甲烷

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甲烷(wan)（可選(xuan)用甲烷報警器檢測泄漏濃度）在自(zi)然(ran)界的(de)(de)分(fen)(fen)布很廣，甲烷是(shi)(shi)(shi)最簡(jian)單的(de)(de)有機物，是(shi)(shi)(shi)天然(ran)氣(qi)，沼(zhao)氣(qi)，坑氣(qi)等的(de)(de)主要(yao)成分(fen)(fen)，俗稱瓦斯。也是(shi)(shi)(shi)含碳量最小(xiao)（含氫量最大）的(de)(de)烴，也是(shi)(shi)(shi)天然(ran)氣(qi)、沼(zhao)氣(qi)、油田氣(qi)及(ji)煤(mei)礦坑道氣(qi)的(de)(de)主要(yao)成分(fen)(fen)。它可用來作為燃料及(ji)制造氫氣(qi)、炭黑(hei)、一氧化碳、乙炔(gui)、氫氰酸(suan)及(ji)甲醛等物質(zhi)的(de)(de)原料。

2018年4月2日，美(mei)國(guo)能(neng)源部勞倫斯(si)伯克利國(guo)家實驗室的研究人員首次直接證明(ming)了甲烷導致地球表面(mian)溫室效(xiao)應不斷增加(jia)。

甲烷，化學式CH4，是最簡單的(de)烴(jing)，由一個碳和四個氫原子通過sp3雜化的(de)方式組成，因此甲烷分子的(de)結(jie)構為(wei)

分(fen)子(zi)結構(gou)圖(tu)

正四(si)面體結構，四(si)個鍵(jian)(jian)的(de)鍵(jian)(jian)長相同鍵(jian)(jian)角相等。在標準狀態下(xia)甲烷是(shi)一(yi)(yi)無色無味(wei)氣體。一(yi)(yi)些(xie)有(you)(you)機物在缺氧情(qing)況下(xia)分解(jie)時(shi)(shi)所產生的(de)沼氣其實(shi)就(jiu)是(shi)甲烷。從理論上說，甲烷的(de)鍵(jian)(jian)線(xian)(xian)式可以表示為一(yi)(yi)個點(dian)“·”，但實(shi)際并沒有(you)(you)看到過有(you)(you)這種用法，可能(neng)原因是(shi)“·”號同時(shi)(shi)可以表示電子。所以在中學階(jie)段把(ba)甲烷視(shi)為沒有(you)(you)鍵(jian)(jian)線(xian)(xian)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中。作為化工原料，可以用來生產乙炔 、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

甲(jia)(jia)烷(wan)是(shi)一種很(hen)重要的(de)(de)(de)燃料，是(shi)天(tian)然(ran)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)主要成分，約(yue)占87%。在標準(zhun)壓(ya)(ya)(ya)力的(de)(de)(de)室溫環(huan)境中(zhong)，甲(jia)(jia)烷(wan)無色、無味；家用天(tian)然(ran)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)特(te)殊(shu)味道，是(shi)為了(le)安全而添加的(de)(de)(de)人工氣(qi)(qi)(qi)味，通常(chang)是(shi)使用甲(jia)(jia)硫(liu)醇(chun)或乙硫(liu)醇(chun)。在一大氣(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)(ya)力的(de)(de)(de)環(huan)境中(zhong)，甲(jia)(jia)烷(wan)的(de)(de)(de)沸點是(shi)−161 °C。空氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)瓦(wa)斯含(han)量(liang)只要超過5%～15%就十分易燃。液化(hua)的(de)(de)(de)甲(jia)(jia)烷(wan)不會燃燒，除(chu)非在高壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)環(huan)境中(zhong)（通常(chang)是(shi)4～5大氣(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)(ya)力）。中(zhong)國(guo)(guo)國(guo)(guo)家標準(zhun)規(gui)定，甲(jia)(jia)烷(wan)氣(qi)(qi)(qi)瓶為棕色，白字。

