甲烷的用途及制备方案.doc

甲烷的用途及制备方案-谭何新 学号：2012903301261、 甲烷的用途1、 主要来源：畜牧业（来源于反刍动物）、工业上主要由天然气中获得，实验室中可用无水乙酸钠和碱石灰共熔而得。2、具体用途：(1)燃料天然气的主要成分是甲烷,可直接用作气体燃料。(2)化工原料甲烷高温分解可得炭黑,用作颜料、油墨、油漆以及橡胶的添加剂等;氯仿和CCl4都是重要的溶剂。3、同系列重要烷烃及其用途：乙烷、丙烷（环丙烷）、丁烷（环丁烷）、戊烷（环戊烷）；二、制备及收集方法1、仪器:铁架台 试管 酒精灯 集气瓶2、试剂:无水醋酸钠、碱石灰、试管、酒精灯、水槽、铁架台3、实验原理:原理无水醋酸钠和NaOH混合共热时发生脱羧反应，即-COOH被H原子取代生成甲烷。CH3COONa+NaOH -CH4+Na2CO3甲烷难溶于水且密度比空气小，可用排水法收集，也可用瓶口向下的排空气集气法收集。 收集方法:用向上排空气法(甲烷的密度比空气小)或者用向下排水法(甲烷难溶于水)1)醋酸钠的脱羧反应须在无水条件下才能顺利进行，故在临使用前对无水醋酸钠和碱石灰均应经过煅烧、烘干处理。4、实验装置：使用固固加热装置三、制备方案1、实验步骤(1)把无水醋酸钠放在瓷蒸发皿里用酒精灯加热，同时用玻璃棒不断搅拌，除去其中的水分后，研细，装入干燥的试剂瓶中密封待用。(2)把碱石灰研细，也在蒸发皿中加热除去水分，放入试剂瓶中密封待用。(3)把无水醋酸钠与碱石灰按32的质量比混合均匀，迅速放入试管中，装上带导管的胶塞，固定在铁架台上。(4)用酒精灯加热并用排水法收集。若用排空气集气法收集时，只能根据产气速率和集气瓶容积的大小，凭经验估计是否集满2、注意事项(1)制取甲烷时，碱石灰中的生石灰并不参加反应，生石灰除起吸湿作用外，还可减少固体NaOH在高温时对玻璃的腐蚀作用。(2)加热时应由试管口向后逐渐移动。如先加热试管底部，产生的甲烷气可能会把前面的细粉末冲散，引起导管口堵塞。(3)加热温度不可过高，以免发生副反应，而使产生的甲烷中混入丙酮等气体。(4)在导管口点燃甲烷前，应先检验纯度。四、三废的处理1、废气 对少量的有毒气体可通过通风设备(通风橱或通风管道)经稀释后排至室外，通风管道应有一定高度，使排出的气体易被空气稀释。然后才排到室外，如氮、硫、磷等酸性氧化物气体，用导管通入碱液中，使其被吸收后排出。2、 废液一般无机废液：我们根据废液化学特性选择合适的容器和存放地点，密闭存放;防止挥发性气体逸出而污染环境；贮存时间不太长，贮存数量也不太多；存放地有良好通风。将废液pH值调节为34，再加入铁粉，搅拌30min，用碱调pH值至9左右，继续搅拌10min，加入高分子混凝剂进行混凝沉淀，次氯酸钠氧化处理后,清液可排放，沉淀物以废渣处理。废酸、废碱液通过酸碱中和。对有机溶剂废液根据其性质尽可能回收。废有机溶剂的回收与提纯：从实验室的废弃物中直接进行回收是解决实验室污染问题的有效方法之一。实验过程中使用的有机溶剂，一般毒性较大、难处理，从保护环境和节约资源来看，采取积极措施回收