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Methan

Methan ist der einfachste Vertreter aus der Gruppe der Alkane und Kohlenwasserstoffe. Es liegt als farb- und geruchloses Gas vor, das stark entzündlich ist. Methan ist der Hauptbestandteil des Erdgases und wird unter anderem zum Heizen, Kochen, für die Gewinnung von Elektrizität und für die Synthese von Chemikalien verwendet. Erdgas ist im Erdreich unter Druck und hoher Temperatur aus pflanzlichen und tierischen Lebewesen entstanden, die vor Jahrmillionen existiert haben. Auch einige Mikroorganismen wie die methanogenen Archeen bilden Methan, zum Beispiel im Darm von Wiederkäuern. Methan ist ein starkes Treibhausgas und bei seiner Verbrennung entsteht Kohlenstoffdioxid, das hauptverantwortlich für die globale Erwärmung ist.

synonym: CH4

Produkte

Methan ist zum Beispiel in Druckgasflaschen erhältlich. Es zirkuliert auch im Erdgasnetz der Schweiz.

Struktur und Eigenschaften

Methan (CH₄, M_r = 16.0 g/mol) ist der einfachste Vertreter aus der Gruppe der Kohlenwasserstoffe und Alkane. Es hat eine tetrahedrale Struktur. Unter Standardbedingungen liegt Methan als farb- und geruchloses Gas vor. Der Geruch stammt nicht vom Methan, sondern von Thiolen, welche ihm beigemischt werden, damit es bei einem Leck wahrgenommen werden kann.

Methan, zum Vergrössern anklicken. Illustration © PharmaWiki

Die Verbrennung von Methan ist sauberer als die Verbrennung von Erdölprodukten und es wird weniger Kohlenstoffdioxid freigesetzt. Das darf aber nicht über die negativen Folgen des aktuell extrem hohen Verbrauchs hinwegtäuschen.

Methan ist der Hauptbestandteil des Erdgases, das im Erdreich natürlich vorkommt und aus pflanzlichen und tierischen Lebewesen hervorgegangen ist, die vor Jahrmillionen gelebt haben. Die chemische Bindungsenergie stammt ursprünglich von der Photosynthese, bei welcher die elektromagnetische Strahlung der Sonne für die Synthese von Kohlenhydraten und andere Substanzen verwendet wird.

Methan wird als Biogas von methanogenen Archeen gebildet.

Verbrennung von Methan:

CH₄ (Methan) + 2 O₂ (Sauerstoff) → CO₂ (Kohlenstoffdioxid) + 2 H₂O (Wasser)

Anwendungsgebiete

Methan, Biogas und Erdgas:

Zum Heizen und Kochen.
Als Treibstoff für den Antrieb von Fahrzeugen.
Für die Gewinnung von Elektrizität.
Für die Herstellung von Plastik und Chemikalien wie Methanol.
Herstellung von Wasserstoff.

Unerwünschte Wirkungen

Methan ist einerseits selbst ein noch stärkeres Treibhausgas als Kohlenstoffdioxid (CO₂). Andererseits wird bei seiner Verbrennung CO₂ freigesetzt, das die Klimaerwärmung fördert und zur globalen Erwärmung beiträgt. Eine Reduktion des Verbrauchs von Erdgas ist deshalb dringend erforderlich.

Wiederkäuer wie Rinder und Schafe geben Methan aus dem Verdauungstrakt über den Mund frei. Dies trägt ebenfalls zum Klimawandel bei.

Methan ist sehr leicht entzündbar und kann explodieren, wenn es unter Druck mit einer Zündquelle in Kontakt kommt oder erwärmt wird. Methan ist relativ atoxisch, kann aber in einer hohen Konzentration zu einer Erstickung führen.

siehe auch

Erdgas, Erdöl, Kohle, Alkane, Kohlenwasserstoffe, Methylgruppe

Literatur

Fachliteratur
Sicherheitsdatenblatt

Autor

Interessenkonflikte: Keine / unabhängig. Der Autor hat keine Beziehungen zu den Herstellern und ist nicht am Verkauf der erwähnten Produkte beteiligt.