मिथेन हे एक रासायनिक संयुग असून त्याचे रासायनिक सूत्र CH4 आहे (कार्बनचा एक अणू आणि हायड्रोजनचे चार अणू).

उत्पादन परिचय

मिथेन हे CH4 (कार्बनचा एक अणू आणि हायड्रोजनचे चार अणू) या रासायनिक सूत्राचे एक रासायनिक संयुग आहे. हे गट-१४ मधील हायड्राइड आणि सर्वात साधे अल्केन असून, नैसर्गिक वायूचा मुख्य घटक आहे. पृथ्वीवर मिथेनचे मुबलक प्रमाण असल्यामुळे ते एक आकर्षक इंधन ठरते, परंतु सामान्य तापमान आणि दाबाच्या परिस्थितीत ते वायू अवस्थेत असल्यामुळे, ते मिळवणे आणि साठवणे आव्हानात्मक ठरते.
नैसर्गिक मिथेन जमिनीखाली आणि समुद्राच्या तळाखाली दोन्ही ठिकाणी आढळतो. जेव्हा तो पृष्ठभागावर आणि वातावरणात पोहोचतो, तेव्हा त्याला वातावरणीय मिथेन म्हणून ओळखले जाते. १७५० सालापासून पृथ्वीच्या वातावरणातील मिथेनचे प्रमाण सुमारे १५०% नी वाढले आहे, आणि सर्व दीर्घकाळ टिकणाऱ्या व जागतिक स्तरावर मिसळलेल्या हरितगृह वायूंच्या एकूण किरणोत्सर्गी प्रभावापैकी २०% वाटा त्याचा आहे.

तपशील

पॅकिंग आणि शिपिंग

अर्ज

इंधन म्हणून
मिथेनचा वापर ओव्हन, घरे, वॉटर हीटर, भट्ट्या, मोटारगाड्या, टर्बाइन आणि इतर गोष्टींसाठी इंधन म्हणून केला जातो. ऑक्सिजनसोबत त्याचे ज्वलन होऊन आग निर्माण होते.

रासायनिक उद्योगात
स्टीम रिफॉर्मिंगद्वारे मिथेनचे रूपांतर सिंथेसिस गॅसमध्ये केले जाते, जो कार्बन मोनोऑक्साइड आणि हायड्रोजन यांचे मिश्रण असतो.

वापर

मिथेनचा उपयोग औद्योगिक रासायनिक प्रक्रियांमध्ये केला जातो आणि त्याची वाहतूक शीतलीकृत द्रव (द्रवीकृत नैसर्गिक वायू, किंवा एलएनजी) म्हणून केली जाऊ शकते. शीतलीकृत द्रव कंटेनरमधून होणारी गळती थंड वायूच्या वाढलेल्या घनतेमुळे सुरुवातीला हवेपेक्षा जड असली तरी, सभोवतालच्या तापमानाला तो वायू हवेपेक्षा हलका असतो. गॅस पाइपलाइनद्वारे मोठ्या प्रमाणात नैसर्गिक वायूचे वितरण केले जाते, ज्याचा मिथेन हा प्रमुख घटक आहे.

१. इंधन
मिथेनचा वापर ओव्हन, घरे, वॉटर हीटर, भट्ट्या, मोटारगाड्या, टर्बाइन आणि इतर गोष्टींसाठी इंधन म्हणून केला जातो. उष्णता निर्माण करण्यासाठी ते ऑक्सिजनसोबत जळते.

