Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων του «Μεθάνιο»

555 bytes προστέθηκαν ,  πριν από 3 έτη
καμία σύνοψη επεξεργασίας
μ
{{Commons|Methane}}
 
Το '''μεθάνιο''' ([[αγγλική γλώσσα|αγγλικά]] ''methane'') είναι [[οργανική ένωση|οργανική]] [[χημική ένωση]], που περιέχει [[άνθρακας|άνθρακα]] και [[υδρογόνο]], με [[χημικός τύπος|μοριακό τύπο]] '''CH<sub>4</sub>''', δηλαδή το [[μόριο|μόριό]] του αποτελείται από [[1 (αριθμός)|ένα (1)]] [[άτομο]] άνθρακα και [[4 (αριθμός)|τέσσερα (4)]] άτομα υδρογόνου. Είναι η απλούστερη οργανική ένωση (γενικά) και ειδικότερα το απλούστερο [[αλκάνια|αλκάνιο]], δηλαδή [[Αλειφατική ένωση|άκυκλος]] [[Κορεσμένη ένωση|κορεσμένος]] [[υδρογονάνθρακες|υδρογονάνθρακας]]. Aποτελεί το κύριο συστατικό του [[φυσικό αέριο|φυσικού αερίου]] (70-90%). Η σχετική αφθονία του, η (σχετικά πάντα) μεγάλη [[ενέργεια|ενεργειακή]] του απόδοση, η «καθαρή» [[καύση]] του και η χαμηλή του τιμή, το κάνουν ένα πολύ ελκυστικό [[καύσιμο]], ιδιαίτερα για παραγωγή [[ηλεκτρισμός|ηλεκτρικής ενέργειας]] και [[Εγκατάσταση θέρμανσης κτιρίου|οικιακή θέρμανση]]. Ωστόσο, επειδή το χημικά καθαρό μεθάνιο, στις «[[κανονικές συνθήκες|κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος]]», δηλαδή σε [[θερμοκρασία]] 25&nbsp;°C και υπό [[πίεση]] 1 [[Ατμόσφαιρα (μονάδα)|atm]], είναι [[Χρώμα|άχρωμο]] και [[Οσμή|άοσμο]]<ref>Σημείωση: Η χαρακτηριστική οσμή του φυσικού αερίου οφείλεται σε οσμοθέτες και όχι στο μεθάνιο. Το χημικά καθαρό μεθάνιο είναι άοσμο.</ref> [[αέριο]]. Μάλιστα, έχοντας [[κρίσιμη θερμοκρασία]] -82,6°C, το μεθάνιο είναι σχετικά δύσκολο (και δαπανηρό) να μεταφερθεί από τις πηγές του ή και να αποθηκευθεί.
 
Γενικότερα, είναι ένα από τα [[υδρίδια]] των [[Χημικό στοιχείο|χημικών στοιχίων]] της [[Ομάδα του άνθρακα|ομάδας 14]] του [[Περιοδικός πίνακας των χημικών στοιχείων|περιοδικού πίνακα]].
 
Aποτελεί το κύριο συστατικό του [[φυσικό αέριο|φυσικού αερίου]] (70-90%). Η σχετική αφθονία του στη [[Γη]], η (σχετικά πάντα) μεγάλη [[ενέργεια|ενεργειακή]] του απόδοση, η «καθαρή» [[καύση]] του και η χαμηλή του τιμή, το κάνουν πολύ ελκυστικό [[καύσιμο]], ιδιαίτερα για παραγωγή [[ηλεκτρισμός|ηλεκτρικής ενέργειας]] και [[Εγκατάσταση θέρμανσης κτιρίου|οικιακή θέρμανση]].
 
