерская диссертация / С. Е. Кунашенко ; Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ), Инженерная школа новых производственных технологий (ИШНПТ), Отделение материаловедения (ОМ) ; науч. рук. С. А. Линник. — Томск, 2019.
Abstract: Объектом исследования являются алмазные пленки синтезированные при разной концентрации Ch5. В настоящие время поликристаллический алмаз используется в качестве упрочняющих и износостойких покрытий для режущих инструментов, выходных окон мощных лазеров и высокоэффективных радиаторов. Целью работы является: исследование физико-механических свойств алмазных покрытий. В данной работе были поставлены следующие задачи: оценить фазовую чистоту и микроструктуру алмазных пленок с помощью рентгеноструктурного анализа, определить плотность тонких пленок алмаза, определить нанотвердость алмазных пленок, синтезированных в различных условиях, а также провести исследования трибологических свойств алмазных пленок.
The object of the study are diamond films synthesized at different concentrations of Ch5. Polycrystalline diamond is used as hardening and wear-resistant coatings for cutting tools, output windows of high-power lasers and high-performance radiators in real time. The purpose of the study is the physicomechanical properties of diamond coatings. The following tasks were set: to evaluate the phase purity and microstructure of diamond films using X-ray analysis, to determine the density of thin diamond films, to determine the nanohardness of diamond films synthesized under various conditions, and to study the tribological properties of diamond films.
URI: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/53986
Appears in Collections:Магистерские диссертации

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

Химические, физические и тепловые свойства метана  — Ch5, (хладагент R50)


Навигация по справочнику TehTab.ru:  главная страница  / / Техническая информация / / Свойства рабочих сред / / Метан Ch5 (хладагент R50)  / / Химические, физические и тепловые свойства метана  — CH4, (хладагент R50)

Химические, физические и тепловые свойства метана  — CH4, (хладагент R50)

Метан — основной компонент обычного природного=натурального газа.

Молекулярная масса 16.044
Удельная плотность жидкого (по воде) на линии насыщения при температуре замерзания 0.554
Удельный объем газа при НУ 1.51 м3/кг, 24.2 футов 3/фунт
Плотность жидкого при атмосферном давлении 421 кг/м3 , 26.3 фунтов/фут3
Абсолютная вязкость газа при НУ 0.011 сПуаз
Скорость звука в газе при НУ 446 м/с
Удельная теплоемкость — cp 2260 Дж/(кг°K)=Дж/(кг°С), 0.54 БТЕ/(фунт°F) = кал/(г°C)
Показатель адиабаты — cp/cv 1.31
Индивидуальная газовая постоянная — Ri 518 Дж/(кг°C)
Теплопроводность газа при НУ 0.035 (Вт/м°C), 0.02 БТЕ/(час*фут* °F)
Температура кипения на линии насыщения при 1 атм = 14.7 psia = 760 мм рт.ст. -161,6 °C, -259 °F
Удельная теплота парообразования при температуре кипения 510000 Дж/кг, 219.2 БТЕ/фунт
Температура плавления / замерзания при 1 атм -182.6°C, -296.6°F
Удельная теплота плавления 32600 Дж/кг, 14 БТЕ/фунт
Критическая температура — температура при которой жидкая фаза существовать уже не может -82.3°C, -116°F
Критическое давление- давление насыщенных паров при критической температуре 4.64 МПа, 673 psia
Критический удельный объем — «плотность наоборот» в критическом состоянии, когда теряется различие в свойствах между жидкостью и ее паром 0.0062 м3/кг
Пожароопасность Нет
Теплотворная способность — см. специальный раздел проекта TehTab.ru



Нашли ошибку? Есть дополнения? Напишите нам об этом, указав ссылку на страницу.
TehTab.ru

Реклама, сотрудничество: [email protected]

Обращаем ваше внимание на то, что данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Все риски за использование информаци с сайта посетители берут на себя. Проект TehTab.ru является некоммерческим, не поддерживается никакими политическими партиями и иностранными организациями.

Металлические нанопорошки

КОМПАНИЯ «ПЕРЕДОВЫЕ ПОРОШКОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ» (ТОМСК, РФ) ИЗГОТАВЛИВАЕТ НАНОПОРОШКИ ОКСИДА МЕДИ И ЦИНКА С АНТИМИКРОБНЫМ ДЕЙСТВИЕМ

Пандемия коронавируса COVID-19 показала, что существует неотложная потребность в эффективных мерах по предотвращению распространения вирусных инфекций различных нозологий. Последние случаи вспышек вируса атипичной пневмонии, птичьего гриппа, гриппа h2N1, и наконец, коронавируса COVID-19 показали, что высокоэффективные бытовые технические средства, позволяющие прервать пути  распространения инфекций, отсутствуют. На данный момент известно, что есть два главных пути передачи вирусов. Во-первых, это воздушно-капельный механизм передачи инфекции, во-вторых, это контакт человека с зараженными поверхностями.
В настоящее время для прерывания путей передачи вирусов в быту в качестве индивидуальных защитных средств используются маски, защищающие органы дыхания, перчатки и различные антисептики, которыми обрабатываются руки и окружающие предметы и поверхности.
Защитные маски позволяют уменьшить распространение респираторных вирусов, особенно при использовании в замкнутом пространстве или при тесном контакте с человеком с симптомами заражения [1, 2]. Однако сами маски также могут быть источником инфекции [3]. Маска примерно через два часа становится влажной и уже в ней начинают размножаться микроорганизмы. По мнению ВОЗ, маски не гарантируют защиты от COVID-19. Установлено, что эффективность хирургических масок даже самого высокого класса защиты FFP3 недостаточна (гриппом заражается не менее 23 % медицинских сестер, носивших хирургические маски класса FFP3).
Вирус COVID-19 передается не только воздушно-капельным, но и контактным путем, и может сохраняться на поверхностях до 72 часов. Поэтому другой стороной вышеуказанной проблемы является передача вирусов, в т.ч. COVID-19, в лечебных учреждениях через медицинскую одежду, постельное белье, корпуса медицинского оборудования и др.
Одним из путей решений вышеуказанных проблем является придание натуральным и искусственным, в т.ч. медицинским, материалам и поверхностям антисептических свойств, например, с помощью биоцидных наночастиц. Волокна, импрегнированные биоактивными наночастицами, проявляют биоцидные свойства – антибактериальные, противогрибковые, противовирусные [4]. В большинстве современных исследований в области применения наночастиц для уничтожения патогеннов, основное внимание уделяется однокомпонентным наноматериалам (например, наночастицам оксида меди CuO, оксида цинка ZnO, серебра Ag). До недавнего времени серебро оставалось наиболее популярным материалом, который предлагался как эффективное антимикробное средство. Однако последние исследования показывают, что серебро при применении в действующих концентрациях оказывает цитотоксический эффект на клетки организма человека [5]. Кроме того серебро имеет высокую стоимость, что приведет к заметному увеличению цены конечной продукции. Поэтому сейчас основное внимание уделяется применению в качестве бактерицидных и противовирусных материалов наночастицам CuO и ZnO, которые практически малотоксичны для человека.
Например, импрегнация биоактивных наночастиц оксида меди в фильтрующий материал позволяет придать одноразовым респираторным маскам мощные биоцидные свойства без изменения их барьерных свойств [6]. При контакте с вирусом ионы меди вызывают массовое повреждение компонентов клеточной стенки, вирусных генов и ключевых белков [7].
Таким образом, с использованием нанопорошков оксидов меди и цинка, возможно разработать ряд продуктов, позволяющих прервать пути передачи вирусов в быту и в медицинских учреждениях – лицевых масок, одежды медицинского персонала, перчаток, больничных простыней, корпусов медицинского оборудования, контейнеры для хранения продуктов, клавиатуру компьютеров, корпуса мобильных телефонов и др.