२. नैसर्गिक वायू
गॅस टर्बाइन किंवा स्टीम जनरेटरमध्ये इंधन म्हणून जाळून वीज निर्मितीसाठी मिथेन महत्त्वाचा आहे. इतर हायड्रोकार्बन इंधनांच्या तुलनेत, मिथेन उत्सर्जित होणाऱ्या उष्णतेच्या प्रत्येक एककासाठी कमी कार्बन डायऑक्साइड निर्माण करतो. मिथेनची ज्वलन उष्णता सुमारे ८९१ kJ/mol असून ती इतर कोणत्याही हायड्रोकार्बनपेक्षा कमी आहे, परंतु ज्वलन उष्णता (८९१ kJ/mol) आणि आण्विक वस्तुमान (१६.० g/mol, ज्यापैकी १२.० g/mol कार्बन आहे) यांचे गुणोत्तर दर्शवते की, मिथेन हा सर्वात साधा हायड्रोकार्बन असूनही, तो इतर जटिल हायड्रोकार्बन्सपेक्षा प्रति वस्तुमान एकक जास्त उष्णता (५५.७ kJ/g) निर्माण करतो. अनेक शहरांमध्ये, घरगुती वापरासाठी आणि स्वयंपाकासाठी मिथेन पाईपद्वारे घरांमध्ये पोहोचवला जातो. या संदर्भात तो सामान्यतः नैसर्गिक वायू म्हणून ओळखला जातो, ज्याची ऊर्जा क्षमता ३९ मेगाजूल प्रति घनमीटर किंवा १,००० BTU प्रति मानक घनफूट मानली जाते.

संपीडित नैसर्गिक वायूच्या स्वरूपातील मिथेनचा वापर वाहनांमध्ये इंधन म्हणून केला जातो आणि तो गॅसोलीन/पेट्रोल व डिझेलसारख्या इतर जीवाश्म इंधनांपेक्षा अधिक पर्यावरणपूरक असल्याचा दावा केला जातो. वाहनांसाठी इंधन म्हणून वापरण्याकरिता मिथेनच्या साठवणुकीच्या अधिशोषण पद्धतींवर संशोधन करण्यात आले आहे.

३. द्रवीकृत नैसर्गिक वायू
द्रवीकृत नैसर्गिक वायू (LNG) म्हणजे नैसर्गिक वायू (मुख्यतः मिथेन, CH4) जो साठवणूक किंवा वाहतुकीच्या सोयीसाठी द्रवरूपामध्ये रूपांतरित केलेला असतो. मिथेनच्या वाहतुकीसाठी महागड्या LNG टँकरची आवश्यकता असते.

द्रवरूप नैसर्गिक वायू वायू अवस्थेतील नैसर्गिक वायूच्या तुलनेत सुमारे १/६०० पट जागा व्यापतो. तो गंधहीन, रंगहीन, बिनविषारी आणि क्षरणरहित असतो. वायू अवस्थेत बाष्पीभवन झाल्यानंतरची ज्वलनशीलता, गोठणे आणि गुदमरणे हे त्याचे धोके आहेत.

४. द्रव मिथेन रॉकेट इंधन
शुद्ध केलेले द्रव मिथेन रॉकेट इंधन म्हणून वापरले जाते. केरोसीनच्या तुलनेत मिथेनमुळे रॉकेट मोटर्सच्या अंतर्गत भागांवर कमी कार्बन जमा होतो, ज्यामुळे बूस्टर्सच्या पुनर्वापराची अडचण कमी होते, असा दावा केला जातो.

सूर्यमालेच्या अनेक भागांमध्ये मिथेन मुबलक प्रमाणात आढळतो आणि संभाव्यतः सूर्यमालेतील दुसऱ्या खगोलीय वस्तूच्या पृष्ठभागावर (विशेषतः, मंगळ किंवा टायटनवर आढळणाऱ्या स्थानिक पदार्थांपासून मिथेनचे उत्पादन करून) तो मिळवता येऊ शकतो, ज्यामुळे परतीच्या प्रवासासाठी इंधन उपलब्ध होईल.

५. रासायनिक फीडस्टॉक
स्टीम रिफॉर्मिंगद्वारे मिथेनचे रूपांतर संश्लेषण वायूमध्ये (कार्बन मोनोऑक्साइड आणि हायड्रोजन यांचे मिश्रण) केले जाते. या ऊर्जा-खर्चिक प्रक्रियेत उत्प्रेरकांचा वापर होतो आणि त्यासाठी सुमारे ७००-११००°C इतक्या उच्च तापमानाची आवश्यकता असते.