Ωστόσο, επειδή το χημικά καθαρό μεθάνιο, στις «[[κανονικές συνθήκες|κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος]]», δηλαδή σε [[θερμοκρασία]] 25[[Κλίμακα Κελσίου|&nbsp;°C]] και υπό [[πίεση]] 1 [[Ατμόσφαιρα (μονάδα)|atm]], είναι [[Χρώμα|άχρωμο]] και [[Οσμή|άοσμο]]<ref>Σημείωση: Η χαρακτηριστική οσμή του φυσικού αερίου οφείλεται σε οσμοθέτες και όχι στο μεθάνιο. Το χημικά καθαρό μεθάνιο είναι άοσμο.</ref> [[αέριο]]. Μάλιστα, έχοντας [[κρίσιμη θερμοκρασία]] -82,6°C, το μεθάνιο είναι δύσκολο (και δαπανηρό) να μεταφερθεί από τις πηγές του ή και να αποθηκευθεί.
 
Για τη μεταφορά του χρησιμοποιούνται συχνά ειδικοί [[μεταφορά με αγωγούς|αγωγοί]] (συνήθως με τη μορφή του φυσικού αερίου), ή και ειδικά πλοία ([[Υγραεριοφόρο πλοίο|μεταφορικά υγροποιημένου φυσικού αερίου]], LNG carriers), που το μεταφέρουν σε υγρή μορφή υπό ψύξη κάτω από τη [[βρασμός|θερμοκρασία βρασμού]] του (-161,6&nbsp;°C), οπότε πλέον μπορούν να υγροποιηθούν το μεθάνιο και φυσικά και τα βαρύτερα συστατικά του φυσικού αερίου.<ref>Διαχωρίζεται όμως το [[υδρογόνο]], που είναι επίσης συστατικό του φυσικού αερίου, αλλά έχει [[κρίσιμη θερμοκρασία]] -240°C.</ref>
 
Το μεθάνιο, μαζί με το υπόλοιπο φυσικό αέριο, συνήθως (σχηματίζεται και) παγιδεύεται με φυσικό τρόπο κάτω από το [[έδαφος]] και κάτω από το [[Θάλασσα|θαλάσσιο]] πυθμένα. Το παγιδευμένο φυσικό αέριο μερικές φορές βρίσκει τον τρόπο να φθάνει ως την επιφάνεια και την [[ατμόσφαιρα]], όπου (μαζί με το μεθάνιο που παράγεται και εκλύεται από άλλες πηγές, που αναφέρονται παρακάτω) είναι γνωστό ως «[[ατμοσφαιρικό μεθάνιο]]».<ref>Khalil, M. A. K. (1999). "Non-Co2 Greenhouse Gases in the Atmosphere". Annual Review of Energy and the Environment 24: 645. doi:10.1146/annurev.energy.24.1.645. edit</ref> Το ατμοσφαιρικό μεθάνιο είναι ισχυρό [[φαινόμενο θερμοκηπίου|αέριο θερμοκηπίου]], με μεγάλο [[δυναμικό παγκόσμιας θέρμανσης]], που υπολογίζεται σε [[72 (αριθμός)|72]] (αν χρησιμοποιηθεί [[μέσος όρος]] [[20 (αριθμός)|20]] [[έτος|ετών]]) ή [[25 (αριθμός)|25]] (αν χρησιμοποιηθεί μέσος όρος [[100 (αριθμός)|100]] ετών),<ref>[http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg1/ar4-wg1-chapter2.pdf IPCC Fourth Assessment Report].</ref> δηλαδή πολύ μεγαλύτερο από το αντίστοιχο του [[διοξείδιο του άνθρακα|διοξειδίου του άνθρακα]] (CO<sub>2</sub>), που είναι το πιο γνωστό αέριο θερμοκηπίου.<ref>NON-CO2 GREENHOUSE GASES IN THE ATMOSPHERE, Annual Review of Energy and the Environment, Vol. 24: 645-661 (Volume publication date November 1999, DOI: 10.1146/annurev.energy.24.1.645.</ref> Το μεθάνιο, όμως, [[οξειδοαναγωγή|οξειδώνεται]] αργά στην ατμόσφαιρα της [[Γη]]ς, από το ατμοσφαιρικό [[οξυγόνο]] (O<sub>2</sub>), με τη βοήθεια της υγρασίας (H<sub>2</sub>O) και της [[υπεριώδης ακτινοβολία|υπεριώδους ακτινοβολίας]] (UV), του [[Ήλιος|ηλιακού]] [[φως|φωτός]], παράγοντας [[Χημική ρίζα|ρίζες]] [[Μεθυλομάδα|μεθυλίου]] (CH<sub>3</sub><sup>•</sup>). Το αποτέλεσμα αυτής της οξείδωσης είναι να έχει το μεθάνιο [[ημιζωή]] [[7 (αριθμός)|επτά (7)]] [[έτος|ετών]] στη γήινη ατμόσφαιρα. Η μοριακή [[Αναλογία (μαθηματικά)|αναλογία]] του μεθανίου στην ατμόσφαιρα της Γης υπολογίστηκε ότι το [[1750]] ήταν (γύρω στα) 700 ppb. Tο [[1998]] ανέβηκε στα 1.745 [[ppb]]. Το [[2008]] έφτασε τα 1.800 ppb.<ref>[http://www.noaanews.noaa.gov/stories2008/20080423_methane.html Carbon Dioxide, Methane Rise Sharply in 2007]</ref> Το [[2010]] μετρήθηκε στην [[Αρκτική]] στα 1850 ppb, δηλαδή σε ένα επίπεδο που αποτελεί το υψηλότερο, εδώ και 400.000 χρόνια.<ref>[http://web.archive.org/web/20100307083920/news.yahoo.com/s/ap/20100304/ap_on_sc/us_sci_climate_methane Methane seen as growing climate risk]</ref> Ιστορικά, τα επίπεδα της μοριακής συγκέντρωσης μεθανίου στην ατμόσφαιρα της Γης κυμαίνονταν μεταξύ 300 και 400 ppb, κατά τις [[εποχή παγετώνων|εποχές των παγετώνων]], και μεταξύ 600 και 700 ppb, κατά τις [[μεσοπαγετώδης περίοδος|μεσοπαγετώδεις περιόδους]].
 
