认识高纯甲烷气体

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    首选来说甲烷的分子结构

    甲烷是最简单的烃,它由一个碳原子和四个氢原子化合成的.分子式为CH4,键为C-H,核间距离为109纳米.甲烷里的C原子以四个共价键和四个H原子化合,它的分子结构式如下

    甲烷中的C-H键是极性键,C是阴极,H是阳极,由于CH4中四个C-H键在空间均匀排列,其结果阳电中心和阴电中心重合,故甲烷分子是非极性分子.

    甲烷的物理性质

    1、甲烷的物理性质:甲烷的分子量为16.04,它是无色无味气体.微溶于水,能够液化和固化.

    理化性质：
    分子量：16.043
    熔　点(101.325kPa) ：-182.6℃
    沸　点(101.325kPa) ：-161.5℃
    液体密度(-161.52℃，101.325kPa) ：422.62kg /m3
    气体密度(0 ℃，101.325kPa) ：0.7163kg/m3
    相对密度(25 ℃，101.325kPa ，空气=1)0.555
    比　容(21.1 ℃，101.325kPa)1.4795m3/kg
    临界温度：-82.1℃
    临界压力：4640kPa
    临界密度：162.5kg/m3
    熔化热(-182.5 ℃)58.42kJ/kg
    汽化热(111.66K) ：509.88kJ/kg
    比热容(101.325kPa ，290K) ：Cp=2215.24J/(kg ·K) Cv=1697.50J/(kg·K)
    比热比(>26.8℃，101.325kPa) ：Cp/Cv=1.405
    粘　度(101.325kPa,25℃：0.00886mPa ·s
    蒸汽压(-180℃) ：16.2kPa (-140℃)：437kPa (-100℃ ：2620kPa
    表面张力(90 ℃) ：18.887mN/m
    导热系数（100kPa ，270K) ：0.030019W/(m ·K)
    在空气中可燃范围(20 ℃，101.325kPa) ：5.0 ～15.0%
    在空气中的最低燃点(101.325kPa) ：580 ℃
    在空气中当量燃烧时火焰温度：1957 ℃
    在空气中当量燃烧时最大火焰速度：0.4m/s
    在氧气中可燃范围(20 ℃,101.325kPa) ：5.0 ～60%
    在氧气中的最低燃点：(101.325kPa) ：555 ℃
    在氧气中当量燃烧时火焰温度：2810 ℃
    在氧气中当量燃烧时最大火焰速度：3.90m /s
    在氧气中当量燃烧时燃烧热：39873.52kJ/m3( 高) 35856.88kJ/m3( 低)
    在空气中最易引燃浓度：7.8%
    产生最大爆炸压力的浓度：9.8%
    最大爆炸压力：7.17kg /cm2
    最小引燃能量：0.28mJ

    甲烷的化学性质

    甲烷的化学性质比较不活泼.常温下,很难与酸、碱、氧化剂等发生反应,但在加热情况下,它能与一些物质时行反应,在适当条件下能发生氧化、卤化、热解等反应.

    甲烷的可燃性、爆作性和毒性

    甲烷是一种可燃性气体,自燃点为537℃.甲烷与空气的混合气体在点燃时会发生爆作.在空气中的体积爆炸范围为5.3-4.0%,质量爆迷途知炸范围为35-93毫克/升.甲烷与氧气的体积爆炸范围懔8.25-55.8%.甲烷和氯气的混合气,受到日光照射时,也容易引起爆炸.

    甲烷有毒.有窒息性.容许极限浓度为25PPM,直接危害生命和健康的浓度为100PPM.

    甲烷的应用:
在工业上,甲烷主要用于制造乙炔,以及经转化制成氢气或合成氨和有机合成的原料气.在半导体器件生产中,甲烷是等离子体工艺中常用的一种气体.

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