Компания «ПЕРЕДОВЫЕ ПОРОШКОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ» может изготовить нанопорошки оксидов меди и цинка для разработки новых антимикробных материалов.

1.  Jefferson T, Foxlee R, Del Mar C, Dooley L, Ferroni E, et al. (2008) Physicalinterventions to interrupt or reduce the spread of respiratory viruses: systematicreview. BMJ 336: 77–80.
2. Jefferson T, Foxlee R, Del Mar C, Dooley L, Ferroni E, et al. (2007) Interventions for the interruption or reduction of the spread of respiratoryviruses. Cochrane Database Syst Rev 6207.
3. Zhiqing L. et al. Surgical masks as source of bacterial contamination during operative procedures //Journal of orthopaedic translation.2018; 14: 57-62.
4. Borkow, G. and Gabbay, J. (2004). Putting Copper into Action:Copper-impregnated Products with Potent Biocidal Activities, FASEB Jounal,18(14): 1728–1730.
5. Akter M. et al. A systematic review on silver nanoparticles-induced cytotoxicity: Physicochemical properties and perspectives //Journal of advanced research. – 2018. – Т. 9. – С. 1-16.
6. Gadi Borkow et al. A Novel Anti-Influenza Copper Oxide Containing Respiratory Face Mask // PLoS ONE, June 2010, Volume 5, Issue 6.
7. Borkow & Gabbay (2005) Copper as a biocidal tool. Current Medicinal Chemistry12:2163-75

ООО «ПЕРЕДОВЫЕ ПОРОШКОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ»
Адрес: 634055, Российская Федерация, Томск, проспект Академический, 8/8
Телефон/Факс: +7 (3822) 28-68-72 , 8-961-888-16-24
http://www.nanosized-powders.com

Свойства метана | Sciencing

Обновлено 23 февраля 2020 г.

Лан Луо

Проверено: Lana Bandoim, B.S.

Метан (CH 4 ) — бесцветный газ без запаха с тетраэдрической геометрией. Его химические свойства делают его полезным в качестве обычного источника топлива для производства газообразного водорода для удобрений и взрывчатых веществ, а также для синтеза ценных химикатов. Однако метан также является мощным парниковым газом.

Формула и структура метана

Метан имеет химическую формулу CH 4 и молекулярную массу 16.043 г / моль. Молекула метана тетраэдрическая, с атомом углерода в центре и четырьмя атомами водорода по углам тетраэдра. Каждая связь C-H эквивалентна, и каждая связь разделена углом 109,5 °.

Физические свойства метана

Легче воздуха, метан имеет плотность 0,657 г / л при 25 ° C и давлении 1 атм. Он превращается в жидкость при температуре ниже -162 ° C и в твердое вещество при температуре ниже -182,5 ° C. Метан плохо растворяется в воде, его растворимость составляет 22.7 мг / л, но растворим в различных органических растворителях, таких как:

  • этанол
  • диэтиловый эфир
  • ацетон
  • бензол

Химические свойства

Некоторые из наиболее важных химических реакций с участием метана — горение. и галогенирование.

При сжигании метана выделяется значительное количество тепла (891 кДж / моль). Это многоступенчатая реакция окисления, которую можно описать следующим уравнением:

Одна молекула газообразного метана реагирует с двумя молекулами газообразного кислорода в условиях горения с образованием одной молекулы газообразного диоксида углерода, двух молекул водяного пара и энергия.

Выбрасывая только углекислый газ и воду, метан является самым чистым горючим ископаемым топливом и составляет большую часть природного газа. Хотя метан относительно стабилен, он может быть взрывоопасным , когда его содержание в воздухе составляет от 5 до 14 процентов, и он был причиной многих катастроф на шахтах.

Несмотря на то, что в промышленных масштабах это сложно, метан может быть частично окислен до метанола ферментом метанмонооксигеназой. Интересно, что группа бактерий N-DAMO, как было обнаружено, применяла анаэробное окисление метана с нитритом в качестве окислителя.

Метан также может реагировать с галогеном в следующих радикальных условиях:

Радикал хлора сначала генерируется радикальным инициатором, таким как ультрафиолетовый свет . Этот радикал хлора отрывает атом водорода от метана с образованием хлороводорода и метильного радикала. Затем метильный радикал реагирует с молекулой хлора (Cl 2 ), в результате чего образуется хлорметан и радикал хлора, который проходит через другой цикл реакции, если его не обрывает другой радикал.

Использование метана

Метан находит множество промышленных применений благодаря его разносторонним химическим свойствам. Это важный источник водорода и углерода для различных органических материалов.

Метан является основным компонентом природного газа, который является обычным источником топлива. Он широко используется для питания домов, турбин, автомобилей и других вещей. Метан также можно сжижать для облегчения хранения или транспортировки. В сочетании с жидким кислородом очищенный жидкий метан может служить источником топлива для ракет.

Природный газ также используется для производства газообразного водорода в промышленных масштабах, поскольку метан может реагировать с паром при высоких температурах (от 700 до 1100 ° C) с образованием монооксида углерода и газообразного водорода в присутствии катализатора. Затем водород используется для производства аммиака, который является прекурсором для удобрений и взрывчатых веществ. Как хороший источник углерода, метан также используется для синтеза хлороформа, четыреххлористого углерода, нитрометана и метанола. Технический углерод, образующийся при неполном сгорании метана, является армирующим агентом для резины в шинах.

Метан как парниковый газ

В устойчивой системе метан, выбрасываемый в атмосферу, поглощается естественными стоками метана, такими как почва и процесс окисления метана в тропосфере.

Однако увеличение выбросов метана в последние десятилетия способствовало возникновению парникового эффекта. Несмотря на свою небольшую концентрацию, метан нагревает планету в 86 раз больше, чем углекислый газ, еще один парниковый газ. Будем надеяться, что усилия по контролю за выбросами метана могут замедлить парниковый эффект, пока не стало слишком поздно.

Метан: формула, свойства, применение

Дом | Бесплатные практические тесты

Метан


Метан — углеводород с формулой CH 4 , состоящий из одного углерода и четырех атомов водорода.