प्रथमोपचार उपाय

डोळ्यांशी संपर्क:गॅसची आवश्यकता नाही. हिमदंश झाल्याचा संशय असल्यास, डोळे १५ मिनिटे थंड पाण्याने धुवा आणि तात्काळ वैद्यकीय मदत घ्या.
त्वचेशी संपर्क:फोरगॅसची आवश्यकता नाही. त्वचेशी संपर्क झाल्यास किंवा फ्रॉस्टबाइटचा संशय असल्यास, दूषित कपडे काढून टाका आणि बाधित भाग कोमट पाण्याने धुवा. गरम पाणी वापरू नका. जर उत्पादनाच्या संपर्कामुळे त्वचेच्या पृष्ठभागावर फोड आले असतील किंवा खोल ऊती गोठल्या असतील, तर रुग्णाला त्वरित डॉक्टरांनी तपासावे.
श्वास घेणे:श्वासावाटे अतिसंसर्गाच्या सर्व प्रकरणांमध्ये त्वरित वैद्यकीय मदत घेणे अनिवार्य आहे. बचाव कर्मचारी स्वयंपूर्ण श्वसन उपकरणाने सुसज्ज असावेत. शुद्धीवर असलेल्या श्वासावाटे संसर्ग झालेल्या व्यक्तींना सुरक्षित ठिकाणी नेऊन ताजी हवा श्वासात घेण्यास मदत करावी. श्वास घेण्यास त्रास होत असल्यास, ऑक्सिजन द्यावा. बेशुद्ध व्यक्तींना सुरक्षित ठिकाणी हलवावे आणि आवश्यकतेनुसार कृत्रिम पुनरुज्जीवन व पूरक ऑक्सिजन द्यावा. उपचार लक्षणांनुसार आणि आधारभूत असावेत.
सेवन:सामान्य वापरात नाही. लक्षणे दिसल्यास वैद्यकीय सल्ला घ्या.
डॉक्टरांसाठी सूचना:लक्षणांनुसार उपचार करा.

बाह्य अवकाशातील मिथेन
सूर्यमालेतील सर्व ग्रहांवर आणि बहुतेक मोठ्या चंद्रांवर मिथेन वायू आढळला आहे किंवा तो अस्तित्वात असल्याचे मानले जाते. मंगळ ग्रहाचा संभाव्य अपवाद वगळता, त्याची निर्मिती अजैविक प्रक्रियांमधून झाली असावी असे मानले जाते.
मंगळावरील मिथेन (CH4) – संभाव्य स्रोत आणि शोषक.
भविष्यातील मंगळ मोहिमांमध्ये मिथेनला संभाव्य रॉकेट इंधन म्हणून प्रस्तावित केले गेले आहे, कारण ग्रहावरच संसाधनांचा वापर करून त्याचे संश्लेषण करण्याची शक्यता आहे. [58] मंगळावर उपलब्ध असलेल्या कच्च्या मालापासून मिथेन तयार करण्यासाठी, मंगळाच्या भूगर्भातील पाणी आणि वातावरणातील कार्बन डायऑक्साइडचा वापर करून, सबेटियर मिथेनेशन प्रतिक्रियेचे रूपांतर मिश्रित उत्प्रेरक बेड आणि एकाच रिएक्टरमध्ये रिव्हर्स वॉटर-गॅस शिफ्टसह वापरले जाऊ शकते.

मिथेनची निर्मिती 'सर्पेंटिनायझेशन'[a] नावाच्या गैर-जैविक प्रक्रियेद्वारे होऊ शकते ज्यामध्ये पाणी, कार्बन डायऑक्साइड आणि ऑलिव्हिन खनिज समाविष्ट आहे, जे मंगळावर सामान्यपणे आढळते.