Produzione e Caratteristiche del Metano
Il metano è il più semplice dei alcani e si presenta con il carbonio ibridato sp3 al centro di un tetraedro equilatero. È uno dei costituenti principali del gas naturale, con una percentuale che varia dal 60% al 98%. Scoperto nel 1776 da Alessandro Volta durante lo studio di fenomeni associati alla formazione di fiamme vicino a superfici acquose, il metano ha importanti applicazioni come fonte energetica, poiché la sua combustione produce 899 kJ/mol di energia.
Indice Articolo
Derivati del Metano
# Cianuro di Idrogeno
Il cianuro di idrogeno è uno dei derivati del metano che ricopre un ruolo significativo nell’industria chimica. Il processo di produzione di cianuro di idrogeno dal metano, conosciuto come processo Andrussow, implica la reazione di ammoniaca, metano e ossigeno per generare HCN e acqua. Questo processo viene eseguito su un catalizzatore di platino-rodio a temperature elevate intorno ai 1000°C. Il HCN viene quindi separato e purificato per distillazione.
# Clorometani
I clorometani sono un’altra categoria di derivati del metano che si ottengono clorurando il metano, producendo una miscela di cloruri metilici. Questi composti trovano impiego in vari settori industriali e chimici.
Conclusione
Il metano, con i suoi svariati derivati e applicazioni, gioca un ruolo essenziale nell’industria chimica e energetica. La sua versatilità e disponibilità lo rendono una risorsa preziosa per molteplici processi di produzione.
La Clorurazione degli Alcani
La clorurazione degli alcani è un processo che permette di ottenere diversi composti clorurati come il cloruro di metile, il cloruro di metilene, il cloroformio e il tetracloruro di carbonio. Questo processo avviene attraverso diverse reazioni in successione:
– Il cloruro di metano reagisce con il cloro per formare il diclorometano.
– Successivamente, il diclorometano reagisce con il cloro per produrre il triclorometano.
– A sua volta, il triclorometano reagisce con il cloro per generare il tetracloruro di carbonio.
Per ottenere il cloruro di metile come prodotto principale, è necessario operare con un rapporto metano/cloro di circa 10/1, mentre per ottenere una miscela di tutti e quattro i derivati clorurati, il rapporto può essere di 2/1.
Produzione del Solfuro di Carbonio
Il solfuro di carbonio viene attualmente prodotto dalla reazione tra metano e zolfo secondo la seguente equazione:
${CH_4} + 2 {S_2} → {CS_2} + 2 {H_2S}$
Questo processo è fondamentale per la produzione di xantato di cellulosa e tetracloruro di carbonio, utilizzati in diverse applicazioni industriali.
Fluoroolefine: Tetrafluoroetilene e Teflon
Le fluoroolefine sono composti di fondamentale importanza grazie alle loro proprietà di resistenza chimica e stabilità a elevate temperature. Il tetrafluoroetilene, monomero principale, viene ottenuto dalla reazione del cloroformio con l’acido fluoridrico:
${CHCl_3} + 2 HF → {CHClF_2} + 2 HCl$
Il politetrafluoroetilene, conosciuto come teflon, trova ampio impiego in vari settori come isolante per aerei, apparecchiature chimiche, tubazioni resistenti agli agenti corrosivi e molto altro.
