Methan

Strukturformel: H \| H – C – H \| H
Methan
Summenformel:	CH₄
Molare Masse	16,04
Erscheinungsform	gasförmig
Siedepunkt	−162 °C
Schmelzpunkt	−182 °C

Methan ist ein farbloses, geruchloses und brennbares Gas. Es entsteht meist aus biologischen Zersetzungsprozessen bei fehlendem Sauerstoff und wird manchmal als Faulgas bezeichnet, obwohl der Geruch aus Verunreinigung mit anderen Stoffen (meist Schwefelverbindungen wie Schwefelwasserstoff) stammt. Chemisch ist es ein Kohlenwasserstoff, also nur eine Verbindung der beiden Elemente Kohlenstoff und Wasserstoff. Der Anteil an der Erdatmosphäre liegt bei 1,3 ppm; dieser hat sich von 1750 bis 1990 etwa verdoppelt. Methan gilt als Treibhausgas; das Treibhauspotenzial ist, auf einen Zeitraum von 100 Jahren bezogen, 28-mal höher als das der gleichen Gewichtsmenge Kohlenstoffdioxid. In der Erdatmosphäre wird es unter dem Einfluss des Sonnenlichts zu Methanol, Formaldehyd, Ameisensäure und schließlich zu Kohlenstoffdioxid oxidiert, wobei Wasser gebildet wird. Zu den größten natürlichen Methanquellen auf der Erde gehören tropische und subtropische Biotope sowie die Moore in vielen Ländern.^[1]

Nach Wasserstoff und Helium ist Methan die dritthäufigste Komponente der Atmosphäre des Planeten Uranus. Außerhalb unseres Sonnensystems ist Methan auf dem Exoplaneten HD 189733 b vom Typ Hot Jupiter nachgewiesen worden.

Das Methan-Molekül besteht nur aus einem Atom des Kohlenstoffs und ist damit das einfachste Molekül aus der Gruppe der Alkane. Methan ist auch Hauptbestandteil von Erdgas, Stadtgas und Grubengas. Beim Erdgas liegt der Anteil bei 90%. Es ist bei der Verbrennung an der bläulich-hellen Flamme zu erkennen. Ein Luftgemisch mit 5-15 Volumenprozent Methan ist explosiv. Methan wirkt leicht betäubend, es ist in Wasser wenig löslich, dafür aber gut in organischen Lösungsmitteln.

In chemischen Verbindungen wird das Radikal als Methyl mit der Formel CH₃ bezeichnet. Entsprechende Verbindungen gehören zu den häufigsten in der organischen Chemie. Zudem gibt es noch die Methylengruppe mit der Formel CH₂.

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1 Geschichte

Als brennbares Gas wurde es schon von Plinius beschrieben. Thomas Shirley entdeckte das Gas 1667 als Sumpfgas. Es findet sich zum Beispiel auf manchen Mooren als Irrlicht. Genauer untersucht wurde es von Alessandro Volta, der 1776 die erste Analyse lieferte.

Bekannt ist auch ein ehemaliger Feuertempel in der aserbaidschanischen Hauptstadt Baku, in dem hinduistische Rituale stattfanden. Er wurde als Klosteranlage im 17. und 18. Jahrhundert erbaut.^[2] Das Feuer wurde durch von Natur austretendes Erdgas gespeist. Als 1883 in der Nähe mit der Erdölgewinnung begonnen wurde, ist die Anlage aufgegeben worden.^[3]

2 Verwendung

Methan-Molekül als 3-D-Modell

Technisch wird manchmal ein Gemisch von Methan mit anderen Gasen verwendet. Methan kann in Druckflaschen bei 200 bis 250 bar abgefüllt und in dieser Form ähnlich wie Propan und Butan leicht transportiert werden. Das sogenannte CNG (englische Abkürzung für Compressed Natural Gas) besteht hauptsächlich aus Methan (etwa 84–99 Vol.-%), die Oktanzahl beträgt 120–140; LNG (Liquefied Natural Gas) ist verflüssigtes Erdgas, das auf −170 bis −120 °C gekühlt wird. Beide werden ähnlich wie Autogas verwendet. Für die chemische Industrie ist Methan ein wichtiger Rohstoff. Für Brennstoffzellen wird es als Alternative zum Wasserstoff erprobt. Die folgende Übersicht zeigt einige Folgeprodukte und die Herstellungsmöglichkeiten:

Methan

Kohlenstoffmonoxid +
Wasserstoff 2:1

Kohlenstoffmonoxid +
Wasserstoff 1:1

Wasser verdunstet

3 Andere Lexika

Methan bei Wikipedia (Erste Wikipedia-Version)

dtv Lexikon in 24 Bänden, Band 14, Seite 263, Sonderausgabe Oktober 2006, Wissen Media Verlag GmbH, Gütersloh
Römpp Lexikon Chemie, 9. Auflage 1991, Band 4, Seite 2730-2731