甲烷

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甲烷（可選用甲烷報警器檢測泄漏濃度）在自然界的分布很廣，甲烷是最簡(jiǎn)單的有機物，是天然氣，沼氣，坑氣等的主要成分，俗稱(chēng)瓦斯。也是含碳量最?。ê瑲淞孔畲螅┑臒N，也是天然氣、沼氣、油田氣及煤礦坑道氣的主要成分。它可用來(lái)作為燃料及制造氫氣、炭黑、一氧化碳、乙炔、氫氰酸及甲醛等物質(zhì)的原料。

2018年4月2日，美國能源部勞倫斯伯克利國家實(shí)驗室的研究人員首次直接證明了甲烷導致地球表面溫室效應不斷增加。

甲烷，化學(xué)式CH4，是最簡(jiǎn)單的烴，由一個(gè)碳和四個(gè)氫原子通過(guò)sp3雜化的方式組成，因此甲烷分子的結構為

分子結構圖

正四面體結構，四個(gè)鍵的鍵長(cháng)相同鍵角相等。在標準狀態(tài)下甲烷是一無(wú)色無(wú)味氣體。一些有機物在缺氧情況下分解時(shí)所產(chǎn)生的沼氣其實(shí)就是甲烷。從理論上說(shuō)，甲烷的鍵線(xiàn)式可以表示為一個(gè)點(diǎn)“·”，但實(shí)際并沒(méi)有看到過(guò)有這種用法，可能原因是“·”號同時(shí)可以表示電子。所以在中學(xué)階段把甲烷視為沒(méi)有鍵線(xiàn)式。

甲烷主要是作為燃料，如天然氣和煤氣，廣泛應用于民用和工業(yè)中。作為化工原料，可以用來(lái)生產(chǎn)乙炔 、氫氣、合成氨、碳黑、硝氯基甲烷、二硫化碳、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氫氰酸等。

物理性質(zhì)

甲烷是一種很重要的燃料，是天然氣的主要成分，約占87%。在標準壓力的室溫環(huán)境中，甲烷無(wú)色、無(wú)味；家用天然氣的特殊味道，是為了安全而添加的人工氣味，通常是使用甲硫醇或乙硫醇。在一大氣壓力的環(huán)境中，甲烷的沸點(diǎn)是−161 °C?？諝庵械耐咚购恐灰^(guò)5%～15%就十分易燃。液化的甲烷不會(huì )燃燒，除非在高壓的環(huán)境中（通常是4～5大氣壓力）。中國國家標準規定，甲烷氣瓶為棕色，白字。

甲烷高溫分解可得炭黑，用作顏料、油墨、油漆以及橡膠的添加劑等；氯仿和CCl4都是重要的溶劑。甲烷在自然界分布很廣，是天然氣、沼氣、坑氣的主要成分之一。它可用作燃料及制造氫、一氧化碳、炭黑、乙炔、氫氰酸及甲醛等物質(zhì)的原料。甲烷用作熱水器、燃氣爐熱值測試標準燃料。生產(chǎn)可燃氣體報警器的標準氣，校正氣。還可用作太陽(yáng)能電池，非晶硅膜氣相化學(xué)沉積的碳源。以及甲烷用作醫藥化工合成的生產(chǎn)原料。 [5-6] 

除作燃料外,大量用于合成氨、尿素和炭黑,還可用于生產(chǎn)甲醇、氫、乙炔、乙烯、甲醛、二硫化碳、硝基甲烷、氫氰酸和1,4-丁二醇等。甲烷氯化可得一、二、三氯甲烷及四氯化碳。

安全性編輯

健康危害

甲烷對人基本無(wú)毒，但濃度過(guò)高時(shí)，使空氣中氧含量明顯降低，使人窒息。當空氣中甲烷達25%-30%時(shí)，可引起頭痛、頭暈、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、共濟失調。若不及時(shí)遠離，可致窒息死亡。皮膚接觸液化的甲烷，可致凍傷。

環(huán)境影響

甲烷也是一種溫室氣體。GWP的分析顯示，以單位分子數而言，甲烷的

防甲烷防毒面具

防甲烷防毒面具

溫室效應要比二氧化碳大上25倍。這是因為大氣中已經(jīng)具有相當多的二氧化碳，以至於許多波段的輻射早已被吸收殆盡了；因此大部分新增的二氧化碳只能在原有吸收波段的邊緣發(fā)揮其吸收效應。相反地，一些數量較少的溫室氣體(包括甲烷在內)，所吸收的是那些尚未被有效攔截的波段，所以每多一個(gè)分子都會(huì )提供新的吸收能力。 [9-10] 

毒理學(xué)資料

毒性：急性中毒，甲烷毒性甚低，接觸高濃度甲烷時(shí)引起的“甲烷中毒”，實(shí)際上是因空氣氧含量相對降低造成的缺氧窒息。允許氣體安全地擴散到大氣中或當作燃料使用。有單純性窒息作用，在高濃度時(shí)因缺氧窒息而引起中毒?？諝庵羞_到25～30%出現頭昏、呼吸加速、運動(dòng)失調。