Производится в лаборатории путем нагревания смеси молотая смесь этаноата натрия (ацетата натрия) и натронной извести (это негашеная известь, пропитанная концентрированным раствором гидроксида натрия).

CH 3 COONa (S) + NaOH (S) ® Na 2 CO 3 (S) + CH 4 (г)
из натронной извести

Примечание: натронная известь используется, потому что она не разъедает стекло легко и не расплывается.Таким образом, натровая известь не расплывается. форма гидроксида натрия.

Свойства метана (физические и химическая)

Физические свойства

1. Метан — это газ без цвета и запаха.

2. В воде почти не растворяется.

3. Он намного менее плотен, чем воздух (плотность пара = 8, пар плотность воздуха = 14,4).

4. Нейтрально по отношению к лакмусовой бумажке.

Химические реакции

1.Горение: при применении пламени или электрического искра, метан горит или взрывается в воздухе тусклым несветящимся пламенем. В продуктами сгорания является пар, оксид углерода (IV) и огромное количество тепла.

CH 4 (г) + 2O 2 (г)

® CO 2 (г) + 2H 2 O (г) DH = -890 кДж моль -1

Примечание : причиной взрывов на угольных шахтах является воспламенение смеси метана (важная составляющая природного газа производится в угольных шахтах) и кислородом воздуха.

2. Реакция с хлором — метан реагирует медленно при обычном температура с хлором в присутствии света для образования смеси продуктов — свет действует как катализатор (реакция фотокатализ).

Возможны разные товары:

Первых продуктов:

CH 4 (г) + Cl 2 (г) ® CH 3 Cl (г) + HCl (г)
Хлорметан

Вторые продукты (с избытком хлора):

CH 3 Класс (г) + Класс 2 (г) ® CH 2 Cl 2 (г) + HCl (г)
Дихлорметан

Третьи продукты (с избытком хлора):

CH 2 Класс 2 (г) + Cl 2 ® CHCl 3 (г) + HCl (г)
Трихлорметан

Четвертые и конечные продукты (с избытком хлора):

CHCl 3 (г) + Cl 2 (г) ® CCl 4 (г) + HCl (г)
Тетрахлорметан

Примечание:

  • Вышеупомянутые реакции являются реакциями замещения: каждый атом водорода последовательно заменяется атомом хлора, чтобы получить продукты.Это потому, что метан (алканы в целом) насыщен (т.е. все валентные электроны углерода связаны с атомами водорода, Итак, «вакансии нет»).

  • Последовательная замена происходит с возрастающей сложностью.

  • Реакции, аналогичные описанным выше образуются между газообразным бромом и метаном, однако реакции идут медленнее.

  • Метан и другие алканы инертны, т. Е. Не реагируют.В две вышеуказанные реакции являются единственными, показанными алканами при обычной температуре и давление.

Использование метана

1. Используется как топливо — для отопления жилых и промышленных помещений. Метан выгоден в качестве топлива, потому что он неядовит, не имеет запаха и не оставляет следов (т.е. экологически чистый).

2. Используется для производства некоторых важных соединений. Например, углерод черный, водород, алкины, сероуглерод, соляная кислота, трихлорметан (также называемый хлороформом) и тетрахлорметаном.

Использование галогенированных продуктов метана

1. Метилхлорид (хлорметан), CH

3 Cl, газ, используемый в основном при производстве силиконовых смол и каучуков. Большинство из этого производится из метанола и хлороводорода:

CH 3 OH (л) + HCl (водн.)

® H 2 O (л) + CH 3 Класс (г)

2. Метиленхлорид (дихлорметан), CH

2 Cl 2 , это жидкость, используемая в средствах для удаления краски и лаков, а также в качестве растворителя для аэрозолей. краски.

3. Хлороформ (трихлорметан), CHCl

3 — основное применение хлороформа — производство хлордифторметана. (Фреон-22). Также используется при хирургических операциях в качестве обезболивающего.

4. Тетрахлорметан или четыреххлористый углерод, CCl

4 . Это самый важный из хлорированных метанов. Промышленный полезность этого соединения во многом основана на его превращении в дихлордифторметан (фреон-12), трихлорфторметан (фреон-11) и тетрахлорэтилен.Также используется в качестве растворителя и для удаления жира в промышленность.

Связанный:

Углеводороды и алканы
Изомерия в алканах
ИЮПАК Номенклатура алканов
Нефть и Бензин

Нравится Эта почта? Поделись, пожалуйста!!!!!!!!

Метан — источник, формула, структура, свойства, использование

Что такое метан?

Метан (CH 4 ) , также называемый болотным газом, представляет собой простейшее углеводородное соединение алканов или парафиновой группы с правильной тетраэдрической химической структурой.Природный газ — основной источник молекул метана. Молекула CH 4 является важным химическим продуктом органического разложения болот и болот. Органическое соединение, метан, образуется в результате воздействия бактерий на болота и болота в нашей окружающей среде. Ферментация осадка сточных вод бактериями дает около 70 процентов газообразного метана, а также 40 процентов по объему в угольном газе. Он используется как жидкое топливо в нашей повседневной жизни. Метан является частью парниковых газов, которые вызывают глобальное потепление, удерживая тепло.

Структурная формула метана

Четырехвалентный атом углерода в молекуле метана имеет следующую структурную формулу. Атом углерода в CH 4 имеет электронную конфигурацию 2s 1 2p x 1 2p y 1 2p z 1 . Смешивание этих четырех атомных орбиталей дает четыре эквивалентных sp 3 -гибридных орбиталей. Эти гибридизированные орбитали направлены к углу правильного тетраэдра, показанного на рисунке выше.Каждая из этих наполовину заполненных гибридных орбиталей химической связи атома углерода с наполовину заполненными атомными орбиталями атома водорода. Следовательно, молекула метана имеет тетраэдрическую форму с валентным углом C-H-C 109,5 °.

Четыре атома водорода в молекуле CH 4 эквивалентны без дипольного момента. Следовательно, угол связи, энергия связи и длина связи всех углеродных водородных связей эквивалентны в молекуле CH 4 .

Как производить метан?

Метан — основная часть природного болотного газа, синтезируемого путем электрического удара между угольными электродами в атмосферном водороде или при нагревании смеси углерода и никеля при 475 ° C в присутствии водорода.

Сабатье и Сендеренс в 1897 году изобрели уравнение для производства метана, пропуская смесь водорода и монооксида углерода или диоксида углерода над мелкодисперсными элементами, такими как никель, при температуре около 300 ° C.

CO + 3H 2 → CH 4 + H 2 O
CO 2 + 4H 2 → CH 4 + 2H 2 O

Лабораторная подготовка СН

4

В лаборатории его обычно готовят путем нагревания химического состава 1: 3 из ацетата натрия и натронной извести.Его также получают восстановлением метилиодида с растворением металлов или сильным основанием литийалюминийгидрида. CH 3 COONa + (NaOH + CaO) → CH 4 + Na 2 CO 3 .

