غاز الميثان
غاز الميثان أحد أنواع الوقود المهمَة، وهو من أبسط أنواع الألكانات أي الهيدروكربونات، وصيغته الكيميائيّة هي (CH4)، وينتج مركّبه الكيميائيّ من ترابط أربع ذرّاتٍ من الهيدروجين مع ذرّةٍ واحدةٍ من الكربون، وهو جزيءٌ طبيعيٌّ مستقرٌ جدّاً، وغاز الميثان النقيِّ ليس له لون ولا رائحة، ويعدُّ أقلَّ كثافةً من الهواء الجوِّيّ، كما أنّه غازٌ قابلٌ للاشتعال.
عند الاستخدام التجاريّ للميثان تُضاف إليه كميّاتٌ ضئيلةٌ من مركّبات الكبريت ذات الرائحة المميّزة والقويّة، مثل: مركّب إيثيل مركبتان؛ وذلك للكشف عن التسريب عند حدوثه، ويوجد هذا الغاز بكميّاتٍ كبيرةٍ في باطن الأرض، وفي قيعان البحار والمحيطات، والذي اكتشفه هو العالم الإيطاليّ أليساندرو فولتا في عام 1776م، عن طريق جمع كميّاتٍ من الغاز المتصاعد من المستنقعات.
مصادر غاز الميثان
غاز الميثان هو أحد المكوِّنات الرئيسيّة للغاز الطبيعيّ الموجود في باطن الأرض؛ لذلك ينتج من عمليّات التنقيب عن الغاز الطبيعيّ، ومن المخلّفات العضويّة بعد تحلّلها؛ حيث تحلّل البكتيريا الدقيقة الموادّ العضوية لإنتاج غاز الميثان، مثل: أوراق النباتات، وروث الحيوانات، والنفايات، ومخلّفات الصرف الصحيّ، ومن مصادره الكائنات الدقيقة الموجودة في التربة المغمورة بالمياه، مثل: تربة حقول الأرزّ.
يؤدِّي تخمُّر المواد العضويّة بواسطة البكتيريا في الأجهزة الهضميّة لدى بعض الحيوانات، مثل: الأبقار، والخراف، والجواميس إلى إطلاق غاز الميثان، بالإضافة إلى توفّره بكميّاتٍ كبيرةٍ متجمّداً في قيعان البحار والمحيطات، ويحتوي الهواء الصاعد من المستنقعات عليه، كما يوجد في العديد من الكواكب والأجرام الأخرى غير الكرة الأرضيّة، مثل: كوكب زحل، ونبتون، والمشتري، والمرّيخ.
استخدامات غاز الميثان
- يُستخدم غاز الميثان في تحضير العديد من المركّبات العضويّة، ومن هذه المركّبات: الكلوروفورم الذي يُستخدم مخدِّراً ومذيباً، ورابع كلوريد الكربون الذي يُستخدم مذيباً، كما يُستخدم لإطفاء الحرائق، وصناعة البلاستيك، والنايلون، وغيرها من الصناعات.
- يكوِّن الميثان نسبة 80% من الغاز الطبيعيّ؛ ولهذا هو أحد أنواع الوقود المهمَّة.
- يُستخدم الميثان في الاحتراق؛ للحصول على الطاقة، وذلك وفقاً للمعادلة التالية:
- طاقة CH4 2O2 → CO2 2H2O
- يُحضّر منه أسود الكربون المستخدم في أحبار الطباعة.
- يُحضّر منه مركّب النيتروميثان (CH3NO2)، وهو سائلٌ لزجٌ عديم الرائحة، يُستخدم في إعداد العقاقير الطبيَّة، والمبيدات الحشريّة، والمفرقعات.
أضرار غاز الميثان
غاز الميثان بالإضافة إلى غازاتٍ أخرى، مثل: ثاني أكسيد الكربون، وأكسيد النيتروز وغيرها، من الغازات الدفيئة التي تحتبس الحرارة المرتدّة عن سطح الأرض في الغلاف الجويّ، وهذه الغازات تُحدث تغيُّراتٍ في مناخ الكرة الأرضيّة؛ حيث تؤدِّي زيادة تركيزها في الغلاف الجويِّ إلى ارتفاع درجة حرارة الأرض بشكلٍ عامّ، ويُعدّ غاز الميثان غازاً شديد الخطر؛ حيث إنّ قدرته على تسخين الغلاف الجويّ تفوق تأثير غاز ثاني أكسيد الكربون بخمسٍ وعشرين مرّةً.