Το [[Στρατόσφαιρα|στρατοσφαιρικό]] μεθάνιο (δηλαδή όσο ανέρχεται στο ομώνυμο ατμοσφαιρικό στρώμα) επηρεάζει επίσης το στρατοσφαρικό στρώμα του [[Όζον|όζοντος]].<ref>[http://www.ozonowanie.com/o-ozonie/ozon-wplyw-na-zycie-czlowieka Ozon – wpływ na życie człowieka, Ozonowanie/Ewa Sroka, Group: Freony i inne związki, Reakcje rozkładu ozonu.]{{dead link|date=June 2015}}</ref><ref>[http://www.unep.org/ozone/pdf/qa.pdf Twenty Questions And Answers About The Ozone Layer, UNEP/D.W. Fahey 2002], pp. 12, 34, 38</ref>
 
Επιπλέον, υπάρχουν μεγάλες ποσότητες [[μεθανυδρίτης|μεθανυδριτών]] στους ωκεάνιους πυθμένες. Ο [[Γήινος φλοιός|φλοιός]] της Γης περιέχει τεράστιες ποσότητες μεθανίου που δημιουργήθηκε με [[αναερόβια μεθανογένεση]]. Άλλες πηγές έκλυσης μεθανίου στην ατμόσφαιρα της Γης περιλαμβάνουν τα [[ηφαίστειο|ηφαίστεια]], οι [[Χώρος Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων|χωματερές]] και η [[κτηνοτροφία]], από την [[Έντερο|εντερική]] [[ζύμωση]] [[κυτταρίνη|κυτταρινούχων]] [[Τροφή|τροφών]], ιδιαίτερα στα [[Μηρυκαστικά|μηρυκαστικά ζώα]].
 
