मीथेन (Methane)


मीथेन (Methane)

मीथेन gas प्राकृतिक गैस ’और तेल-कुओं से गैसों में होता है। मीथेन दलदलों और दलदल में कार्बनिक क्षय का प्रमुख उत्पाद है, बैक्टीरिया की कार्रवाई से मुक्त होने वाली गैस; प्रकृति में निर्माण की इस पद्धति ने मीथेन के लिए 'मार्श-गैस' नाम को जन्म दिया है। सीवेज कीचड़ जो बैक्टीरिया द्वारा किण्वित की गई है, लगभग 70 प्रतिशत मीथेन युक्त एक गैस का उत्पादन करती है, और यह एक तरल ईंधन के रूप में उपयोग किया जाता है। कोयला-गैस की मात्रा से भी मीथेन लगभग 40 प्रतिशत बनता है।


हाइड्रोजन के वातावरण में कार्बन इलेक्ट्रोड के बीच एक विद्युत चाप से टकराकर या हाइड्रोजन की उपस्थिति में 475oC पर कार्बन के मिश्रण को गर्म करके और निकेल को कम करके मीथेन को संश्लेषित किया जा सकता है।

सबेटियर और सेंडरेन्स (1897) ने हाइड्रोजन और कार्बन मोनोऑक्साइड या डाइऑक्साइड के मिश्रण को लगभग 300oC पर बारीक रूप से विभाजित निकेल से अधिक गर्म करके मीथेन को संश्लेषित किया, उदा।
CO + 3H2  → CH4 + H2O

मीथेन को निर्जल सोडियम एसीटेट और सोडा-चूने के मिश्रण को गर्म करके, या मिथाइल आयोडाइड को भंग करने वाले मिथल्स के साथ या लिथियम एल्यूमीनियम हाइड्राइड या लिथियम हाइड्राइड के साथ तैयार किया जा सकता है। तैयारी के अन्य तरीके एल्यूमीनियम कार्बाइड या मेथिल्मैग्नेशियम आयोडाइड (एक ग्रिग्नार्ड रीजेंट) पर पानी की कार्रवाई से हैं;

Al4C3 + 12H2O  →  3CH4 +4Al(OH)3
CH3MgI + H2O  →  CH4 +MgI(OH)

मीथेन प्राकृतिक गैस, तेल-कुओं से गैस, और फटा पेट्रोलियम (q.v) से भारी मात्रा में प्राप्त होता है।

मीथेन के गुण

मीथेन एक रंगहीन, गंधहीन, जहरीली गैस है; इसके बी.पी. -164oC / 760 मिमी है, और एम.पी. -184oC। यह पानी में कुछ हद तक घुलनशील होता है, 20oC पर मीथेन के 5 मिलीलीटर के बारे में भंग करने वाले 100 मिलीलीटर पानी; लेकिन इथेनॉल और ईथर में काफी घुलनशील है। यह हवा या ऑक्सीजन में एक गैर-चमकदार लौ के साथ जलता है, जिससे कार्बन डाइऑक्साइड और पानी बनता है:

CH4 + 2O2  → CO2 + 2H2O

हवा (या ऑक्सीजन) के साथ मिश्रित होने और प्रज्वलित होने पर यह हिंसक रूप से फट जाता है, और इसे कोयला-खदानों में विस्फोट का कारण माना जाता है, जहां मीथेन को आग-नम के रूप में जाना जाता है। मिथेन को मेथनॉल और फॉर्मलाडेहाइड के लिए उत्प्रेरक रूप से ऑक्सीकरण किया जा सकता है।

मिथेन का उपयोग

मीथेन, 1000oC तक या अधूरे दहन से गर्म हो, बहुत सूक्ष्म रूप से विभाजित अवस्था में कार्बन पैदा करता है। इस तरह से तैयार कार्बन को कार्बन ब्लैक के रूप में जाना जाता है, और इसका उपयोग पेंट और प्रिंटर की स्याही बनाने के लिए किया जाता है; इसका उपयोग रबर उद्योग में मोटर टायर आदि के लिए भी किया जाता है।

C + 2H2O   O2   CH4  1000oC  C + 2H2

मिथेन का उपयोग संश्लेषण गैस के स्रोत के रूप में किया जाता है। एल्यूमिना पर समर्थित गर्म निकल (800oC) पर मीथेन और भाप का मिश्रण पारित किया जाता है।

CH4  +  H2O  →  CO  +  3H2 ;     CH4  +  2H2O  → CO2  +  4H2


कार्बन डाइऑक्साइड देने की प्रतिक्रिया कार्बन मोनोऑक्साइड को देने की तुलना में बहुत कम होती है और दबाव में पानी से धोने से कार्बन डाइऑक्साइड को मिश्रण से निकाल दिया जाता है।

मीथेन का उपयोग ईंधन के रूप में और कई रसायनों के शुरुआती बिंदु के रूप में भी किया जाता है।

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