甲烷高溫分(fen)解可(ke)得(de)炭(tan)黑，用(yong)作(zuo)(zuo)顏料(liao)、油墨、油漆以及(ji)橡膠的(de)添(tian)加劑(ji)等；氯(lv)仿和CCl4都是(shi)重(zhong)要的(de)溶劑(ji)。甲烷在自然(ran)界分(fen)布很廣，是(shi)天然(ran)氣(qi)(qi)、沼氣(qi)(qi)、坑氣(qi)(qi)的(de)主要成(cheng)分(fen)之一(yi)。它可(ke)用(yong)作(zuo)(zuo)燃料(liao)及(ji)制(zhi)造氫、一(yi)氧化碳、炭(tan)黑、乙炔、氫氰酸及(ji)甲醛等物質的(de)原料(liao)。甲烷用(yong)作(zuo)(zuo)熱水器、燃氣(qi)(qi)爐熱值測試(shi)標準(zhun)燃料(liao)。生(sheng)產(chan)可(ke)燃氣(qi)(qi)體報警(jing)器的(de)標準(zhun)氣(qi)(qi)，校正氣(qi)(qi)。還可(ke)用(yong)作(zuo)(zuo)太陽(yang)能電池，非晶(jing)硅(gui)膜氣(qi)(qi)相化學沉積(ji)的(de)碳源。以及(ji)甲烷用(yong)作(zuo)(zuo)醫藥化工合(he)成(cheng)的(de)生(sheng)產(chan)原料(liao)。 [5-6] 

除(chu)作燃料外,大量用(yong)(yong)于(yu)合成氨、尿(niao)素和炭黑,還可用(yong)(yong)于(yu)生產甲(jia)(jia)醇、氫、乙炔、乙烯、甲(jia)(jia)醛、二(er)硫(liu)化碳、硝(xiao)基甲(jia)(jia)烷(wan)、氫氰(qing)酸和1,4-丁二(er)醇等。甲(jia)(jia)烷(wan)氯化可得一(yi)、二(er)、三氯甲(jia)(jia)烷(wan)及四氯化碳。

安(an)全(quan)性編(bian)輯

健康危害

甲(jia)烷對(dui)人基本無毒，但(dan)濃度過(guo)高時(shi)，使(shi)空氣中氧含量明(ming)顯降低，使(shi)人窒息。當空氣中甲(jia)烷達25%-30%時(shi)，可引起頭(tou)痛、頭(tou)暈、乏力、注(zhu)意力不集中、呼吸和心跳(tiao)加速(su)、共濟失調(diao)。若不及(ji)時(shi)遠離(li)，可致窒息死亡。皮(pi)膚接(jie)觸液化的甲(jia)烷，可致凍傷。

環境(jing)影響

甲烷(wan)也是(shi)一種(zhong)溫室氣體。GWP的(de)分(fen)(fen)析顯示，以單(dan)位分(fen)(fen)子(zi)數而言，甲烷(wan)的(de)

防甲烷防毒(du)面具

防甲烷防毒面(mian)具

溫室效(xiao)(xiao)應(ying)要(yao)比(bi)二氧化碳大上25倍。這是因為大氣中(zhong)已經具有(you)相當多(duo)的(de)(de)(de)二氧化碳，以至(zhi)於許多(duo)波段的(de)(de)(de)輻射早已被吸收(shou)殆盡了(le)；因此(ci)大部分(fen)新(xin)增的(de)(de)(de)二氧化碳只能(neng)在原有(you)吸收(shou)波段的(de)(de)(de)邊緣(yuan)發揮(hui)其吸收(shou)效(xiao)(xiao)應(ying)。相反地，一些數量(liang)較少的(de)(de)(de)溫室氣體(包括甲烷在內)，所吸收(shou)的(de)(de)(de)是那些尚未被有(you)效(xiao)(xiao)攔截(jie)的(de)(de)(de)波段，所以每(mei)多(duo)一個分(fen)子都會提供新(xin)的(de)(de)(de)吸收(shou)能(neng)力。 [9-10] 

毒理學資料

毒(du)性(xing)：急(ji)性(xing)中毒(du)，甲(jia)烷(wan)(wan)(wan)毒(du)性(xing)甚低(di)，接觸高濃度甲(jia)烷(wan)(wan)(wan)時引起(qi)的“甲(jia)烷(wan)(wan)(wan)中毒(du)”，實際上(shang)是因空(kong)氣氧(yang)含量相(xiang)對降(jiang)低(di)造(zao)成的缺(que)氧(yang)窒息。允許氣體安全地擴(kuo)散(san)到(dao)大氣中或(huo)當作(zuo)燃料(liao)使用。有單純性(xing)窒息作(zuo)用，在(zai)高濃度時因缺(que)氧(yang)窒息而引起(qi)中毒(du)。空(kong)氣中達(da)到(dao)25～30%出(chu)現(xian)頭昏、呼吸加速、運動失調(diao)。