== Ιστορικά στοιχεία ==
 
Από τους [[Αρχαιότητα|αρχαιότατους]] χρόνους ο [[άνθρωπος]] χρησιμοποιούσε το μεθάνιο (με τη μορφή του φυσικού αέριου) ως μέσο θέρμανσης. Συστηματική χρήση του γινόταν από τους [[Κίνα|Κινέζους]] (τουλάχιστον από το [[10ος αιώνας π.Χ.|10<sup>ο</sup> αιώνα π.Χ.]]), που το διαβίβαζαν μέσω καλαμιών [[μπαμπού]] και το έκαιγαν, με σκοπό την [[εξάτμιση]] [[Θαλάσσιο νερό|θαλασσινού νερού]] για παραγωγή [[αλάτι|αλατιού]]. ΄Ηταν γνωστό ότι όσοι το ανέπνεαν έπεφταν σε κατάσταση [[Έκσταση|έκστασης]] και μιλούσαν ασυνάρτητα. Αυτά τα φαινόμενα αποδίδονταν σε υπερφυσικές δυνάμεις, και γι' αυτό συχνά, σε πολλές περιοχές, που φυσικό αέριο εκλυόταν από σχισμές του εδάφους, ενίοτε χτιζόταν κοντά [[ναός|ναοί]] ή και [[μαντείο|μαντεία]]. [[φως|Φωτιστική]] χρήση του μεθανίου αναφέρεται να γίνεται από το [[2ος αιώνας|2<sup>ο</sup> αιώνα μ.Χ.]]. Το μεθάνιο ήταν ένα από τα πρώτα αέρια που χαρακτηρίστηκαν ως ξεχωριστές [[χημική ένωση|χημικές ενώσεις]]. Ήταν γνωστό ως «αέριο των [[Έλος|ελών]]» ή «ελογενές αέριο» (''marsh gas''). Το Νοέμβριο του [[1776]], το μεθάνιο για πρώτη φορά ταυτοποιήθηκε επιστημονικά από τον [[Ιταλία|Ιταλό]] [[Φυσικός|φυσικό]] [[Αλεσάντρο Βόλτα]] (''Alessandro Volta'' [[1745]]-[[1827]]), από αέριο που εκλύονταν στους βάλτους της [[Λίμνη Ματζόρε|λίμνης Ματζόρε]] (''Maggiore''), που βρίσκεται στα σύνορα μεταξύ Ιταλίας και [[Ελβετία|Ελβετίας]]. Ο Βόλτα είχε εμπνευστεί από φυλλάδιο που είχε γραφεί από το [[Βενιαμίν Φραγκλίνος|Βενιαμίν Φραγκλίνο]] (''Benjamin Franklin'', [[1706]]-[[1790]]) πουόπου ανέφερε περί «εύφλεκτοεύφλεκτου αέρα».<ref>Volta, Alessandro (1777) Lettere del Signor Don Alessandro Volta … Sull' Aria Inflammabile Nativa delle Paludi [Letters of Signor Don Alessandro Volta … on the flammable native air of the marshes], Milan, Italy: Guiseppe Marelli.</ref> Ο Βόλτα εγκλώβησε δείγμα του εκλυόμενου από το βάλτο αερίου, και μέχρι το [[1778]] κατώρθωσε να απομονώσει από αυτό μια χημικά καθαρή αέρια χημική ένωση.<ref name="methaneA">"Methane". BookRags. Retrieved January 26, 2012.</ref> Επέδειξε, επίσης, την ιδιότητα [[Ανάφλεξη|ανάφλεξης]] του αερίου, με τη χρήση ηλεκτρικού σπινθήρα (για την έναρξη της ανάφλεξης). Ο Βόλτα έγινε αργότερα διάσημος, και στο ευρύτερο κοινό, κυρίως για τις ανακαλύψεις του στο πεδίο του [[ηλεκτρισμός|ηλεκτρισμού]], αλλά ωστόσο, τα [[πείραμα|πειράματά]] του με διάφορα αέρια, και κυρίως με το μεθάνιο, στην αρχή της επιστημονικής του σταδιοδρομίας ([[1778]]), τον είχαν καταστήσει ήδη (αρκετά) γνωστό στην επιστημονική κοινότητα της εποχής του, πριν ακόμη προχωρήσει στην κύρια και γνωστότερη [[εφεύρεση|εφεύρεσή]] του, δηλαδή την [[ηλεκτρική στήλη]] ([[1800]]).
 
