「メタン」の版間の差分

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| 別称 = 沼気(しょうき)、天然ガス、エコガス(バイオガス)
| Section1 = {{Chembox Identifiers
| CAS番号 = 74-82-8
| 日化辞番号 = J2.380I
| JGlobalID = 200907011491248663
| PubChem = 297
| ChemSpiderID = 291
| SMILES = C
| InChI=1/CH4/h1H4
}}
| Section2 = {{Chembox Properties
| 分子式 = CH<sub>4</sub>
| モル質量 = 16.042 g/mol
| 外観 = 常温で無色透明の気体
| 密度 = 0.717 kg/m<sup>3</sup> 気体<br/>415 kg/m<sup>3</sup> 液体
| 融点C = -182.5
| 沸点C = -161.6
| 溶解度 = 3.5 mg/100 mL (17 °C)
|LogP = 1.09
}}
| Section3 = {{Chembox Structure
| MolShape = 正四面体
| Dipole = 0 [[デバイ|D]]
}}
| Section4 = {{Chembox Thermochemistry
| DeltaHf = −74.81 kJ mol<sup>−1</sup><ref name=Parker>D.D. Wagman, W.H. Evans, V.B. Parker, R.H. Schumm, I. Halow, S.M. Bailey, K.L. Churney, R.I. Nuttal, K.L. Churney and R.I. Nuttal, The NBS tables of chemical thermodynamics properties, ''J. Phys. Chem.'' Ref. Data 11 Suppl. 2 (1982).</ref>
| DeltaHc = −890.36 kJ mol<sup>−1</sup>
| Entropy = 186.264 J mol<sup>−1</sup>K<sup>−1</sup>
| HeatCapacity = 35.309 J mol<sup>−1</sup>K<sup>−1</sup>
}}
| Section7 = {{Chembox Hazards
| EU分類 = {{Hazchem FF}}
| NFPA-H = 1 | NFPA-F = 4 | NFPA-R = 0
| Rフレーズ = {{R12}}
| Sフレーズ = {{S-phrases|(2)}} {{S9}} {{S16}} {{S33}}
| 引火点 = −188 °C
| 発火点 =
}}
| Section8 = {{Chembox Related
| その他の官能基 = [[エタン]]、[[プロパン]]
| 官能基 = [[アルカン]]
| 関連物質 = [[メタノール]]、[[クロロメタン]]、[[蟻酸]]、[[ホルムアルデヒド]]、[[シラン (化合物)|シラン]]
}}
}}
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:なお、この反応は不純物のため強烈な臭いを伴う。
* 酢酸塩を強塩基の存在下に強熱して脱炭酸させる。
** 例えば[[酢酸ナトリウム]]と[[ソーダ石灰]] Ca(OH)<sub>2</sub>・NaOH を混合し強く熱して脱炭酸させる。生成した[[二酸化炭素]]は[[炭酸ナトリウム]]として捕捉され、メタンがガスとして発生する。
: <chem>CH3COONa + NaOH -> CH4 + Na2CO3</chem>
* [[メタン菌]]による[[嫌気性生物|嫌気]]発酵。
** いわゆる[[バイオガス]]の製法。強い[[嫌気性生物|嫌気度]]を要求する。なお、自然界で発生するメタンの殆どはメタン菌により合成されている。
: <chem>4H2 + HCO3^- + H^+ -> CH4 + 3H2O</chem>
: <chem>CH3COO^- + H2O -> CH4 + HCO3^-</chem>
132行目:
*** [[ジクロロメタン]](塩化メチレン) CH<sub>2</sub>Cl<sub>2</sub>
*** トリクロロメタン([[クロロホルム]]) CHCl<sub>3</sub>
*** テトラクロロメタン([[四塩化炭素]]) CCl<sub>4</sub>
** ブロモメタン類
*** [[ブロモメタン]](臭化メチル) CH<sub>3</sub>Br
*** [[ジブロモメタン]](臭化メチレン) CH<sub>2</sub>Br<sub>2</sub>
*** トリブロモメタン([[ブロモホルム]]) CHBr<sub>3</sub>
*** テトラブロモメタン([[四臭化炭素]]) CBr<sub>4</sub>
** ヨードメタン類
*** [[ヨードメタン]](ヨウ化メチル) CH<sub>3</sub>I
*** [[ジヨードメタン]](ヨウ化メチレン) CH<sub>2</sub>I<sub>2</sub>
*** トリヨードメタン([[ヨードホルム]]) CHI<sub>3</sub>
*** テトラヨードメタン([[四ヨウ化炭素]]) CI<sub>4</sub>
** [[トリハロメタン]] &mdash; 任意のハロゲン原子が三置換したメタン化合物の総称。前述のフルオロホルム、クロロホルム、ブロモホルム、ヨードホルムを含む。
 