急性(xing)毒(du)性(xing)：小鼠吸入2%濃(nong)度×60分(fen)(fen)鐘，麻(ma)醉(zui)作(zuo)用(yong)(yong)；兔吸入2%濃(nong)度×60分(fen)(fen)鐘，麻(ma)醉(zui)作(zuo)用(yong)(yong)。本品只(zhi)有在極(ji)高(gao)濃(nong)度時由于空氣(qi)被(bei)置(zhi)換，氧(yang)分(fen)(fen)壓降低而產生窒(zhi)(zhi)息(xi)(xi)。空氣(qi)中(zhong)(zhong)甲烷(wan)(wan)濃(nong)度87%使小鼠窒(zhi)(zhi)息(xi)(xi)，90%時呼吸停止。甲烷(wan)(wan)80%和氧(yang)20%的混合(he)(he)氣(qi)體(ti)，能引(yin)起人頭痛。當(dang)空氣(qi)中(zhong)(zhong)甲烷(wan)(wan)達25%～30%時，人出(chu)現窒(zhi)(zhi)息(xi)(xi)前癥狀，如頭暈、呼吸加(jia)速(su)、心率增(zeng)加(jia)、注意力不(bu)集(ji)中(zhong)(zhong)、乏力、共(gong)濟失調，甚至窒(zhi)(zhi)息(xi)(xi)。皮(pi)膚接觸液化的甲烷(wan)(wan)可(ke)引(yin)起凍傷，甲烷(wan)(wan)主(zhu)要通(tong)過(guo)呼吸道進入體(ti)內，大部(bu)分(fen)(fen)以原形(xing)呼出(chu)，少量在體(ti)內可(ke)氧(yang)化為二氧(yang)化碳和水。因其與蛋白質(zhi)結合(he)(he)的能力極(ji)低，故(gu)麻(ma)醉(zui)作(zuo)用(yong)(yong)相當(dang)弱。

人處于(yu)甲烷(wan)濃(nong)度達25%～30%的(de)空(kong)氣中(zhong)(zhong)即可(ke)出現(xian)(xian)缺(que)氧的(de)一系列臨床表現(xian)(xian)，如頭暈、頭痛、注意(yi)力不集中(zhong)(zhong)、氣促、無力、共濟失調、窒息等；如濃(nong)度很高，患(huan)(huan)(huan)者(zhe)可(ke)迅速死(si)亡(wang)。曾有觀察(cha)發現(xian)(xian)甲烷(wan)中(zhong)(zhong)毒(du)患(huan)(huan)(huan)者(zhe)均(jun)有不同程度的(de)中(zhong)(zhong)毒(du)性腦(nao)病，中(zhong)(zhong)毒(du)嚴重的(de)患(huan)(huan)(huan)者(zhe)可(ke)能有神(shen)經系統后遺癥。煤礦生(sheng)產中(zhong)(zhong)甲烷(wan)的(de)最(zui)大危害(hai)在于(yu)與空(kong)氣混合后起火(huo)爆炸(zha)。

皮(pi)膚接觸液體甲烷時，因其迅速揮發，可造成凍傷。

慢性中毒(du) 目前(qian)尚無慢性甲烷中毒(du)方面的臨床資(zi)料。

診斷(duan)與鑒別(bie)(bie)診斷(duan) 根據現場存(cun)在高濃度甲烷，患者出現明顯缺氧窒(zhi)息的臨床(chuang)表現，與其他類似(si)的氣體(ti)中毒(du)或疾病鑒別(bie)(bie)后，可(ke)診斷(duan)為急性(xing)甲烷中毒(du)。

真正(zheng)的急性甲烷中毒較少，診斷時尤需注(zhu)意(yi)和其他氣體中毒相鑒別。

急救與治療(liao) 急性甲(jia)烷(wan)中毒(du)(du)無(wu)特效解毒(du)(du)藥，可按缺氧(yang)(yang)的處理原(yuan)則進行對(dui)癥治療(liao)，如立即將患者(zhe)移至空氣新鮮處、平臥、保暖、保持呼吸(xi)(xi)(xi)道通(tong)暢和吸(xi)(xi)(xi)氧(yang)(yang)等。嗎啡和巴比妥類藥物(wu)有抑制(zhi)呼吸(xi)(xi)(xi)作(zuo)用(yong)，應忌用(yong)。呼吸(xi)(xi)(xi)、心(xin)跳停止時(shi)(shi)需立即進行心(xin)肺腦復蘇，注(zhu)意防治可能出現(xian)的腦水腫，必要時(shi)(shi)作(zuo)高壓氧(yang)(yang)治療(liao)。