Το μεθάνιο εκλύεται συχνά στα ανθρακωρυχεία και πολλές ζωές ανθρακωρύχων χάθηκαν εξ αιτίας του, αφού σε αναλογίες 5-15% κ.ό. στον αέρα αναφλέγεται [[Έκρηξη|εκρηκτικά]]. Η χρήση «γυμνής» φλόγας για το φωτισμό των στοών ήταν το συνήθες αίτιο των αναφλέξεων αυτών. Το [[1815]] ο Βρετανός χημικός [[Χάμφρεϋ Ντάιβυ]] (''Humphry Davy'', [[1778]]-[[1829]]) διαπίστωσε ότι το μεθάνιο αρχίζει να αναφλέγεται μόνο υπό την επίδραση υψηλών θερμοκρασιών. Η παρατήρηση αυτή τον οδήγησε στην κατασκευή φωτιστικής λυχνίας ασφαλείας, στην οποία η φλόγα περιβαλλόταν από μεταλλικό πλέγμα. Το πλέγμα επέτρεπε την είσοδο αέρα από το περιβάλλον προς τη φλόγα, οπότε, παρουσία μεθανίου γινόταν εσωτερική ανάφλεξη, αλλά το πλέγμα διέσπειρε τη θερμότητα και έτσι η ανάφλεξη αυτή δεν μεταδίδονταν εκτός της λυχνίας. Η λυχνία αυτή, γνωστή ως [[λυχνία ασφαλείας]] ή «λυχνία Davy» (''Davy lamp''), η οποία ήταν και ένα είδος ανιχνευτή επικίνδυνων αερίων. Παρουσία μεθανίου η φλόγα γινόταν εντονότερη και αποκτούσε κυανό χρώμα, ενώ παρουσία του ασφυκτικού (και άρα επίσης επικίνδυνου) διοξειδίου του άνθρακα, η φλόγα έσβηνε. Χάρις στη λυχνία Davy σώθηκαν πολλές ζωές ανθρακωρύχων και επαναλειτούργησαν πολλά ανθρακωρυχεία, τα οποία είχαν προηγουμένως εγκαταλειφθεί ως επικίνδυνα<ref name=ChCMJ08/>, μετά από θανατηφόρα δυστυχήματα.
 
Μέχρι τη δεκαετία του [[1970]], η επίπτωση του μεθανίου στο [[κλίμα]] του πλανήτη μας ήταν άγνωστη. Το [[1976]], αποδείχθηκε ότι το μεθάνιο είναι [[Φαινόμενο του θερμοκηπίου|αέριο του θερμοκηπίου]]. Μετά την έναρξη της εξερεύνησης του [[διάστημα|διαστήματος]], ανακαλύφθηκε η ευρύτατη παρουσία του στο [[σύμπαν]].
 
=== Αναλυτικότερα ===
Το μεθάνιο πήρε το όνομά του από τη [[Χημική ρίζα|ρίζα]] [[Μεθυλομάδα|μεθύλιο]] και την κατάληξη «-ανιο», που χαρακτηρίζει τα αλκάνια (δηλαδή τους κορεσμένους αλειφατικούς υδρογονάνθρακες). Οι ονομασίες των ομάδων [[Μεθυλένιο (γενικά)|μεθυλένιο]] (−CH<sub>2</sub>−) και μεθύλιο (CH<sub>3</sub>−) χρησιμοποιήθηκαν για πρώτη φορά από τους Γάλλους [[Χημικός|χημικούς]] [[Ζαν-Μπαπτίστ Ντουμάς]] (''Jean-Baptiste Dumas'') και [[Ευτζέν Πελιγκότ]] (''Eugène-Melchior Péligot''), όταν κατά τη δεκαετία [[1830]]-[[1840]] μελετούσαν τη [[μεθανόλη]] (CH<sub>3</sub>OH), κύριο προϊόν «ξηράς απόσταξης» [[Ξύλο|ξύλου]]. Η μεθανόλη αρχικά αναφερόταν με το εμπειρικό όνομα «ξυλόπνευμα» ή «πυροξυλικό πνεύμα» (''wood alcohol'', ''pyroxylic spirit''). Θέλοντας, όμως, να δώσουν ένα ελληνικής προέλευσης όνομα, όπως ήταν η συνήθεια της εποχής, χρησιμοποίησαν τις λέξεις «μέθη» (από τη φυσιολογική δράση της μεθανόλης) και «ὕλη» (με την έννοια του ξύλου, όπως για παράδειγμα και στην ελληνική λέξη [[υλοτομία]]) και τελικά ονόμασαν τη μελετούμενη από αυτούς αλκοόλη «μεθυλική αλκοόλη» (''methyl alcohol''). Από τότε η κατάληξη «-υλιο» γενικεύτηκε για τις ονομασίες, αρχικά όλων των οργανικών, αλλά αργότερα και μερικών [[Ανόργανη ένωση|ανόργανων]] ριζών.<ref name=ChCMJ08/>
 