CH 4 получают путем гидролиза неорганических соединений, таких как карбид алюминия или реактив Гриньяра (метилмагниййодид), молекулой воды. Al 4 C 3 + 12H 2 O → 3CH 4 + 4Al (OH) 3 .

Свойства метана

Болотный газ, имеющий общее название метан, представляет собой простейшее природное ненасыщенное углеводородное соединение в ряду алкенов с молекулярной формулой CH 4 .При нормальной температуре метан (CH 4 ) представляет собой неядовитое газообразное легковоспламеняющееся вещество без цвета и запаха.

Свойства метана
Химическая формула CH 4
Молярная масса 16,043 г · моль − 1
Внешний вид Бесцветный газ
Плотность 0,657 кг · м − 3 при 25 ° C, 1 атм
Температура плавления −182.456 ° C или -296,421 ° F
Точка кипения −161,5 ° C или −258,7 ° F
Критическая температура 190,56 К
Пара оснований конъюгированной кислоты метан и метил-анион

Химические свойства

Этот газ менее растворим в воде, но более растворим в органических растворителях (спирте и эфире). Таким образом, в 100 мл воды растворяется около 5 мл газа CH 4 при 20 ° C.В химии термодинамическое горение метана дает несветящееся пламя в воздухе или кислороде, образуя диоксид углерода и воду.

Химические реакции

  • При смешивании с воздухом природный газ сильно взрывается, что вызывает взрыв в угольных шахтах, где метан известен как пожаро-влажный.
  • В присутствии подходящего химического катализатора производит метанол и формальдегид.
  • Но когда смесь метана и кислорода проходит через медную трубку при давлении 100 атм и температуре 200 ° C, образуется химическое соединение метанол.

Использование метана

  • Метан при нагревании до 1000 ° C или неполном сгорании газа образует углерод или очень мелкодисперсную сажу, которая используется в лакокрасочной промышленности, чернилах для принтеров и резиновой промышленности для изготовления автомобильных шин.
  • Метан также используется в качестве органического топлива в повседневной жизни.
  • Он используется для получения органических соединений, таких как метилхлорид, ацетилен, формальдегид и метанол, которые в основном используются на химических предприятиях.
  • Синтез-газ образуется, когда смесь метана и пара проходит над нагретым никелем, нанесенным на глинозем, который используется в химической промышленности для получения различных химикатов. Он широко используется в качестве природного источника газообразного водорода в химической промышленности.

Метан как парниковый газ

Сейчас серьезное беспокойство по поводу увеличения использования метана, диоксида углерода, CFC, озона, закиси азота и водяного пара в атмосфере вызывает повышение глобальной температуры, и этот эффект известен как парниковый эффект.А вот теплицу зимой используют для содержания в уездах за счет искусственного обогрева. Вклад газа CH 4 в глобальное потепление составляет от 16 до 20 процентов. Следовательно, CH 4 нагревает атмосферу Земли за счет улавливания излучения электромагнитного спектра (ИК) от солнечного света или тепла, отраженного от поверхности земли.

Воздействие метана на окружающую среду

В последнее время из-за многих глобальных мероприятий, таких как промышленная революция и использование природного газа, концентрация парниковых газов (CFC, двуокись углерода.метан и т. д.) увеличивается. Средняя температура земной атмосферы вырастет примерно на 2,5 ° C в следующие 30 лет, что приведет к серьезному изменению климата в мире.

Полярные ледяные шапки будут таять косвенно из-за парниковых газов метана или углекислого газа. Следовательно, они повышают уровень моря. Поэтому многие приморские населенные пункты, в том числе и большая Исландия, полностью затоплены. Поэтому, чтобы спасти нашу цивилизацию, используйте возобновляемые источники энергии неископаемого топлива, такие как солнечная, ветровая, гидроэлектрическая и ядерная энергия.

Метан — структура, свойства, использование и часто задаваемые вопросы

Что такое метан?

Обнаруженная итальянским физиком Алессандро Вольта в 1776 году была простейшая форма насыщенных углеводородов, названная метаном. Метан — газ без запаха и цвета. Он имеет четыре атома водорода и один атом углерода, поэтому его также называют тетраэдрической молекулой. Химическая формула метана — Ch5. Более того, метан также является самым простым алканом на Земле. Метан также находится на морском дне, под землей, за исключением атмосферы, где он присутствует в изобилии.Здесь также важно отметить, что метан — нетоксичный, но легковоспламеняющийся газ.

Структура метана Ch5

[Изображение будет скоро загружено]

Структура метана тетраэдрическая, состоящая из 3 атомов водорода и 1 атома углерода. Эта структура очень важна в органической химии, поскольку она является основой всех соединений, в которых атом углерода связан с четырьмя другими атомами. Кроме того, здесь важно отметить, что тетраэдрический валентный угол метана составляет 109,5 °.Теория VSEPR (валентная оболочка-электронная пара отталкивания) дополнительно объясняет молекулярную форму метана как форму с минимальным взаимным отталкиванием

Свойства метана

Поскольку метан является простейшим алканом, а также простейшей формой насыщенных углеводородов, он Необходимо обязательно узнать о свойствах такого уникального соединения. Некоторые из важных свойств метана перечислены ниже:

  • Химическая формула метана — Ch5.

  • Молярная масса метана равна 16.04 г / моль.

  • Метан легче воздуха с удельным весом 0,554.

  • Растворим только в воде.

  • При сжигании метана образуется слегка бледное, слегка светящееся и очень горячее пламя.

  • Метан также является одним из важнейших парниковых газов.

  • Чистый метан также используется для отопления и приготовления пищи, поскольку он богат энергией с плотностью энергии 55.7 МДж / кг.

  • Температура кипения метана составляет −161,50 ° C.

  • Температура плавления метана -182,5 ° C.

  • Метан легко воспламеняется

  • Пары метана легче воздуха.

  • При длительном воздействии огня или тепла метан может разорвать контейнер, в котором он находится, и коромысло.

  • Метан также играет роль ископаемого топлива и метаболита бактерий.

  • Одно из химических свойств метана состоит в том, что он является сопряженной кислотой метанида.

Использование метана

Метан с химической формулой Ch5 обладает уникальными свойствами, благодаря которым метан может использоваться во многих случаях в повседневной жизни. Ниже перечислены некоторые популярные виды использования метана.

  • Поскольку метан является источником энергии, он используется в автомобилях, печах, а также в водонагревателях в качестве топлива.

  • Еще одним популярным применением метана является производство электроэнергии.

  • Метан, очищенный в жидкой форме, также используется в качестве ракетного топлива.

  • Метан также используется в промышленности в качестве ингредиента антифриза.

  • Метан также часто используется в качестве удобрения.

  • Продукты для дезинфекции содержат определенную долю метана.

  • Метан используется при испытании газовых приборов.

  • Газовые плиты работают на метане в качестве топлива.

  • Метан из-за неполного сгорания может использоваться в качестве усиливающего агента в резине, используемой в автомобильных шинах, поскольку неполное сгорание метана дает углеродную сажу.

  • Метан также используется в производстве различных химикатов.

