메탄

메탄(methane)은 화학식 CH₄를 가지는 가장 간단한 알케인이다. 무색, 무취의 기체이며, 천연가스의 주성분으로 자연적으로 발생한다. 지구 온난화에 큰 영향을 미치는 강력한 온실효과 기체이기도 하다.

물리적 특성:

• 상온, 상압에서 기체: 무색, 무취의 가연성 기체이다.
• 밀도: 공기보다 약간 가볍다.
• 끓는점: -161.5 °C
• 녹는점: -182.5 °C
• 용해도: 물에는 잘 녹지 않지만, 유기용매에는 잘 녹는다.

화학적 특성:

• 알케인의 특징: 포화 탄화수소로, 단일 결합만을 가지고 있다.
• 가연성: 산소와 반응하여 이산화탄소와 물을 생성하며, 많은 열을 발생시킨다. 이 반응은 연소라고 불린다.
• 반응성: 상대적으로 반응성이 낮지만, 특정 조건하에서는 할로겐화, 산화 등의 반응을 한다.

발생 및 생성:

메탄은 다양한 방법으로 생성된다.

• 천연가스: 천연가스의 주성분으로, 지하에 매장되어 있다.
• 생물학적 과정: 혐기성 미생물에 의해 유기물이 분해될 때 생성된다. 소의 방귀나 트림, 습지, 논 등에서 발생한다.
• 화석연료: 석탄, 석유 등 화석연료의 주요 구성 성분으로 포함되어 있다.
• 화산 활동: 화산 활동 과정에서 생성되기도 한다.

용도:

• 연료: 가정용 및 산업용 연료로 널리 사용된다.
• 화학 원료: 다양한 화학 물질의 합성 원료로 사용된다.
• 냉매: 과거에는 냉매로 사용되었으나, 현재는 환경 문제로 인해 사용이 제한되고 있다.

환경적 영향:

메탄은 이산화탄소보다 지구 온난화 효과가 훨씬 크다. 대기 중 메탄 농도 증가는 지구 온난화를 가속화시키는 주요 원인 중 하나이다. 따라서 메탄 배출량 감축을 위한 노력이 중요하다.