=== Κωδική ονομασία ως (εν δυνάμει) ψυκτικό ===
Η [[ηλεκτρόνιο|ηλεκτρονιακή]] του δομή, μετά από πιο πρόσφατες εκτιμήσεις, περιγράφεται με τέσσερα (4) [[μοριακό τροχιακό|μοριακά τροχιακά]] τύπου σ, ως αποτέλεσμα της επικάλυψης των [[ατομικό τροχιακό|ατομικών τροχιακών]] του άνθρακα και του υδρογόνου. Το χαμηλότερης ενέργειας μοριακό τροχιακό είναι το αποτέλεσμα της επικάλυψης κάθε 2s τροχιακού του άνθρακα με τον κατά φάση συνδυασμό των 1s τροχιακών των τεσσάρων (4) ατόμων υδρογόνου. Πάνω από αυτό το ενεργειακό επίπεδο βρίσκεται ένα σύνολο από τριπλά εκφυλισμένα μοριακά τροχιακά που περιλαμβάνουν την επικάλυψη των 2p τροχιακών του άνθρακα με διάφορους γραμμικούς συνδυασμούς των 1s τροχιακών του υδρογόνου. Η συνεπαγόμενη «3 προς 1» δεσμολογία φαίνεται να τεκμηριώνεται με [[φωτοηλεκτρικό φαινόμενο|φωτοηλεκτρονιακές]] [[φασματοσκοπία|φασματοσκοπικές]] μετρήσεις.
 
Το χημικό καθαρό μεθάνιο, στις «κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος» (25&nbsp;°C, 1 atm) είναι αέριο [[χρώμα|άχρωμο]] και [[όσφρηση|άοσμο]],<ref>David A. Hensher, Kenneth J. Button (2003). Handbook of transport and the environment. Emerald Group Publishing. p. 168. ISBN 0-08-044103-3.</ref> ελάχιστα [[διάλυμα|διαλυτό]] στο [[νερό]]. Η χαρακτηριστική οσμή του φυσικού αερίου και του [[φωταέριο|φωτοαερίου]] δεν προέρχεται από το μεθάνιο, αλλά από πρόσθετους [[οσμοθέτης|οσμοθέτες]], δηλαδή οσμηρές ουσίες, συνήθως μίγματαμείγματα που περιέχουν [[2-μεθυλο-2-προπανοθειόλη]], που συχνά προστίθενται τεχνητά στο φυσικό αέριο, στο φωταέριο ή και στο καθαρό μεθάνιο, αν προορίζεται για καύσιμο, για να ανιχνεύεται πιο εύκολα, σε ενδεχόμενες, αλλά ανεπιθύμητες, διαρροές. Βέβαια, το φυσικό αέριο συνήθως περιέχει και από τη φύση του [[θείο|θειούχες]] ουσίες, οπότε έχει και φυσική οσμή. Το μεθάνιο έχει [[βρασμός|θερμοκρασία βρασμού]] -161&nbsp;°C, υπό πίεση 1 atm<ref>NIST Chemistry Webbook. Webbook.nist.gov. Retrieved on 2012-05-24.</ref>. Είναι εύφλεκτο μόνο σε ένα (σχετικά) στενό εύρος συγκεντρώσεών του (5–15%), στον [[ατμόσφαιρα|ατμοσφαιρικό αέρα]]. Το [[υγρό|υγροποιημένο]] μεθάνιο δεν καίγεται, παρά μόνο υπό την επίδραση υψηλής πίεσης, συνήθως 4 - 5 atm.<ref>Ayhan Demirbas (2010). Methane Gas Hydrate. Springer. p. 102. ISBN 1-84882-871-3.</ref>
 
