Metan: Kemisk förening

För andra betydelser, se Metan (olika betydelser).

Metan är en luktfri och färglös gas. När den säljs kommersiellt blandas den vanligen med små mängder illaluktande svavelföreningar såsom THT (tetrahydrotiofen) för att läckor lättare ska kunna upptäckas. Metan kallas även sumpgas, eftersom den bildas vid nedbrytning av organiskt material i syrefattiga miljöer, till exempel bottnen på kärr. Ett annat namn är gruvgas efter dess benägenhet att sippra ut i gruvgångar, där den sedan riskerar att antändas vilket gör den till ett allvarligt hot mot gruvarbetare - gasexplosioner kostar regelbundet människoliv. Metan är även den växthusgas som (efter koldioxid) står för det näst största bidraget till den globala uppvärmningen.

Metan
Systematiskt namn	Metan
Övriga namn	Gruvgas, Sumpgas
Kemisk formel	CH4
Molmassa	16,0425 g/mol
Utseende	Färglös gas
CAS-nummer	74-82-8
SMILES	C
Egenskaper
Densitet	0.657 kg/m³ (25 °C, 1 at) 0.668 kg/m³ (20 °C, 1 at) 0.717 kg/m³ (0 °C, 1 at) 1 at = 101,325 kPa, kg/m³ = 1 x 10‾³ g/cm³
Löslighet (vatten)	23,2 mg/kg (20 °C)
Smältpunkt	-182,5 °C
Kokpunkt	-161,6 °C
Faror
Huvudfara	Mycket brandfarlig
NFPA 704	4 1 0
SI-enheter & STP används om ej annat angivits

Metan är den största beståndsdelen i naturgas och biogas. Förbränning av en molekyl metan i närvaro av syre frisläpper en molekyl koldioxid och två vattenmolekyler:

${\displaystyle {\rm {CH_{4}+2\ O_{2}\rightarrow CO_{2}+2\ H_{2}O}}}$

Gasen upptäcktes och isolerades för första gången av Alessandro Volta någon gång mellan 1776 och 1778.

Fördjupning: Metan i jordens atmosfär

Metan är en så kallad växthusgas och ökade utsläpp från främst olje- och gasutvinning anses vara en bidragande orsak till en förstärkt växthuseffekt. Metanet i atmosfären står för 0,7-1,6% av växthuseffekten. Metangas bryts dock ner i atmosfären på ungefär 8 år och är därför en mer kortlivad växthusgas i atmosfären, och den försurar heller inte världshaven så som koldioxid gör.

De huvudsakliga källorna till metan är:

• utsläpp från ansamlingar av metan på havsbotten och från manteln i jordens innandöme, bland annat genom lervulkaner
• utvinning från fossila bränslen, främst i kolgruvor
• djurs matsmältningsprocess, främst boskap, speciellt kor och andra idisslare.
• produktion av arkéer i risfält
• anaerob nedbrytning av organiskt material
• industriella källor
• föråldringsprocessen i vanlig asfalt

Metan är mycket vanligt i världen, gasen förekommer som fria stråk i världsrymden och det finns jätteplaneter bestående till stor del av metangas.

60% av jordens utsläpp av metan beror på mänsklig aktivitet, främst läckage från olje- och gasutvinning, gasdistribution, gruvor, asfalt och soptippar. Under de senaste 200 åren har halten av metan i atmosfären fördubblats, från 0,8 till 1,85 miljondelar av volymen. Metan utvinns från berg, främst i kolgruvor, tillsammans med andra kolväten som används som bränslen. Metan tillverkas också industriellt genom olika kemiska reaktioner, till exempel rötning av organiskt avfall.

 

Det finns också ansamlingar av metan på världshavens botten, fångat i ett kemiskt klatrat med vatten där vattnet bildar en "bur" som stänger inne metanmolekylerna. Hur mycket metan som finns bunden i form av metanklatrat i sediment på havsbotten är okänt, men troligen rör det sig om stora mängder. Att stora mängder sådant metan frisläppts i atmosfären är en förklaringsmodell till hastig global uppvärmning tidigare i jordens förflutna, exempelvis för ungefär 55 miljoner år sedan vilket utgör slutet på den geologiska epoken paleocen. Vissa källor uppskattar att det rör sig om tiotusen miljoner ton. Om den globala uppvärmningen leder till att dessa värms upp tillräckligt, skulle detta metan hastigt kunna frisläppas till atmosfären. Eftersom metan är en stark växthusgas under den tid den uppehåller sig i atmosfären skulle detta leda till kraftigt ökad växthuseffekt.

Lervulkaner finns på havsbotten, ofta i områden där det finns olja och där bergskedjor håller på att bildas. När lervulkaner får utbrott släpper de ifrån sig stora mängder gaser, främst metan och andra kolväten men även helium. Troligen kommer dessa gaser upp från jordens mantel via djupa förkastningssprickor. De mängder som frisläpps är alldeles för stora för att de ska kunna härröra från någon lokal gasansamling, och det vatten som bärs upp till ytan vid utbrott för med sig ämnen som jod, brom och bor vilka inte kan komma från lokala sediment. Lervulkaner finns ofta i närheten av lavavulkaner. När så är fallet släpper lervulkanerna i närheten av lavavulkanen ut obrännbara gaser, medan de som befinner sig längre bort släpper ut metan.

•   Wiki Commons har media som rör Metan.
  Bilder & media
• Metanklatrat på havsbotten Artikel i Forum för ekonomi och teknik
• www.biogasportalen.se Branschorganisationen Energigas Sveriges sajt om allt som rör biogas