認(rèn)識(shí)高純甲烷氣體

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    首選來(lái)說(shuō)甲烷的分子結(jié)構(gòu)

    甲烷是最簡(jiǎn)單的烴,它由一個(gè)碳原子和四個(gè)氫原子化合成的.分子式為CH4,鍵為C-H,核間距離為109納米.甲烷里的C原子以四個(gè)共價(jià)鍵和四個(gè)H原子化合,它的分子結(jié)構(gòu)式如下

    甲烷中的C-H鍵是極性鍵,C是陰極,H是陽(yáng)極,由于CH4中四個(gè)C-H鍵在空間均勻排列,其結(jié)果陽(yáng)電中心和陰電中心重合,故甲烷分子是非極性分子.

    甲烷的物理性質(zhì)

    1、甲烷的物理性質(zhì):甲烷的分子量為16.04,它是無(wú)色無(wú)味氣體.微溶于水,能夠液化和固化.

    理化性質(zhì)：
    分子量：16.043
    熔　點(diǎn)(101.325kPa) ：-182.6℃
    沸　點(diǎn)(101.325kPa) ：-161.5℃
    液體密度(-161.52℃，101.325kPa) ：422.62kg /m3
    氣體密度(0 ℃，101.325kPa) ：0.7163kg/m3
    相對(duì)密度(25 ℃，101.325kPa ，空氣=1)0.555
    比　容(21.1 ℃，101.325kPa)1.4795m3/kg
    臨界溫度：-82.1℃
    臨界壓力：4640kPa
    臨界密度：162.5kg/m3
    熔化熱(-182.5 ℃)58.42kJ/kg
    汽化熱(111.66K) ：509.88kJ/kg
    比熱容(101.325kPa ，290K) ：Cp=2215.24J/(kg ·K) Cv=1697.50J/(kg·K)
    比熱比(>26.8℃，101.325kPa) ：Cp/Cv=1.405
    粘　度(101.325kPa,25℃：0.00886mPa ·s
    蒸汽壓(-180℃) ：16.2kPa (-140℃)：437kPa (-100℃ ：2620kPa
    表面張力(90 ℃) ：18.887mN/m
    導(dǎo)熱系數(shù)（100kPa ，270K) ：0.030019W/(m ·K)
    在空氣中可燃范圍(20 ℃，101.325kPa) ：5.0 ～15.0%
    在空氣中的最低燃點(diǎn)(101.325kPa) ：580 ℃
    在空氣中當(dāng)量燃燒時(shí)火焰溫度：1957 ℃
    在空氣中當(dāng)量燃燒時(shí)最大火焰速度：0.4m/s
    在氧氣中可燃范圍(20 ℃,101.325kPa) ：5.0 ～60%
    在氧氣中的最低燃點(diǎn)：(101.325kPa) ：555 ℃
    在氧氣中當(dāng)量燃燒時(shí)火焰溫度：2810 ℃
    在氧氣中當(dāng)量燃燒時(shí)最大火焰速度：3.90m /s
    在氧氣中當(dāng)量燃燒時(shí)燃燒熱：39873.52kJ/m3( 高) 35856.88kJ/m3( 低)
    在空氣中最易引燃濃度：7.8%
    產(chǎn)生最大爆炸壓力的濃度：9.8%
    最大爆炸壓力：7.17kg /cm2
    最小引燃能量：0.28mJ

    甲烷的化學(xué)性質(zhì)

    甲烷的化學(xué)性質(zhì)比較不活潑.常溫下,很難與酸、堿、氧化劑等發(fā)生反應(yīng),但在加熱情況下,它能與一些物質(zhì)時(shí)行反應(yīng),在適當(dāng)條件下能發(fā)生氧化、鹵化、熱解等反應(yīng).

    甲烷的可燃性、爆作性和毒性

    甲烷是一種可燃性氣體,自燃點(diǎn)為537℃.甲烷與空氣的混合氣體在點(diǎn)燃時(shí)會(huì)發(fā)生爆作.在空氣中的體積爆炸范圍為5.3-4.0%,質(zhì)量爆迷途知炸范圍為35-93毫克/升.甲烷與氧氣的體積爆炸范圍懔8.25-55.8%.甲烷和氯氣的混合氣,受到日光照射時(shí),也容易引起爆炸.

    甲烷有毒.有窒息性.容許極限濃度為25PPM,直接危害生命和健康的濃度為100PPM.

    甲烷的應(yīng)用:
在工業(yè)上,甲烷主要用于制造乙炔,以及經(jīng)轉(zhuǎn)化制成氫氣或合成氨和有機(jī)合成的原料氣.在半導(dǎo)體器件生產(chǎn)中,甲烷是等離子體工藝中常用的一種氣體.

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