Το στερεοποιημένο μεθάνιο υπάρχει σε αρκετές δομικές μορφές. Προς το παρόν είναι γνωστές εννέα (9) από αυτές.<ref>R. Bini & G. Pratesi (1997): High-pressure infrared study of solid methane: Phase diagram up to 30 GPa. Physical Review B, 55 (22), 14800-14809.</ref> Αν το μεθάνιο ψυχθεί υπό κανονική πίεση σχηματίζεται η δομική μορφή μεθάνιο I. Αυτή η δομική μορφή κρυσταλλώνεται στο κυβικό σύστημα (ομάδα διαστήματος F m - 3 m). Οι θέσεις των ατόμων υδρογόνου στο μόριο του μεθανίου δεν είναι σταθεροποιημένες. Τα μόρια του μεθανίου μπορούν να περιστρέφονται ελεύθερα. Για το λόγο αυτό είναι μια κατάσταση «πλαστικού κρυστάλλου»<ref>[http://www.paarpraxis-rheinmain.de/W/kristallgitter/kristallgitter.htm Kristallgitter<!-- Bot generated title -->]</ref>.
<math>\mathrm{CH_3^\bullet. + H_2O \xrightarrow{} CH_4 + OH^\bullet - 54 \; kJ} </math><br /><math>\mathrm{H^\bullet + H_2O \xrightarrow{} H_2 + OH^\bullet - 35 \; kJ} </math><br /><math>\mathrm{CH_4 + OH^\bullet \xrightarrow{} CH_3OH + H^\bullet - 55 \; kJ} </math><br /><math> \mathrm{CH_3^\bullet+ OH^\bullet \xrightarrow{} CH_3OH + 358 \; kJ} </math><br /><math> \mathrm{H^\bullet + OH^\bullet \xrightarrow{} H_2O + 467 \; kJ} </math><br /><math> \mathrm{2OH^\bullet \xrightarrow{} H_2O_2 + 146 \; kJ} </math><br />
</div>
Φθάνοντας στη σύγχρονη με τον [[άνθρωπος|άνθρωπο]] εποχή, χάρη στην αύξηση του οξυγόνου, η συγκέντρωση του CH<sub>4</sub> μειώθηκε δραστικά, αλλά κατά τον τελευταίο αιώνα τείνει να αυξηθεί και πάλι από έντονες ανθρωπογενείς δραστηριότητες και κυρίως τη μαζική κτηνοτροφία βοοειδών.<br />Το μεθάνιο γενικά παράγεται κοντά στο έδαφος και σταδιακά ανέρχεται στη [[στρατόσφαιρα]] με ανοδικά ρεύματα στις τροπικές ζώνες. Σ' αυτά τα στρώματα παράγεται ατομικό οξυγόνο, (O<sup>.</sup>) που αντιδρώντας με την υγρασία της ατμόσφαιρας παράγει πρόσθετα OH<sup>.</sup> που αποικοδομούν το CH<sub>4</sub> <br /><div style="text-align: center;">
 