液化(hua)甲烷污染皮膚時可(ke)造成凍傷，若凍傷處皮膚仍未解(jie)凍，可(ke)用(yong)42℃左右(you)溫水浸洗，并按外科(ke)原則(ze)處理。 [11] 

危險特性(xing)：易燃，與空氣(qi)混(hun)合(he)能(neng)形成爆炸性(xing)混(hun)合(he)物(wu)，遇熱(re)源和明(ming)火有燃燒爆炸的危險。與五(wu)氟化溴、氯(lv)氣(qi)、次氯(lv)酸、三氟化氮、液(ye)氧(yang)(yang)、二氟化氧(yang)(yang)及其它強氧(yang)(yang)化劑(ji)接觸反(fan)應劇烈。

燃(ran)燒（分解）產物(wu)：碳（極(ji)不(bu)(bu)完(wan)全(quan)燃(ran)燒）、一氧化碳（不(bu)(bu)完(wan)全(quan)燃(ran)燒，有(you)害）、二氧化碳和水（完(wan)全(quan)燃(ran)燒）。

急(ji)救措施(shi)

皮膚接(jie)觸(chu)或眼睛(jing)接(jie)觸(chu)：皮膚或眼睛(jing)接(jie)觸(chu)液態甲烷(wan)會凍傷，應及時(shi)就醫。

吸入：迅速脫(tuo)離現場至空氣新鮮處(chu)。保(bao)持(chi)呼(hu)吸道通暢。如呼(hu)吸困難，給輸氧。如呼(hu)吸停止，立即進行人工(gong)呼(hu)吸。就醫(yi)。

滅(mie)(mie)火方法(fa)：切(qie)斷氣源。若不能(neng)立即切(qie)斷氣源，則不允許熄滅(mie)(mie)正在燃燒的氣體(ti)。噴水冷卻容(rong)器，可能(neng)的話將容(rong)器從火場(chang)移(yi)至空曠處。

滅火劑：霧(wu)狀(zhuang)水、泡沫、二氧(yang)化(hua)碳、干(gan)粉。

泄(xie)露：迅(xun)速撤(che)離(li)泄(xie)漏污(wu)染區人(ren)員至上風處，并進行隔離(li)，嚴格限制出入(ru)。切斷火(huo)源(yuan)。建議應急處理(li)人(ren)員戴自給正壓(ya)式呼(hu)吸器，穿消(xiao)防(fang)防(fang)護服(fu)。盡可(ke)(ke)能切斷泄(xie)漏源(yuan)。合理(li)通風，加速擴散(san)。噴霧狀(zhuang)水稀釋、溶解。構筑(zhu)圍堤或挖坑收容產生的(de)大量廢(fei)水。如(ru)有可(ke)(ke)能，將漏出氣(qi)(qi)用(yong)排(pai)風機送至空(kong)曠(kuang)地方或裝設適(shi)當(dang)噴頭燒掉。也可(ke)(ke)以將漏氣(qi)(qi)的(de)容器移至空(kong)曠(kuang)處，注意通風。漏氣(qi)(qi)容器要(yao)妥(tuo)善處理(li)，修復、檢驗(yan)后再用(yong)。

廢棄

處(chu)置前應參閱(yue)國(guo)家和(he)地(di)方有關法規(gui)。建議用焚燒(shao)法處(chu)置。

法規

化學(xue)危(wei)險(xian)物(wu)品(pin)安全管(guan)理條例（1987年(nian)2月(yue)17日國務院發(fa)布），化學(xue)危(wei)險(xian)物(wu)品(pin)安全管(guan)理條例實施細則（化勞(lao)(lao)發(fa)[1992]677號），工作場所安全使(shi)用(yong)化學(xue)品(pin)規定(ding)（[1996]勞(lao)(lao)部發(fa)423號）等法規，針(zhen)對化學(xue)危(wei)險(xian)品(pin)的(de)安全使(shi)用(yong)、生產、儲存、運輸(shu)、裝卸(xie)等方面均作了相應規定(ding)；常用(yong)危(wei)險(xian)化學(xue)品(pin)的(de)分(fen)類及標(biao)志（GB13690-92）將該物(wu)質劃為第2.1類易燃氣體。