  • Метан обычно используется в различных промышленных продуктах.

  • В целлюлозно-бумажной промышленности метан используется в качестве продукта.

  • Предприятия, которым требуются такие виды использования, как осушение, плавление, сушка, также используют метан.

  • Метан также широко используется в автомобильной промышленности.

Термодинамические свойства смесей CO2 + SO2 + Ch5 в широком диапазоне температур и давлений. Оценка совместного улавливания CO2 / SO2 в присутствии Ch5 для CCS

https://doi.org/10.1016/j.fuel.2019.115800 Получить права и содержание

Основные моменты

Термодинамические данные для двух CO 2 Сообщается о смесях, обогащенных , содержащих SO 2 и CH 4 .

Валидация двух широко используемых уравнений состояния исследуемых смесей.

Исследование воздействия SO 2 и CH 4 на транспортировку, закачку и хранение CO 2 .

4,72 моль% SO 2 преодолевает негативное влияние 1,85 моль% CH 4 на большинство аспектов.

Abstract

В данной работе измерения плотности, парожидкостного равновесия и скорости звука смесей [CO 2 +4.72 моль% SO 2 + 1,85 моль% CH 4 ] и [CO 2 + 0,09 моль% SO 2 + 1,54 моль% CH 4 ] были выполнены в диапазоне температур 263–373K и при давлении до 30 МПа по плотности и до 190 МПа по скорости звука. Для измерения скорости звука смеси были легированы 0,8 моль% CH 3 OH. Мы сравнили наши результаты со значениями, рассчитанными с использованием расширенной версии уравнения состояния дымовых газов (EOS-CG), которое включает бинарные модели для CO 2 + SO 2 и CO 2 + CH 4 подсистем, а также уравнение состояния статистической теории ассоциированной жидкости (PC-SAFT) с цепочкой возмущений, таким образом подтверждая оба уравнения.По результатам наших экспериментов мы оценили влияние одновременного присутствия SO 2 и CH 4 в качестве примесей в антропогенном CO 2 на выбранные параметры технологии улавливания и хранения углерода. Понимая, что химические эффекты не учитывались, мы пришли к выводу, что присутствие 4,72 моль% SO 2 компенсирует отрицательное влияние 1,85 моль% CH 4 на большинство изучаемых параметров, что приводит к созданию благоприятной жидкости для углерод, улавливание и хранение, в отличие от смеси с 0.09 моль% SO 2 и 1,54 моль% CH 4 .

Ключевые слова

CO 2

SO 2

CH 4

Плотность

Скорость звука

VLE

Уравнение состояния

Статьи CCS

Солевой раствор (0)

Просмотреть полный текст

© 2019 Elsevier Ltd. Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Цитирующие статьи

Температурная чувствительность выбросов CO2 и Ch5 зависит от свойств русловых отложений

Микробная метаболическая активность

Подробная информация о методе и результатах статистического анализа представлена ​​в разделе 2.7 и дополнительная таблица 1. Результаты ММА представлены в виде нг Rru, полученного на мкг Raz, добавленного в сосуд в нулевой момент времени. Все сообщенные ошибки представляют собой ± 1 стандартное отклонение. Когда мы ссылаемся на тестирование контрастов, подробно описанное в дополнительной таблице 1, мы отмечаем в скобках число контрастности и значение p .

MMA значительно увеличивался с температурой на неконтролируемых субстратах (рис. 2, C1, p значение <0,01). MMA in Chalk fine увеличился на 1260% с 5 до 21 ° C, производя MMA на 400% больше, чем у второго по величине производства (Chalk medium при 21 ° C).Единственная другая значительная активность наблюдалась в отложениях Sandstone fine и Chalk medium при более высоких температурах, что привело к значительно большим пересечениям для ММА в тонкодисперсных отложениях по сравнению с другими типами отложений для обеих геологических структур (C3, p значение <0,01 для Мел и C4, p значение <0,01 для песчаника). Также наблюдалось значительное увеличение MMA с температурой в тонкодисперсных отложениях по сравнению с контрольными экспериментами (C5, p value <0.01). Этого и следовало ожидать, поскольку прогнозируется, что мелкие отложения будут иметь более активную активность, и существует значительный температурный градиент по всем типам отложений. То же самое относится и к производству CO 2 и CH 4 .

Рис. 2

Влияние температуры на метаболическую активность микробов и образование парниковых газов из донных отложений. Почасовое производство Resorufin, CO 2 и CH 4 в зависимости от температуры для каждого типа субстрата (мелкого, среднего и крупного) по разному геологическому происхождению (мел, синий и триасовый песчаник, оранжевый).Столбики ошибок представляют собой одно стандартное отклонение.

MMA был выше для мела , мелкого , чем песчаника , мелкого , несмотря на одинаковое содержание ОВ в обеих геологических структурах (3,6%). Мы предполагаем, что это связано с различиями в ароматичности углерода, которая составляла 17,3% в отложениях Chalk fine и 20,9% в отложениях Sandstone fine . Углерод в мелкой фракции Chalk имел более низкую ароматичность, следовательно, углерод был более биодоступным, что приводило к большему количеству ММА.

Линейная зависимость между температурой и ММА, как сообщалось ранее, является постоянной во всех экосистемах 36 , в этом исследовании не наблюдалась.Более высокий микробный метаболизм наблюдался в отложениях Chalk fine , Chalk medium и Sandstone fine при 21 ° C, чем при 26 ° C. Анаэробные условия могут вызвать снижение ММА; но концентрация кислорода в водной толще для отложений Chalk fine , Chalk medium и Sandstone fine увеличилась между 21 ° C и 26 ° C, таким образом, концентрация кислорода не может объяснить наблюдаемое снижение метаболизма (дополнительный рис. 1).

Содержание и геологическое происхождение ОВ оказали существенное влияние на ММА при более высоких температурах (рис.3). Большинство отложений демонстрируют низкие скорости ММА от 5 до 15 ° C, и только мел мелкий мел дает более высокие скорости при 15 ° C (11,8 ± 2,2 нг Rru мкг -1 Raz h -1 ), что указывает на начало повышенная реакционная способность при 15 ° C в Chalk fine . Пересечение для MMA было значительно больше для мела, чем для песчаника (значение C2 p = 0,02), а для MMA было больше в меловых отложениях при 21 и 26 ° C. Разница в скорости между геологическим происхождением была больше при 21, чем 26 ° C, что отражает более высокий MMA при 21 ° C (максимум 65.7 ± 32,1 нг Rru мкг −1 Raz h −1 ), чем 26 ° C (максимум 56,8 ± 24,7 нг Rru мкг −1 Raz h −1 ) в меловых отложениях. Скорость метаболизма была наибольшей в тонкодисперсных отложениях при более высоких температурах: мел мелкий больше, чем песчаник мелкий при 21 и 26 ° C.