急性毒性：小鼠吸入2%濃度×60分鐘，麻醉作用；兔吸入2%濃度×60分鐘，麻醉作用。本品只有在極高濃度時(shí)由于空氣被置換，氧分壓降低而產(chǎn)生窒息?？諝庵屑淄闈舛?7%使小鼠窒息，90%時(shí)呼吸停止。甲烷80%和氧20%的混合氣體，能引起人頭痛。當空氣中甲烷達25%～30%時(shí)，人出現窒息前癥狀，如頭暈、呼吸加速、心率增加、注意力不集中、乏力、共濟失調，甚至窒息。皮膚接觸液化的甲烷可引起凍傷，甲烷主要通過(guò)呼吸道進(jìn)入體內，大部分以原形呼出，少量在體內可氧化為二氧化碳和水。因其與蛋白質(zhì)結合的能力極低，故麻醉作用相當弱。

人處于甲烷濃度達25%～30%的空氣中即可出現缺氧的一系列臨床表現，如頭暈、頭痛、注意力不集中、氣促、無(wú)力、共濟失調、窒息等；如濃度很高，患者可迅速死亡。曾有觀(guān)察發(fā)現甲烷中毒患者均有不同程度的中毒性腦病，中毒嚴重的患者可能有神經(jīng)系統后遺癥。煤礦生產(chǎn)中甲烷的最大危害在于與空氣混合后起火爆炸。

皮膚接觸液體甲烷時(shí)，因其迅速揮發(fā)，可造成凍傷。

慢性中毒 目前尚無(wú)慢性甲烷中毒方面的臨床資料。

診斷與鑒別診斷 根據現場(chǎng)存在高濃度甲烷，患者出現明顯缺氧窒息的臨床表現，與其他類(lèi)似的氣體中毒或疾病鑒別后，可診斷為急性甲烷中毒。

真正的急性甲烷中毒較少，診斷時(shí)尤需注意和其他氣體中毒相鑒別。

急救與治療 急性甲烷中毒無(wú)特效解毒藥，可按缺氧的處理原則進(jìn)行對癥治療，如立即將患者移至空氣新鮮處、平臥、保暖、保持呼吸道通暢和吸氧等。嗎啡和巴比妥類(lèi)藥物有抑制呼吸作用，應忌用。呼吸、心跳停止時(shí)需立即進(jìn)行心肺腦復蘇，注意防治可能出現的腦水腫，必要時(shí)作高壓氧治療。

液化甲烷污染皮膚時(shí)可造成凍傷，若凍傷處皮膚仍未解凍，可用42℃左右溫水浸洗，并按外科原則處理。 [11] 

危險特性：易燃，與空氣混合能形成爆炸性混合物，遇熱源和明火有燃燒爆炸的危險。與五氟化溴、氯氣、次氯酸、三氟化氮、液氧、二氟化氧及其它強氧化劑接觸反應劇烈。

燃燒（分解）產(chǎn)物：碳（極不完全燃燒）、一氧化碳（不完全燃燒，有害）、二氧化碳和水（完全燃燒）。

急救措施

皮膚接觸或眼睛接觸：皮膚或眼睛接觸液態(tài)甲烷會(huì )凍傷，應及時(shí)就醫。

吸入：迅速脫離現場(chǎng)至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進(jìn)行人工呼吸。就醫。

滅火方法：切斷氣源。若不能立即切斷氣源，則不允許熄滅正在燃燒的氣體。噴水冷卻容器，可能的話(huà)將容器從火場(chǎng)移至空曠處。

滅火劑：霧狀水、泡沫、二氧化碳、干粉。

泄露：迅速撤離泄漏污染區人員至上風(fēng)處，并進(jìn)行隔離，嚴格限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿消防防護服。盡可能切斷泄漏源。合理通風(fēng)，加速擴散。噴霧狀水稀釋、溶解。構筑圍堤或挖坑收容產(chǎn)生的大量廢水。如有可能，將漏出氣用排風(fēng)機送至空曠地方或裝設適當噴頭燒掉。也可以將漏氣的容器移至空曠處，注意通風(fēng)。漏氣容器要妥善處理，修復、檢驗后再用。

廢棄

處置前應參閱國家和地方有關(guān)法規。建議用焚燒法處置。

法規

化學(xué)危險物品安全管理條例（1987年2月17日國務(wù)院發(fā)布），化學(xué)危險物品安全管理條例實(shí)施細則（化勞發(fā)[1992]677號），工作場(chǎng)所安全使用化學(xué)品規定（[1996]勞部發(fā)423號）等法規，針對化學(xué)危險品的安全使用、生產(chǎn)、儲存、運輸、裝卸等方面均作了相應規定；常用危險化學(xué)品的分類(lèi)及標志（GB13690-92）將該物質(zhì)劃為第2.1類(lèi)易燃氣體。