الميثان

الميثان (CH₄) هو غاز هيدروكربوني بسيط يُستخدم عادة كوقود ويوجد أيضًا في الغاز الطبيعي. يمكن أن تختلف مواصفاته حسب الاستخدام المقصود، مثل التطبيقات الصناعية أو الاستخدام السكني أو كمادة خام كيميائية. فيما يلي بعض المواصفات والخصائص العامة للميثان:

1. الخصائص الكيميائية والفيزيائية:

• الوزن الجزيئي: 16.04 جم/مول

• نقطة الغليان: -161.5°C (-258.7°F) عند ضغط 1 جو

• نقطة الانصهار: -182.5°C (-296.5°F)

• الكثافة: 0.717 كجم/م³ عند 0°C وضغط 1 جو

• حدود الاشتعال: من 5% إلى 15% بالحجم في الهواء

• الرائحة: الميثان عديم اللون وعديم الرائحة؛ غالبًا ما يُضاف إليه مواد ذات رائحة للتعرف عليه

2. النقاء:
   لجميع الاستخدامات، وخاصة في الغاز الطبيعي، يُتوقع أن يكون الميثان عالي النقاء. تشمل المواصفات الشائعة:

• محتوى الميثان: عادةً 85-95% أو أعلى

• كبريتيد الهيدروجين (H₂S): عادة أقل من 4 أجزاء في المليون

• ثاني أكسيد الكربون (CO₂): عادة أقل من 2-3% حسب الاستخدام

• محتوى الماء: عادة أقل من 7 أرطال من الماء لكل 1000 قدم مكعب قياسي

• مركبات الكبريت: عادة أقل من 0.1 جزء في المليون

3. محتوى الطاقة:

• القيمة الحرارية العليا (HHV): تقريبًا 55.5 ميجا جول/كجم (1000 وحدة حرارية بريطانية/قدم مكعب قياسي)

• القيمة الحرارية الدنيا (LHV): تقريبًا 50.0 ميجا جول/كجم (900 وحدة حرارية بريطانية/قدم مكعب قياسي)

4. السلامة والتعامل:

• حدود الانفجار: من 5% إلى 15% في الهواء

• السمية: الميثان عادة غير سام، لكنه قد يحل محل الأكسجين ويشكل خطر اختناق في الأماكن المغلقة

5. المعايير التنظيمية:
   قد توجد معايير وتنظيمات محددة في مناطق مختلفة بخصوص جودة ونقاء الميثان، مثل:

• الجمعية الأمريكية لاختبار المواد (ASTM)

• معايير المنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO)

• جمعية الغاز الأمريكية (AGA)

• مواصفات مركبات الغاز الطبيعي (NGV)

تضمن هذه المواصفات أن يفي الميثان بالمعايير اللازمة لاستخدامه المقصود، سواء كان للاحتراق في المحركات أو التدفئة أو المعالجة الكيميائية.