Рис. 3

Влияние органических веществ на метаболическую активность микробов и производство парниковых газов из донных отложений. Почасовое производство Resorufin, CO 2 и CH 4 в зависимости от содержания органических веществ для каждой температуры (5, 9, 15, 21 и 26 ° C) для мела (синий), триасового песчаника (оранжевый) и контроля (черный ) эксперименты.Планки погрешностей представляют собой одно стандартное отклонение.

Известно, что

Raz и Rru сорбируются на отложениях, что несет в себе риск того, что MMA мог быть недооценен во время этих экспериментов и всех предыдущих применений индикатора. Однако, поскольку такая потенциальная недооценка имела место для всех исследованных типов отложений, ожидается, что влияние на интерпретацию результатов будет минимальным. Кроме того, ожидается, что в тонкодисперсных отложениях сорбция будет несколько выше, а следовательно, и недооценка.Поскольку мелкие отложения имели наибольший MMA, потенциальная недооценка в этих отложениях не повлияла бы на вывод о том, что метаболизм был наибольшим в тонких отложениях. Также возможно, что сорбция и извлечение массы Rru различались между типами отложений и геологическим происхождением, однако, основываясь на предыдущих исследованиях [37] и относительно низком содержании органического вещества во всех типах отложений в этом исследовании, ожидается, что незначительный эффект.

Различия в малых темпах производства привели к нереалистичным значениям температурного коэффициента ( Q 10 ), поэтому здесь обсуждаются только значения Q 10 , при которых наблюдались заметные уровни активности.Это также относится к обсуждению CO 2 и CH 4 ниже.

Q 10MMA значения обычно находились в диапазоне от 0,0 до 3,3 (дополнительная таблица 2), подтверждая ранее сообщенные значения 34,38 . Высокий Q 10MMA значения 9,0 от 9 до 15 ° C для мела мелкий , 22,2 от 15 до 21 ° C для мела мелкий и 1425,3 от 15 до 21 ° C в отложениях Chalk средний , отражали повышенную частоту дыхания, наблюдаемую в этих отложениях при данных температурах.Наблюдаемое значение Q 10MMA для среды Chalk между 15 и 21 ° C было значительно больше, чем ранее сообщенные значения (выше), что связано с незначительными скоростями MMA при 15 ° C, за которыми следуют высокие скорости при 21 ° C. ° C после того, как микробное сообщество отреагировало на повышенную температуру. Эти значения Q 10MMA подчеркивают разницу в температурной реакции в зависимости от геологического происхождения, при этом значительное увеличение частоты дыхания наблюдается только в меловых отложениях при более высоких температурах.

Производство диоксида углерода

Подробная информация о результатах статистического анализа приведена в дополнительной таблице 3. Мел , мелкий и песчаник , мелкий дали самые высокие уровни добычи CO 2 , с увеличением на 220 и 150% по сравнению с 5 до 26 ° C, соответственно, с максимальной потенциальной производительностью CO 2 65,6 ± 5,9 мг C · м −2 час −1 , наблюдаемой в мелкодисперсных осадках Chalk при 26 ° C. CO 2 производительность значительно увеличивалась с увеличением температуры на подложках по сравнению с контролем (рис.2, C1, p значение <0,01). Эти результаты согласуются с выводами предыдущих исследований, которые показали, что производство CO 2 линейно увеличивается с повышением температуры 28 . Однако взаимосвязь между температурой и потенциальным образованием CO 2 , наблюдаемая в этом исследовании, варьировалась в зависимости от субстрата, со значительным (C3, p значение = 0,01 для мела и C4, p value <0,01 для песчаника) более высокими темпами производства. в тонких отложениях, чем в средних и крупных.Дебиты CO 2 не сильно различались между отложениями Chalk fine и Sandstone fine , что ожидалось с учетом аналогичного содержания ОВ в этих отложениях (3,6%). Однако MMA был выше у мелка , чем у песчаника мелкого; было отмечено, что производительность CO 2 не отражает наблюдаемые темпы добычи Rru, несмотря на то, что производство Rru часто используется в качестве прокси для MMA. Несколько удивительно, что в Chalk coarse при 5 и 9 ° C в аэробных условиях наблюдалось отрицательное образование CO 2 , что может быть связано с двумя процессами.Во-первых, отрицательное образование CO 2 может происходить при высоком pH из-за того, что водная карбонатная система действует как поглотитель CO 2 . Это наблюдалось ранее при pH более 8,5 39 , а средний pH Chalk coarse при 5 и 9 ° C составлял 8,3 ± 0,1, что близко к этому пороговому значению. Поэтому возможно, что полученный здесь CO 2 не диффундировал в свободное пространство, а оставался в растворе в виде карбоната. Во-вторых, производительность рассчитывалась по разнице концентраций от 0 до 5 часов.Поскольку Chalk крупный имел такие низкие концентрации CO 2 в свободном пространстве, возможно, что CO 2 из атмосферы растворялся в водяном столбе при этих низких температурах, снижая концентрацию CO 2 в свободном пространстве с течением времени.

Содержание и геологическое происхождение ОВ оказали существенное влияние на потенциальную продуктивность CO 2 , особенно при более высоких температурах (рис. 3). Оба потока имели одинаковые скорости производства CO 2 для мелкодисперсных отложений, что значительно превышало дебиты для средних и крупных отложений (C3, p value <0.01 для мела и C4, p значение <0,01 для песчаника). В средних и крупных отложениях песчаника были обнаружены несколько более высокие дебиты CO 2 , чем в меловых, с содержанием ОВ менее 2%. В целом, градиенты продуктивности CO 2 в меле были значительно выше, чем в отложениях песчаника (C2, , значение p <0,01). Обратите внимание, что пересечение для песчаника было значительно больше, чем для мела (значение C2, , p = 0,02), что указывает на то, что зависимость от температуры не была линейной, и когда учитывались средние выбросы на банку, разница не была значимой.При 15 ° C мел мелкий , мел средний и песчаник мелкий реагировали на повышенную температуру с повышенной производительностью по сравнению с 9 ° C, указывая на то, что пороговое значение 15 ° C требовалось для улучшения биогеохимической обработки в обеих геологических условиях. . При 21 ° C производительность CO 2 была аналогична производительности при 15 ° C; без существенного увеличения производства. Значительное увеличение производительности CO 2 наблюдалось при температуре от 26 ° C в тонких отложениях до 65.6 ± 5,9 мг С · м −2 час −1 для мела и 53,1 ± 4,7 мг С · м −2 час −1 для песчаника. Это противоречит наблюдаемому ММА, что может указывать на отсутствие метаболической причины наблюдаемого снижения ММА с 21 до 26 ° C. Разница между дебитами CO 2 в тонких отложениях уменьшилась между 21 и 26 ° C.

Q 10CO2 значения обычно находились в диапазоне от 0,1 до 4,0 (дополнительная таблица 2), что было аналогично ранее сообщенным значениям в озерных отложениях 40 .Более высокие значения указывают на большую температурную зависимость в некоторых случаях: значения Q 10CO2 8,1 для Chalk fine от 9 до 15 ° C и 4,9 для Sandstone fine от 21 до 26 ° C. Эти значения Q 10CO2 подчеркивают разницу в реакции двух геологических источников: мел мелкий реагирует на повышение температуры раньше, чем песчаник мелкий (15 и 26 ° C, соответственно).