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=== 起源 ===
産出するガスは起源によって同位体比と C1/(C2 + C3)(C1:メタン、C2:エタン、C3:プロパン)で求められる炭化水素比、含有する微量ガス比が異なり、組成を分析することで起源を知る事が可能である<ref name=japt.72.585 />。天然のメタンを構成する炭素 {{sup|12}}C と {{sup|13}}C の[[同位体]]比は、98.9 : 1.1 とされ、起源有機物の同位体比、原油の熟成度、微生物分解の要因によって決定される<ref name=japt.72.585>[https://wwwdoi.jstageorg/10.jst.go.jp/article3720/japt/.72/6/72_6_585/_article/-char/ja/.585 早稲田周、岩野裕継、ガス炭素同位体組成による貯留層評価] 石油技術協会誌 Vol.72 (2007) No.6 P585P.585-593, {{DOI|10.3720/japt.72.585}}</ref><ref>亀井玄人、[https://wwwdoi.jstageorg/10.jst.go.jp/article11456/shigenchishitsu1992/.51/2/51_2_145/_article/-char/ja/.145 茂原ガス田の地下水に含まれるヨウ素の起源と挙動] 資源地質 Vol.51 (2001) No.2 P.145-151, {{doi|10.11456/shigenchishitsu1992.51.145}}</ref>。また微量ガスは、[[ヘリウム]]の同位体比('''{{sup|3}}He'''/'''{{sup|4}}He''')、窒素('''N''')・アルゴン('''Ar''')比<ref>北逸郎, 長谷川英尚, 神谷千紗子 ほか、[https://doi.org/10.3720/japt.66.292 CH{{sub|4}}の炭素同位体比とN{{sub|2}}/Ar比の分布に基づく天然ガスの生成プロセス] 石油技術協会誌 Vol.66 (2001) No.3 P292P.292-302, {{DOI|10.3720/japt.66.292}}</ref>など分析することで詳細に判別することが出来るとされている。
 
=== メタンハイドレート ===
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メタンは[[排他的経済水域]]や[[大陸棚]]といった[[海底]]や[[地上]]の[[永久凍土]]層内に[[メタンハイドレート]]という形で多量に存在する。メタンは[[火山ガス]]でマグマからも生成されるため、メタンハイドレートは[[環太平洋火山帯]]に多く分布する。
 
[[2004年]]7-8月、新潟県上越市沖で初めてメタンハイドレートの天然結晶の採取に成功<ref name="ref1">[http://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/press/2007/x6.html 新潟県上越市沖の海底にメタンハイドレートの気泡を発見]、東京大学、海洋研究開発機構、東京家政学院大学、独立総合研究所、産業技術総合研究所</ref>、[[2008年]]3月、[[カナダ]]北西部の[[ボーフォート海]]沿岸陸上地域にて永久凍土の地下1,100mから連続生産に成功。[[2013年]][[3月12日]]には、[[愛知県]][[三重県]]の沖合で海底からのメタンガスの採取に成功した。
 
=== バイオガス ===