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甲烷是怎么形成的?岂止是大自然的杰作

文章出处:责任编辑:作者:人气:-发表时间:2014-12-02 14:58:00【

  甲烷化学式为CH4,是最简单的有机物。甲烷分子为四面体结构,四个键的键长相同键角相等。标准状态下的甲烷是一种无色无味的气体。甲烷由于其高度可燃性,通常是作为燃料(天然气及沼气等的主要成分)为我们日常生活所用。并且甲烷也可作为化工原料,广泛应用于氢气、一氧化碳、乙炔及甲醛等的制造。

 

  甲烷从何而来,甲烷是怎么形成的

 

  甲烷的产生,除了来自大自然,如海洋、永冻层和一些湿地外,人类的活动是其最大的来源。导致甲烷排放的主要人类活动为畜牧业和生质燃烧(在开垦土地或改变土地用途时燃烧土地上的草木)。据专家报告,全球的牛、羊等反刍动物每年至少产生了8千万吨的甲烷,不仅加速了气候暖化进程,而且还导致了饲料中营养和能量的损失。值得关注的是,大自然和家畜所排放的甲烷都是经由一类微生物的代谢活动所产生,那就是甲烷菌。

 

  甲烷菌是一类严格厌氧的古细菌,在自然界中分布极为广泛:海底沉积物、河湖淤泥、沼泽地、水稻田、反刍动物瘤胃、以及人和动物的肠道,甚至是植物体内都有甲烷菌的存在。自然界中的甲烷菌通过降解有机废物产生甲烷,而反刍动物瘤胃中甲烷菌的甲烷生产也在相当程度上促进了纤维饲料的消化分解。事实上,反刍动物瘤胃中产生的甲烷是通过嗳气从嘴部排放的,并不是像插图中描绘的那样(当然插图的重点在于夸张的喜剧效果),而人和动物排放的甲烷则确实是由后肠道的甲烷菌所产生的。顺便说说相关的一个奇闻:《新西兰先驱报》曾报道该国一名男子在医院接受痔疮移除手术时突然放了个屁,没想到其中的甲烷接触到医生手中的透热疗法仪器,立即引发了一场小型火灾,导致病人被烧伤。。。 

 

甲烷是怎么形成的

 

  甲烷是怎么形成的?说到人类对于甲烷最早的发现,那自非我们勤劳智慧的中华民族莫属。我国西周时期(前1046年-前771年)成书的《易经》在谈到一些自然界发生的现象时就说:“象曰:泽中有火。’”这里的“泽”就是沼泽。而“火井”则是我国古代人们给天然气井的形象命名。不过由于技术与认识的局限,古代的中国人并没有将甲烷与天然气区分开来进行单独的研究。直到18世纪,甲烷才被欧洲的科学家们进行了科学的研究。1790年英国医生奥斯汀研究发现甲烷燃烧生成水和二氧化碳,从而确定甲烷是碳和氢的化合物。在随后的漫长岁月里,通过一代代化学家不懈的努力,人类对于甲烷的认识逐渐清晰。1874年,范霍夫提出了甲烷的四面体假说:即甲烷分子中,碳原子位于正四面体的中心,连接氢原子的四个键伸向四面体的四个顶点。在此之后,随着化学键概念以及量子化学的先后诞生,人类对于甲烷分子构型的理论解释才日渐完善。

 

  针对甲烷是怎么形成的,那肯定是大自然的杰作。说道甲烷,来看看人类对甲烷的认识:甲烷不仅仅只是燃料。

 

  前面已经提到,甲烷是天然气的最主要成分,作为一种清洁能源得到了广泛的普及使用。随便试想一下:当你饥肠辘辘回家后打开燃气灶却发现家里断气无法生火做饭只能挨饿,当你有急事外出好不容易拦到一辆的士但是司机却告诉你的士就快没气了不能载客……是不是忽然才发现甲烷原来在我们的生活中扮演着如此重要的角色?然而,甲烷对于人类的重要性绝不仅是燃料二字可以囊括的。

 

  也许为许多人所不知的是,甲烷也是一种主要的温室气体,并且是使人类造成全球气候变暖的第二大温室气体。根据相关机构的研究,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。而最新的计算方式甚至得出甲烷的温室效应比二氧化碳强72倍。在全球气候持续变暖的大环境下,当你知道了甲烷的这一属性后,是否对这一小小的气体也陡增了一丝丝复杂的情感呢?节能减排绿色环保人人有责!

 

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