甲烷(最简单的有机物)

甲烷是一种有机化合物,分子式是CH₄,分子量为16.043。甲烷是最简单的有机物,也是含碳量最小(含氢量最大)的烃。甲烷在自然界的分布很广,是天然气,沼气,废气等的主要成分,俗称瓦斯。它可用来作为燃料及制造氢气、炭黑、一氧化碳、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。

2018年4月2日,美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员首次直接证明了甲烷导致地球表面温室效应不断增加

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主要应用

甲烷是一种很重要的燃料,是天然气的主要成分,约占87%。在标准压力的室温环境中,甲烷无色、无味;家用天然气的特殊味道,是为了安全而添加的人工气味,通常是使用甲硫醇或乙硫醇。在一大气压力的环境中,甲烷的沸点是−161 °C。空气中的瓦斯含量只要超过5%~15%就十分易燃。液化的甲烷不会燃烧,除非在高压的环境中(通常是4~5大气压力)。中国国家标准规定,甲烷气瓶为棕色,白色。

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甲烷高温分解可得炭黑,用作颜料、油墨、油漆以及橡胶的添加剂等;氯仿和CCl4都是重要的溶剂。甲烷在自然界分布很广,是天然气、沼气、废气的主要成分之一。它可用作燃料及制造氢、一氧化碳、炭黑、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。甲烷用作热水器、燃气炉热值测试标准燃料。生产可燃气体报警器的标准气,校正气。还可用作太阳能电池,非晶硅膜气相化学沉积的碳源。以及甲烷用作医药化工合成的生产原料。

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

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安全性健康危害

甲烷对人基本无毒,但浓度过高时,使空气中氧含量明显降低,使人窒息。当空气中甲烷达25%-30%时,可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、共济失调。若不及时远离,可致窒息死亡。皮肤接触液化的甲烷,可致冻伤。

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环境影响

甲烷也是一种温室气体。GWP的分析显示,以单位分子数而言,甲烷的温室效应要比二氧化碳大上25倍。这是因为大气中已经具有相当多的二氧化碳,以至於许多波段的辐射早已被吸收殆尽了;因此大部分新增的二氧化碳只能在原有吸收波段的边缘发挥其吸收效应。相反地,一些数量较少的温室气体(包括甲烷在内),所吸收的是那些尚未被有效拦截的波段,所以每多一个分子都会提供新的吸收能力。

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毒理学资料

毒性:急性中毒,甲烷毒性甚低,接触高浓度甲烷时引起的“甲烷中毒”,实际上是因空气氧含量相对降低造成的缺氧窒息。允许气体安全地扩散到大气中或当作燃料使用。有单纯性窒息作用,在高浓度时因缺氧窒息而引起中毒。空气中达到25~30%出现头昏、呼吸加速、运动失调。

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人处于甲烷浓度达25%~30%的空气中即可出现缺氧的一系列临床表现,如头晕、头痛、注意力不集中、气促、无力、共济失调、窒息等;如浓度很高,患者可迅速死亡。曾有观察发现甲烷中毒患者均有不同程度的中毒性脑病,中毒严重的患者可能有神经系统后遗症。煤矿生产中甲烷的最大危害在于与空气混合后起火爆炸。

皮肤接触液体甲烷时,因其迅速挥发,可造成冻伤。

慢性中毒 目前尚无慢性甲烷中毒方面的临床资料。

诊断与鉴别诊断 根据现场存在高浓度甲烷,患者出现明显缺氧窒息的临床表现,与其他类似的气体中毒或疾病鉴别后,可诊断为急性甲烷中毒。

真正的急性甲烷中毒较少,诊断时尤需注意和其他气体中毒相鉴别。

急救与治疗 急性甲烷中毒无特效解毒药,可按缺氧的处理原则进行对症治疗,如立即将患者移至空气新鲜处、平卧、保暖、保持呼吸道通畅和吸氧等。吗啡和巴比妥类药物有抑制呼吸作用,应忌用。呼吸、心跳停止时需立即进行心肺脑复苏,注意防治可能出现的脑水肿,必要时作高压氧治疗。

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液化甲烷污染皮肤时可造成冻伤,若冻伤处皮肤仍未解冻,可用42℃左右温水浸洗,并按外科原则处理。

危险特性:易燃,与空气混合能形成爆炸性混合物,遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。与五氟化溴、氯气、次氯酸、三氟化氮、液氧、二氟化氧及其它强氧化剂接触反应剧烈。

燃烧(分解)产物:碳(不完全燃烧)、一氧化碳(不完全燃烧,有害)、二氧化碳和水(完全燃烧)。

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接触限值

中国:制定中

前苏联MAC(mg/m3):300

美国 车间卫生标准 窒息性气体

TLVTN:ACGIH窒息性气体

TLVWN:未制定标准

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工业环境预防气体检测仪设备:

1、固定式在线式甲烷气体检测仪

甲烷 CH4 在线浓度检测仪(SK-600-CH4-T)是一款采用模块化设计、具有智能化传感器检测技术、整体隔爆(d)结构、固定安装方式的有毒气体检测仪。标准配置为带点阵 LCD 液晶显示、三线制 4~20mA 模拟和 RS485 数字信号输出,可选配置为可编程开关量输出等模块,根据用户需求提供定制化产品,还支持输出信号微调等功能,方便系统组网及维护。

甲烷CH4 在线浓度检测仪特点

■ 智能化 EC 传感器,采用本质安全技术,可支持多气体、多量程检测,并可根据用户需求提供定制化产品, 无需工具 可实现传感器互换、离线标定和零点自校准

■ 智能的温度和零点补偿算法,使仪器具有更加优良的性能具有很好的选择性,避免了其他气体对被检测 气体的干扰

■ 多种信号输出,既可方便接入 PLC/DCS 等工控系统,也可以作为单机控制使用

■ 超大点阵 LCD 液晶显示,支持中英文界面

■ 免开盖,电化学遥控器操作,单人可维护

■ 本地报警指示,一体化声光报警器(选配)

■ 仪器具有超量程、反极性保护,能避免人为操作不当引起的危险

■ 丰富的电气接口,可供用户选择

■ 通过 ATHCL、UL、CSA 等认证,具有国际化高端品质

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便携式甲烷气体检测报警仪

型号: SK-800-CH4-T

SK-800 便携式甲烷气体检测报警仪简介:

SK-800 便携式甲烷气体检测报警仪用于便携式快速检测多种气体浓度、温湿度测量并超标报警的场合。

SK-800 复合式甲烷气体检测仪采用 2.31 寸高清彩屏实时显示浓度,选用知名品牌的气体传感器,主要检测

原理有:电化学、红外、催化燃烧、热导、PID 光离子。先进的电路设计、成熟的内核算法处理,取得了多

项软件著作专利和外观专利。SK-800 可以检测管道中或受限空间、大气环境中的气体浓度,可以检测气体泄

漏或各种背景气体为氮气或氧气的高浓度单一气体纯度,检测气体种类超过 500 种。

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