Το μεθάνιο γενικά παράγεται κοντά στο έδαφος και σταδιακά ανέρχεται στη [[στρατόσφαιρα]] με ανοδικά ρεύματα στις τροπικές ζώνες. Σ' αυτά τα στρώματα παράγεται ατομικό οξυγόνο, (O<sup>.</sup>) που αντιδρώντας με την υγρασία της ατμόσφαιρας παράγει πρόσθετα OH<sup>.</sup> που αποικοδομούν το CH<sub>4</sub> <br />
<div style="text-align: center;">
<math> \mathrm{O_3 \xrightarrow{UV} O_2 + O^\bullet - 146 \; kJ} </math><br /><math> \mathrm{H_2O + O^\bullet \xrightarrow{} 2OH^\bullet } </math>
</div>
Το μεθάνιο έχει σημαντική συνεισφορά στο [[φαινόμενο του θερμοκηπίου]] με σχετικά υψηλό δυναμικό θέρμανσης. Άλλωστε, σταδιακά οξειδώνεται στην οξυγονούχα ατμόσφαιρα, παράγοντας [[διοξείδιο του άνθρακα]] (CO<sub>2</sub>) και [[νερό|υγρασία]] (H<sub>2</sub>O), από τα οποία το πρώτο είναι επίσης αέριο του φαινομένου. Η [[ημιζωή]] του στην ατμόσφαιρα ανέρχεται σε 7 χρόνια. <br />Η συγκέντρωση του μεθανίου στη γήινη ατμόσφαιρα το [[1998]] ήταν 1745 [[ppb]], από 700 ppb το [[1750]]. Την ίδια περίοδο, το CO<sub>2</sub> αυξήθηκε αντίστοιχα στα 365 [[ppm]] από 278 ppm. Επιπλέον όμως υπάρχει μια μεγάλη, αν και όχι υπολογισμένη, ποσότητα μεθανίου διαλυμένης στους ωκεανούς και τους «αιώνιους πάγους», και η οποία, με την αύξηση της μέσης θερμοκρασίας λόγω του φαινομένου του θερμοκηπίου αρχίζει να επανεκλύεται στην ατμόσφαιρα, γιατί η διαλυτότητα του μεθσνίου, όπως και του διοξειδίου του άνθρακα (CO<sub>2</sub>), στο [[νερό]] (Η<sub>2</sub>O) μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας. Η επιπλέον αυτή ποσότητα μεθανίου θα έχει επιπλέον συνεισφορά στο φαινόμενο, επιταχύνοντας τη διαδικασία. <br />Ο φλοιός της Γης επίσης περιέχει μεγάλες ποσότητες μεθανίου, που συνεχίζουν να παράγονται με τη διαδικασία της [[αναερόβια μεθανοσύνθεση|αναερόβιας μεθανοσύνθεσης]]. Άλλες πηγές μεθανίου περιλαμβάνουν τα [[ηφαίστειο|ηφαίστεια]].
 
Η συγκέντρωση του μεθανίου στη γήινη ατμόσφαιρα το [[1998]] ήταν 1745 [[ppb]], από 700 ppb το [[1750]]. Την ίδια περίοδο, το CO<sub>2</sub> αυξήθηκε αντίστοιχα στα 365 [[ppm]] από 278 ppm. Επιπλέον όμως υπάρχει μια μεγάλη, αν και όχι υπολογισμένη, ποσότητα μεθανίου διαλυμένης στους ωκεανούς και τους «αιώνιους πάγους», και η οποία, με την αύξηση της μέσης θερμοκρασίας λόγω του φαινομένου του θερμοκηπίου αρχίζει να επανεκλύεται στην ατμόσφαιρα, γιατί η διαλυτότητα του μεθσνίου, όπως και του διοξειδίου του άνθρακα (CO<sub>2</sub>), στο [[νερό]] (Η<sub>2</sub>O) μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας. Η επιπλέον αυτή ποσότητα μεθανίου θα έχει επιπλέον συνεισφορά στο φαινόμενο, επιταχύνοντας τη διαδικασία. <br />
 
Ο φλοιός της Γης επίσης περιέχει μεγάλες ποσότητες μεθανίου, που συνεχίζουν να παράγονται με τη διαδικασία της [[αναερόβια μεθανοσύνθεση|αναερόβιας μεθανοσύνθεσης]]. Άλλες πηγές μεθανίου περιλαμβάνουν τα [[ηφαίστειο|ηφαίστεια]].
 
=== Εξωγήινο μεθάνιο===
35.734

επεξεργασίες