Потенциальная производительность CO 2 в диапазоне примерно от 70 до 156 нмоль CO 2 г -1 ч -1 , от 10 до 25 ° C в песчаных отложениях и от 147 до 261 нмоль CO 2 g -1 h -1 , от 3 до 22 ° C в бескислородных тонких отложениях, наблюдались ранее 28,41 .Эти значения для предыдущих исследований больше, чем наблюдаемые здесь, где диапазон от 18 до 53 нмоль CO 2 г -1 ч -1 для Chalk fine и от 18 до 45 нмоль CO 2 г -1 h -1 в песчанике мелкий от 5 до 26 ° C. Различные единицы обсуждаются выше из-за отсутствия доступной информации для преобразования опубликованных значений в мг м −2 час −1 . Мелкодисперсные отложения характеризовались высокой скоростью кругооборота углерода: 82 дня для мела и 105 дней для песчаника при температуре 15 ° C (типичная для текущего климата).С учетом потепления эти скорости составили 71 день для мела и 122 дня для песчаника при 21 ° C, 50 дней для мела и 62 дня для песчаника при 26 ° C. Таким образом, наши результаты показывают, что время оборота отложений C может сократиться почти вдвое в будущих климатических условиях, когда температура в русле достигает 26 ° C (характерно для многих средиземноморских водотоков), что имеет серьезные последствия для биогеохимического круговорота и спирали питательных веществ в пресноводных экосистемах.

Производство метана

Подробная информация о результатах статистического анализа представлена ​​в дополнительной таблице 4.Максимальная потенциальная производительность CH 4 2,2 ± 0,2 мг C м −2 час −1 наблюдалась в Chalk fine при 21 ° C. Производительность CH 4 существенно не увеличивалась с увеличением температуры на всех субстратах (рис.2), что контрастирует с наблюдениями предыдущих исследований, в которых сообщается, что потоки CH 4 сильно варьируются в зависимости от температуры в разных экосистемах 30 , хотя скорость повышения с температурой было значительным для всех типов отложений по сравнению с контролем (C1, , p значение <0.01). Вместо этого высокая выработка CH 4 наблюдалась только в отложениях Chalk fine , Chalk medium и Sandstone fine , где дебиты увеличились с 5 ° C до 26 ° C, это может быть связано с предположением, что местный факторы являются доминирующим контролем над производством CH 4 12 . Это наблюдение может быть связано с вскипанием, так как оно связано с более мелкими отложениями 42 , что объясняет высокие дебиты мелкого мелкого и песчаника мелкого , а также отложения с высоким содержанием ОВ 42,43 , что приводит к повышенному уровню добычи в здесь исследованы три отложения с наибольшим содержанием ОВ.Температурная чувствительность дебитов CH 4 не соответствовала меловым и песчаниковым отложениям. Скорости были выше при 21, чем 26 ° C в отложениях Chalk fine и Chalk medium , тогда как скорости увеличивались с повышением температуры в отложениях Sandstone fine . Образцы в Chalk fine и Chalk medium CH 4 скорости производства соответствовали тенденциям, наблюдаемым в микробном метаболизме, и могут быть объяснены увеличением окисления CH 4 с температурой, наряду с аноксическими условиями 28 .Еще одно объяснение наблюдаемой геологической разницы заключается в том, что потоки мела термически защищены за счет грунтовых вод, что приводит к уменьшению экстремальных температур летом и зимой 44 ; Таким образом, ожидается, что микробное сообщество мела будет адаптировано к более низким температурам и может плохо реагировать на экстремальные температуры, например 26 ° С. Образцы песчаника мелкий CH 4 темпы добычи, однако, не соответствовали таковым для MMA, с более очевидным увеличением добычи CH 4 , чем MMA, с повышением температуры, которое было нелинейным.

Отношения CH 4 : CO 2 обычно повышаются с температурой для мелких отложений с увеличением CH 4 : CO 2 на 10% для мелка мелкого и 2840% для песчаника мелкого наблюдается при повышении температуры на 1 ° C от 5 до 26 ° C (дополнительный рис. 2). Различия в увеличении соотношений между геологическим происхождением показывают, что относительное увеличение было значительно выше в отложениях песчаника, чем в отложениях мела, что указывает на большую долю C, высвобождаемого в виде CH 4 , чем CO 2 в отложениях песчаника.Снижение производства CH 4 с 21 до 26 ° C вызвало снижение содержания CH 4 : CO 2 в осадке Chalk fine , что привело к увеличению отношения на 58% для температуры 1 ° C. увеличивают с 5 до 21 ° С. Увеличение отношения CH 4 : CO 2 с температурой наблюдалось ранее и связано с высокой температурной зависимостью образования CH 4 , вариацией кинетики между CH 4 и CO 2 и возможное выделение CH 4 из отложений до преобразования в CO 2 28,29,30,45 .Обнаруженные здесь соотношения выше, чем те, о которых сообщалось ранее в тонких бескислородных отложениях мела, которые показали, что повышение температуры на 1 ° C приводит к увеличению отношения CH 4 : CO 2 на 4% в диапазоне температур 3–22 ° С 28 . Средние и крупные отложения показали относительно небольшое изменение соотношения CH 4 : CO 2 в зависимости от температуры (от 4 до 15% с увеличением на 1 ° C от 5 до 26 ° C), за исключением 21 ° C в Chalk . средний осадок , что привело к увеличению отношения CH 4 : CO 2 на 159% при повышении температуры на 1 ° C с 5 до 21 ° C.Хотя большинство приростов средних и крупных соотношений CH 4 : CO 2 были относительно низкими по сравнению с мелкими отложениями, они все же были стабильно выше (до 4 раз), чем наблюдалось ранее 28 . Высокие отношения CH 4 : CO 2 часто интерпретируются как индикаторы значительного человеческого влияния 12 , что может объяснить высокие значения, наблюдаемые в этом исследовании для сельскохозяйственных потоков, в которых отношения CH 4 : CO 2 заметно превышены значения, указанные ранее.Наблюдаемые соотношения подчеркивают актуальность исследования биогеохимического круговорота, чтобы уменьшить производство парниковых газов, особенно в сельскохозяйственных потоках.

Содержание и геологическое происхождение ОВ оказали большое влияние на дебиты CH 4 , особенно при более высоких температурах (рис. 3), что привело к значительным различиям в дебитах в зависимости от геологии (C2, , p , значение = 0,01). Мелкодисперсные отложения имели одинаковую производительность как при 9 ° C, так и при 26 ° C. При 15 и 21 ° C увеличение производительности в мелкодисперсных отложениях Chalk привело к четкой разнице между геологическим происхождением мелких отложений.Это указывает на начало увеличения производительности при 15 ° C для Chalk fine . Произошло значительное снижение производительности CH 4 в отложениях Chalk fine с 21 до 26 ° C, наряду с увеличением добычи CH 4 в песчанике fine , что привело к аналогичным показателям добычи при 26 ° C. (см. выше). Средние и крупные отложения имели одинаковую низкую продуктивность при всех температурах, за исключением 21 ° C, где произошло увеличение продуктивности CH 4 в отложениях Chalk medium до 0.548 ± 0,075 мг С · м −2 час −1 . Это привело к значительно большему градиенту дебита и средней скорости на яс в мелкозернистых отложениях по сравнению со средними и крупными отложениями (значение C3, p <0,01 для мела и значение C4, p <0,01 для песчаника). Значительно более крупные пересечения песчаника в этих сравнениях указывают на нелинейную зависимость.

48% значений Q 10Ch5 находились в диапазоне от 0,0 до 4.1 (дополнительная таблица 2), аналогично ранее сообщенным значениям в озерных отложениях 40 , с большими значениями, указывающими на большую температурную зависимость. Мелкие осадки мела привели к высоким значениям Q 10Ch5 , составляющим 134,9 между 9 и 15 ° C и 9,3 между 15 и 21 ° C. Песчаник мелкий привел к высоким значениям Q 10Ch5 : 227,6 между 9 и 15 ° C и 12,2 между 21 и 26 ° C. Эти мелкие отложения, значения Q 10Ch5 , подчеркивают разницу в реакции двух геологических источников, причем оба сначала реагируют на повышение температуры при 15 ° C, затем мел мелкий дает высокие дебиты CH 4 раньше, чем песчаник . штраф (21 и 26 ° C соответственно).Мел средний дал высокое значение Q 10Ch5 163,2 между 15 и 21 ° C, что подчеркивает повышенный уровень образования CH 4 , наблюдаемый при 21 ° C. Наблюдаемые здесь большие значения Q 10Ch5 были получены при изначально незначительных скоростях продукции CH 4 с последующими повышенными темпами по мере того, как микробное сообщество реагировало на повышение температуры.

CH 4 производительность линейно увеличивается с повышением температуры в бескислородных тонких отложениях потоков мела, увеличиваясь с 22 нмоль CH 4 г -1 ч -1 при 3 ° C до 80 нмоль CH 4 г -1 ч -1 при 22 ° C 28 .Эти скорости были намного выше, чем наблюдаемые здесь, которые варьировались от 0,1 нмоль CH 4 г -1 ч -1 при 5 ° C до 0,6 нмоль CH 4 г -1 ч -1 при 26 ° C мел мелкий и 0,0 нмоль CH 4 г -1 час -1 при 5 ° C до 0,4 нмоль CH 4 г -1 час -1 при 26 ° C в песчанике мелкий . Низкая, аналогичная скорость образования CH 4 , наблюдаемая здесь на средних и крупных подложках при всех температурах, за исключением Chalk medium при 21 ° C (максимум 0.03 нмоль CH 4 г -1 h -1 ) наблюдалось ранее, хотя в предыдущих экспериментах использовались сезонно собранные отложения, и поэтому другие факторы окружающей среды, такие как наличие субстрата, также могли влиять на производительность. Эти ранее наблюдаемые скорости составляли приблизительно 1,0 нмоль CH 4 г -1 h -1 41 , что выше, чем наблюдаемые здесь в средних и крупных отложениях, что может быть связано с большим количеством общего органического углерода. присутствует в отложениях предыдущего исследования.

Растворенный кислород

Как правило, концентрация кислорода в водяном столбе снижается с повышением температуры, что приводит к большой разнице между более низкой и высокой температурами. Концентрация кислорода в толще воды показала аналогичную тенденцию как для отложений мела, так и для песчаника, с аналогичными концентрациями, наблюдаемыми от 5 до 15 ° C, прежде чем снизиться до аналогичных концентраций при 21 и 26 ° C, что привело к анаэробным условиям в некоторых отложениях. . Также наблюдалось снижение растворенного кислорода с повышением температуры в контроле, как и ожидалось из-за физического контроля растворимости кислорода, однако это снижение не было таким выраженным в контроле, как при обработке осадка (дополнительный рис.1).

Анализ локального энергетического разложения и молекулярные свойства инкапсулированного метана в фуллерене (Ch5 @ C60)

Метан был успешно заключен в клетки фуллерена C 60 , который является подходящей модельной системой для изучения эффектов локализации. Его химия и физика также актуальны для описания теоретических моделей. Здесь мы обеспечиваем понимание межмолекулярных взаимодействий и предсказанных спектроскопических откликов комплекса CH 4 @C 60 и сравниваем их с результатами других методов и литературными данными.Был использован анализ локального энергетического разложения (LED) в рамках доменной локальной пары естественных орбитально связанных кластерных одиночных, двойных и пертурбативных троек (DLPNO-CCSD (T)), а также предложен эффективный протокол для исследования эндоэдральных комплексов фуллеренов. . Этот подход позволил нам оценить энергии относительно электронного и геометрического приготовления, электростатики, обмена и лондонской дисперсии для эндоэдрального комплекса CH 4 @C 60 .Расчетная энергия стабилизации CH 4 внутри фуллерена C 60 составила −13,5 ккал моль −1 , и ее величина была значительно больше, чем скрытая теплота испарения CH 4 . Оценка частот колебаний и поляризуемостей комплекса CH 4 @C 60 показала, что инфракрасная (ИК) и рамановская полосы эндоэдрального CH 4 были практически «тихими» из-за диэлектрической проницаемости. экранирующий эффект C 60 , который действовал как молекулярная клетка Фарадея.Спектры поглощения в УФ-видимой области и потенциалы ионизации C 60 и CH 4 @C 60 были предсказаны. Они были почти идентичны. Рассчитанные 1 H / 13 Сдвиги ЯМР C и константы спин-спинового взаимодействия очень хорошо согласуются с экспериментальными данными. Кроме того, были рассчитаны эталонные энергии взаимодействия DLPNO-CCSD (T) для комплексов с благородными газами (Ng @ C 60 ; Ng = He, Ne, Ar, Kr).Значения сравнивались со значениями, полученными из супрамолекулярных вычислений MP2 / SCS-MP2, и оценками с формулами лондонского типа Pyykkö и соавторами [ Phys. Chem. Chem. Phys. , 2010, 12 , 6187–6203], и со значениями, полученными на основе теории возмущений, адаптированной к симметрии (DFT-SAPT) Hesselmann & Korona [ Phys. Chem. Chem. Phys. , 2011, 13 , 732–743]. Рассмотрены отдельные точки на поверхности потенциальной энергии эндоэдрального тримера He 2 @C 60 .В отличие от предыдущих теоретических попыток с использованием методов DFT / MP2 / SCS-MP2 / DFT-SAPT, наши расчеты на уровне теории DLPNO-CCSD (T) предсказывали тример He 2 @C 60 быть термодинамически устойчивым, что согласуется с экспериментальными наблюдениями.

.

Author: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *