Metano

El metano es un compuesto químico con la fórmula química CH ₄ (un átomo de carbono unido a cuatro átomos de hidrógeno). Es un hidruro del grupo 14, el alcano más simple y el principal constituyente del gas natural. La relativa abundancia de metano en la Tierra lo convierte en un combustible económicamente atractivo, aunque capturarlo y almacenarlo presenta desafíos técnicos debido a su estado gaseoso en condiciones normales de temperatura y presión.

El metano natural se encuentra tanto bajo tierra como bajo el lecho marino y se forma por procesos geológicos y biológicos. El reservorio más grande de metano se encuentra bajo el lecho marino en forma de clatratos de metano. Cuando el metano alcanza la superficie y la atmósfera, se conoce como metano atmosférico. La concentración de metano en la atmósfera de la Tierra ha aumentado en aproximadamente un 150 % desde 1750 y representa el 20 % del forzamiento radiativo total de todos los gases de efecto invernadero mezclados globalmente y de larga duración. También se ha detectado en otros planetas, incluido Marte, lo que tiene implicaciones para la investigación en astrobiología.

Propiedades y unión

El metano es una molécula tetraédrica con cuatro enlaces C-H equivalentes. Su estructura electrónica se describe mediante cuatro orbitales moleculares (OM) enlazantes que resultan de la superposición de los orbitales de valencia en C y H. El OM de menor energía es el resultado de la superposición del orbital 2s en el carbono con la combinación en fase de los orbitales 1s en los cuatro átomos de hidrógeno. Por encima de este nivel de energía hay un conjunto triplemente degenerado de OM que implican la superposición de los orbitales 2p del carbono con varias combinaciones lineales de los orbitales 1s del hidrógeno. El esquema de enlace "tres sobre uno" resultante es consistente con las mediciones espectroscópicas de fotoelectrones.

El metano es un gas inodoro y parece ser incoloro. Absorbe la luz visible, especialmente en el extremo rojo del espectro debido a las bandas de armónicos, pero el efecto solo se nota si la trayectoria de la luz es muy larga. Esto es lo que le da a Urano y Neptuno sus colores azul o verde azulado, ya que la luz pasa a través de sus atmósferas que contienen metano y luego se dispersa.

El olor familiar del gas natural que se usa en los hogares se logra mediante la adición de un odorante, generalmente mezclas que contienen terc-butiltiol, como medida de seguridad. El metano tiene un punto de ebullición de -161,5 °C a una presión de una atmósfera. Como gas, es inflamable en un rango de concentraciones (5.4–17%) en aire a presión estándar.

El metano sólido existe en varias modificaciones. Actualmente se conocen nueve. El enfriamiento del metano a presión normal da como resultado la formación de metano I. Esta sustancia cristaliza en el sistema cúbico (grupo espacial Fm 3 m). Las posiciones de los átomos de hidrógeno no están fijas en el metano I, es decir, las moléculas de metano pueden girar libremente. Por lo tanto, es un cristal de plástico.

Reacciones químicas

Las principales reacciones químicas del metano son la combustión, el reformado con vapor a gas de síntesis y la halogenación. En general, las reacciones del metano son difíciles de controlar.

Oxidación selectiva

La oxidación parcial de metano a metanol, un combustible líquido más conveniente, es un desafío porque la reacción generalmente progresa hasta convertirse en dióxido de carbono y agua, incluso con un suministro insuficiente de oxígeno. La enzima metano monooxigenasa produce metanol a partir de metano, pero no se puede utilizar para reacciones a escala industrial. Se han desarrollado algunos sistemas homogéneos catalizados y heterogéneos, pero todos tienen inconvenientes significativos. Estos generalmente funcionan generando productos protegidos que están protegidos contra la sobreoxidación. Los ejemplos incluyen el sistema Catalytica, zeolitas de cobre y zeolitas de hierro que estabilizan el sitio activo de alfa-oxígeno.

Un grupo de bacterias cataliza la oxidación del metano con nitrito como oxidante en ausencia de oxígeno, dando lugar a la denominada oxidación anaeróbica del metano.

Reacciones ácido-base

Como otros hidrocarburos, el metano es un ácido extremadamente débil. Su pK _a en DMSO se estima en 56. No se puede desprotonar en solución, pero la base conjugada se conoce en formas como el metillitio.

Se ha observado una variedad de iones positivos derivados del metano, principalmente como especies inestables en mezclas de gases a baja presión. Estos incluyen metenio o catión metilo CH₃, catión metano CH₄, y metanio o metano protonado CH₅. Algunos de estos han sido detectados en el espacio exterior. El metanio también se puede producir como soluciones diluidas a partir de metano con superácidos. Cationes con mayor carga, como CH₆y CH₇, se han estudiado teóricamente y se ha conjeturado que son estables.

A pesar de la fuerza de sus enlaces C-H, existe un gran interés en los catalizadores que facilitan la activación de enlaces C-H en el metano (y otros alcanos de números inferiores).

Combustión

El calor de combustión del metano es de 55,5 MJ/kg. La combustión del metano es una reacción de varios pasos que se resume a continuación:CH ₄ + 2 O ₂ → CO ₂ + 2 H ₂ O (Δ H = −891 k J/mol, en condiciones estándar)

La química de cuatro pasos de Peters es una química de cuatro pasos sistemáticamente reducida que explica la quema de metano.

Reacciones de radicales metano

Dadas las condiciones apropiadas, el metano reacciona con los radicales halógenos de la siguiente manera:X• + CH ₄ → HX + CH ₃ •CH ₃ • + X ₂ → CH ₃ X + X•

donde X es un halógeno: flúor (F), cloro (Cl), bromo (Br) o yodo (I). Este mecanismo para este proceso se llama halogenación por radicales libres. Se inicia cuando la luz ultravioleta o algún otro iniciador de radicales (como los peróxidos) produce un átomo de halógeno. Se produce una reacción en cadena de dos pasos en la que el átomo de halógeno extrae un átomo de hidrógeno de una molécula de metano, lo que resulta en la formación de una molécula de haluro de hidrógeno y un radical metilo (CH ₃ •). El radical metilo luego reacciona con una molécula de halógeno para formar una molécula de halometano, con un nuevo átomo de halógeno como subproducto.Pueden ocurrir reacciones similares en el producto halogenado, lo que conduce a la sustitución de átomos de hidrógeno adicionales por átomos de halógeno con estructuras de dihalometano, trihalometano y, en última instancia, tetrahalometano, según las condiciones de reacción y la proporción de halógeno a metano.

Usos

El metano se utiliza en procesos químicos industriales y puede transportarse como líquido refrigerado (gas natural licuado o GNL). Mientras que las fugas de un contenedor de líquido refrigerado son inicialmente más pesadas que el aire debido a la mayor densidad del gas frío, el gas a temperatura ambiente es más ligero que el aire. Los gasoductos distribuyen grandes cantidades de gas natural, cuyo principal componente es el metano.

Combustible

El metano se usa como combustible para hornos, casas, calentadores de agua, hornos, automóviles, turbinas, etc. El carbón activado se usa para almacenar metano. El metano líquido refinado se utiliza como combustible para cohetes, cuando se combina con oxígeno líquido, como en los motores BE-4 y Raptor.

Como componente principal del gas natural, el metano es importante para la generación de electricidad al quemarlo como combustible en una turbina de gas o en un generador de vapor. En comparación con otros combustibles de hidrocarburos, el metano produce menos dióxido de carbono por cada unidad de calor liberada. Aproximadamente a 891 kJ/mol, el calor de combustión del metano es más bajo que el de cualquier otro hidrocarburo, pero la relación entre el calor de combustión (891 kJ/mol) y la masa molecular (16,0 g/mol, de los cuales 12,0 g/mol es carbono) muestra que el metano, siendo el hidrocarburo más simple, produce más calor por unidad de masa (55,7 kJ/g) que otros hidrocarburos complejos. En muchas ciudades, el metano se canaliza a los hogares para calentar y cocinar. En este contexto, generalmente se lo conoce como gas natural, que se considera que tiene un contenido energético de 39 megajulios por metro cúbico, o 1000 BTU por pie cúbico estándar.₄) convertido en forma líquida para facilitar su almacenamiento o transporte.

Como combustible líquido para cohetes, el metano ofrece la ventaja sobre el queroseno de producir pequeñas moléculas de escape. Esto deposita menos hollín en las partes internas de los motores de los cohetes, lo que reduce la dificultad de reutilizar los propulsores. El menor peso molecular de los gases de escape también aumenta la fracción de la energía térmica que está en forma de energía cinética disponible para la propulsión, lo que aumenta el impulso específico del cohete. El metano líquido también tiene un rango de temperatura (91–112 K) casi compatible con el oxígeno líquido (54–90 K).

Materia prima química

El gas natural, que se compone principalmente de metano, se utiliza para producir gas hidrógeno a escala industrial. El reformado de metano con vapor (SMR), o simplemente conocido como reformado con vapor, es el método industrial estándar para producir gas de hidrógeno comercial a granel. Más de 50 millones de toneladas métricas se producen anualmente en todo el mundo (2013), principalmente a partir de la SMR de gas natural. Gran parte de este hidrógeno se utiliza en refinerías de petróleo, en la producción de productos químicos y en el procesamiento de alimentos. En la síntesis industrial de amoníaco se utilizan cantidades muy grandes de hidrógeno.

A altas temperaturas (700–1100 °C) y en presencia de un catalizador a base de metal (níquel), el vapor reacciona con el metano para producir una mezcla de CO y H ₂, conocida como "gas de agua" o "syngas":CH ₄ + H ₂ O ⇌ CO + 3 H ₂

Esta reacción es fuertemente endotérmica (consume calor, Δ H _r = 206 kJ/mol). Se obtiene hidrógeno adicional mediante la reacción de CO con agua a través de la reacción de cambio de agua-gas:CO + H ₂ O ⇌ CO ₂ + H ₂

Esta reacción es levemente exotérmica (produce calor, Δ H _r = −41 kJ/mol).

El metano también está sujeto a la cloración de radicales libres en la producción de clorometanos, aunque el metanol es un precursor más típico.

El hidrógeno también se puede producir mediante la descomposición directa del metano, también conocida como pirólisis del metano. La descomposición del metano es una ruta prometedora para la producción de hidrógeno con bajas emisiones, ya que no se producen emisiones directas de carbono a diferencia del reformado de metano con vapor. Se requieren temperaturas superiores a 1200 °C para romper los enlaces del metano y producir hidrógeno gaseoso y carbono sólido. Sin embargo, mediante el uso de un catalizador adecuado, la temperatura de reacción se puede reducir entre 600 °C y 1000 °C, según el catalizador elegido. La reacción es moderadamente endotérmica como se muestra en la siguiente ecuación de reacción.CH₄(g) → C(s) + 2H₂g) ΔH° = 74,8 kJ/mol

Generación

Rutas geológicas

Las dos rutas principales para la generación geológica de metano son (i) orgánicas (generadas térmicamente o termogénicas) e (ii) inorgánicas (abióticas). El metano termogénico se produce debido a la descomposición de la materia orgánica a temperaturas y presiones elevadas en estratos sedimentarios profundos. La mayor parte del metano en las cuencas sedimentarias es termogénico; por lo tanto, el metano termogénico es la fuente más importante de gas natural. Los componentes de metano termogénico generalmente se consideran reliquias (de una época anterior). Generalmente, la formación de metano termogénico (en profundidad) puede ocurrir a través de la descomposición de la materia orgánica o la síntesis orgánica. Ambas formas pueden involucrar microorganismos (metanogénesis), pero también pueden ocurrir de manera inorgánica. Los procesos involucrados también pueden consumir metano, con y sin microorganismos.

La fuente más importante de metano en profundidad (lecho rocoso cristalino) es abiótica. Abiótico significa que el metano se crea a partir de compuestos inorgánicos, sin actividad biológica, ya sea a través de procesos magmáticos o mediante reacciones agua-roca que ocurren a bajas temperaturas y presiones, como la serpentinización.

Rutas biológicas

La mayor parte del metano de la Tierra es biogénico y se produce por metanogénesis, una forma de respiración anaeróbica que solo se sabe que realizan algunos miembros del dominio Archaea. Los metanógenos ocupan los vertederos y otros suelos, los rumiantes (por ejemplo, el ganado), las entrañas de las termitas y los sedimentos anóxicos debajo del lecho marino y el fondo de los lagos. Los campos de arroz también generan grandes cantidades de metano durante el crecimiento de las plantas. Este proceso de varios pasos es utilizado por estos microorganismos para obtener energía. La reacción neta de la metanogénesis es:CO ₂ + 4 H ₂ → CH ₄ + 2 H ₂ O

El paso final del proceso es catalizado por la enzima metil coenzima M reductasa (MCR).

Rumiantes

Los rumiantes, como el ganado, eructan metano, lo que representa alrededor del 22 % de las emisiones anuales de metano a la atmósfera en los Estados Unidos. Un estudio informó que el sector ganadero en general (principalmente ganado vacuno, pollos y cerdos) produce el 37 % de todo el metano inducido por el hombre. Un estudio de 2013 estimó que el ganado representaba el 44 % del metano inducido por el hombre y alrededor del 15 % de las emisiones de gases de efecto invernadero inducidas por el hombre. Se están realizando muchos esfuerzos para reducir la producción de metano del ganado, como tratamientos médicos y ajustes en la dieta, y para atrapar el gas para usar su energía de combustión.

Sedimentos del fondo marino

La mayor parte del fondo marino es anóxico porque los microorganismos aeróbicos eliminan el oxígeno dentro de los primeros centímetros del sedimento. Debajo del lecho marino repleto de oxígeno, los metanógenos producen metano que otros organismos utilizan o queda atrapado en los hidratos de gas. Estos otros organismos que utilizan el metano como energía se conocen como metanótrofos ('come metano') y son la razón principal por la cual el poco metano generado en las profundidades llega a la superficie del mar. Se ha descubierto que los consorcios de Archaea y Bacteria oxidan el metano a través de la oxidación anaeróbica del metano (AOM); los organismos responsables de esto son las Archaea metanotróficas anaerobias (ANME) y las bacterias sulfato-reductoras (SRB).

Rutas industriales

Dada su abundancia barata de gas natural, hay pocos incentivos para producir metano industrialmente. El metano se puede producir hidrogenando dióxido de carbono a través del proceso Sabatier. El metano también es un producto secundario de la hidrogenación del monóxido de carbono en el proceso Fischer-Tropsch, que se practica a gran escala para producir moléculas de cadena más larga que el metano.

Un ejemplo de gasificación de carbón a metano a gran escala es la planta Great Plains Synfuels, iniciada en 1984 en Beulah, Dakota del Norte, como una forma de desarrollar abundantes recursos locales de lignito de bajo grado, un recurso que de otro modo sería difícil de transportar para su peso, contenido de cenizas, bajo poder calorífico y propensión a la combustión espontánea durante el almacenamiento y transporte. Existen varias plantas similares en todo el mundo, aunque la mayoría de estas plantas están destinadas a la producción de alcanos de cadena larga para su uso como gasolina, diésel o materia prima para otros procesos.

Power to methane es una tecnología que usa energía eléctrica para producir hidrógeno a partir de agua por electrólisis y usa la reacción de Sabatier para combinar hidrógeno con dióxido de carbono para producir metano. A partir de 2021, esto está principalmente en desarrollo y no en uso a gran escala. Teóricamente, el proceso podría usarse como un amortiguador para el exceso de energía generada por turbinas eólicas y paneles solares que fluctúan mucho. Sin embargo, dado que actualmente se utilizan grandes cantidades de gas natural en las centrales eléctricas (por ejemplo, CCGT) para producir energía eléctrica, las pérdidas de eficiencia no son aceptables.

Síntesis de laboratorio

El metano se puede producir por protonación de metil litio o un reactivo de metil Grignard como el cloruro de metil magnesio. También se puede hacer a partir de acetato de sodio anhidro e hidróxido de sodio seco, mezclado y calentado a más de 300 °C (con carbonato de sodio como subproducto). En la práctica, un requisito de metano puro puede cumplirse fácilmente con una botella de gas de acero de los proveedores de gas estándar.

Ocurrencia

El metano fue descubierto y aislado por Alessandro Volta entre 1776 y 1778 cuando estudiaba el gas de los pantanos del lago Maggiore. Es el componente principal del gas natural, alrededor del 87% por volumen. La principal fuente de metano es la extracción de depósitos geológicos conocidos como campos de gas natural, y la extracción de gas de vetas de carbón se convierte en una fuente importante (ver extracción de metano de lecho de carbón, un método para extraer metano de un depósito de carbón, mientras que la recuperación mejorada de metano de lecho de carbón es una método de recuperación de metano de vetas de carbón no explotable). Se asocia con otros combustibles de hidrocarburo y, en ocasiones, se acompaña de helio y nitrógeno. El metano se produce en niveles poco profundos (baja presión) por la descomposición anaeróbica de la materia orgánica y el metano reelaborado desde las profundidades de la superficie de la Tierra. En general,

El metano generalmente se transporta a granel por tubería en su forma de gas natural, o por buques metaneros en su forma licuada; pocos países lo transportan en camión.

Metano atmosférico

En 2010, los niveles de metano en el Ártico se midieron en 1850 nmol/mol. Este nivel es más del doble que en cualquier momento de los últimos 400.000 años. Las concentraciones históricas de metano en la atmósfera mundial han oscilado entre 300 y 400 nmol/mol durante los períodos glaciales comúnmente conocidos como glaciaciones, y entre 600 y 700 nmol/mol durante los cálidos períodos interglaciares. Los océanos de la Tierra son una importante fuente potencial de metano del Ártico.

El metano es un importante gas de efecto invernadero con un potencial de calentamiento global de 34 en comparación con el CO ₂ (potencial de 1) en un período de 100 años y de 72 en un período de 20 años.

La concentración de metano en la atmósfera de la Tierra ha aumentado en aproximadamente un 150 % desde 1750 y representa el 20 % del forzamiento radiativo total de todos los gases de efecto invernadero mezclados globalmente y de larga duración. El AR6 del IPCC establece: "Los aumentos observados en las concentraciones de gases de efecto invernadero (GEI) bien mezclados desde alrededor de 1750 son inequívocamente causados ​​por actividades humanas. Desde 2011 (medidas reportadas en AR5), las concentraciones han seguido aumentando en la atmósfera, alcanzando niveles anuales promedios de 410 ppm de dióxido de carbono (CO ₂), 1866 ppb de metano (CH ₄) y 332 ppb de óxido nitroso (N _{2 O) en 2019. (…) En 2019, CO 2} atmosféricolas concentraciones fueron más altas que en cualquier momento en al menos 2 millones de años (confianza alta), y las concentraciones de CH ₄ y N ₂ O fueron más altas que en cualquier momento en al menos 800 000 años (confianza muy alta). Desde 1750, los aumentos en las concentraciones de CO ₂ (47 %) y CH ₄ (156 %) superan con creces, y los aumentos en N ₂ O (23 %) son similares a los cambios naturales multimilenarios entre los períodos glacial e interglacial durante al menos los últimos 800.000 años (confianza muy alta)".

Desde 2015 hasta 2019 se han registrado fuertes aumentos en los niveles de metano atmosférico. En febrero de 2020, se informó que las emisiones fugitivas y la ventilación de gases de la industria de los combustibles fósiles pueden haberse subestimado significativamente.

El cambio climático puede aumentar los niveles de metano atmosférico al aumentar la producción de metano en los ecosistemas naturales, formando una retroalimentación del cambio climático. Otra explicación del aumento de las emisiones de metano podría ser una desaceleración de la reacción química que elimina el metano de la atmósfera.

Clatratos

Los clatratos de metano (también conocidos como hidratos de metano) son jaulas sólidas de moléculas de agua que atrapan moléculas individuales de metano. Se han encontrado reservorios significativos de clatratos de metano en el permafrost ártico y a lo largo de los márgenes continentales debajo del fondo del océano dentro de la zona de estabilidad del clatrato de gas, ubicados a altas presiones (1 a 100 MPa; el extremo inferior requiere una temperatura más baja) y bajas temperaturas (< 15 °C; el extremo superior requiere mayor presión). Los clatratos de metano pueden formarse a partir de metano biogénico, metano termogénico o una mezcla de ambos. Estos depósitos son tanto una fuente potencial de combustible de metano como un contribuyente potencial al calentamiento global. La masa global de carbono almacenada en los clatratos de gas aún es incierta y se ha estimado en 12 500 Gt de carbono y en 500 Gt de carbono.La estimación ha disminuido con el tiempo con una estimación más reciente de ~1800 Gt de carbono. Una gran parte de esta incertidumbre se debe a nuestra brecha de conocimiento sobre las fuentes y los sumideros de metano y la distribución de los clatratos de metano a escala mundial. Por ejemplo, hace relativamente poco tiempo se descubrió una fuente de metano en una dorsal de expansión ultralenta en el Ártico. Algunos modelos climáticos sugieren que el régimen actual de emisión de metano desde el fondo del océano es potencialmente similar al del período del Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno (PETM) hace unos 55,5 millones de años, aunque no hay datos que indiquen que el metano de la disociación de clatratos alcanza actualmente la atmósfera.La liberación de metano en el Ártico a partir del permafrost y los clatratos de metano del fondo marino es una consecuencia potencial y una causa adicional del calentamiento global; esto se conoce como la hipótesis del arma de clatrato. Los datos de 2016 indican que el permafrost del Ártico se descongela más rápido de lo previsto.

Metano extraterrestre

Medio interestelar

El metano abunda en muchas partes del Sistema Solar y potencialmente podría recolectarse en la superficie de otro cuerpo del sistema solar (en particular, utilizando la producción de metano a partir de materiales locales que se encuentran en Marte o Titán), proporcionando combustible para un viaje de regreso.

Marte

Se ha detectado metano en todos los planetas del Sistema Solar y en la mayoría de las lunas más grandes. Con la posible excepción de Marte, se cree que proviene de procesos abióticos.

El rover Curiosity ha documentado las fluctuaciones estacionales de los niveles de metano atmosférico en Marte. Estas fluctuaciones alcanzaron su punto máximo al final del verano marciano en 0,6 partes por billón.

Se ha propuesto el metano como posible propulsor de cohetes en futuras misiones a Marte debido en parte a la posibilidad de sintetizarlo en el planeta mediante la utilización de recursos in situ. Se puede utilizar una adaptación de la reacción de metanización de Sabatier con un lecho de catalizador mixto y un cambio inverso de agua y gas en un solo reactor para producir metano a partir de las materias primas disponibles en Marte, utilizando agua del subsuelo marciano y dióxido de carbono en la atmósfera marciana..

El metano podría ser producido por un proceso no biológico llamado serpentinización que involucra agua, dióxido de carbono y el mineral olivino, que se sabe que es común en Marte.

Historia

En noviembre de 1776, el metano fue identificado científicamente por primera vez por el físico italiano Alessandro Volta en las marismas del lago Maggiore, a caballo entre Italia y Suiza. Volta se inspiró para buscar la sustancia después de leer un artículo escrito por Benjamin Franklin sobre el "aire inflamable". Volta recolectó el gas que se elevaba del pantano y en 1778 había aislado metano puro. También demostró que el gas podía encenderse con una chispa eléctrica.

Tras el desastre de la mina Felling de 1812 en el que perecieron 92 hombres, Sir Humphry Davy estableció que el temido grisú era, de hecho, en gran parte metano.

El nombre "metano" fue acuñado en 1866 por el químico alemán August Wilhelm von Hofmann. El nombre se deriva de metanol.

Etimología

Etimológicamente, la palabra metano proviene del sufijo químico " -ano ", que denota sustancias pertenecientes a la familia de los alcanos; y la palabra methyl, que se deriva del alemán methyl (1840) o directamente del francés méthyle, que es una formación posterior del francés méthylène (correspondiente al inglés "metileno"), cuya raíz fue acuñada por Jean- Baptiste Dumas y Eugène Péligot en 1834 del griego μέθυ methy (vino) (relacionado con el inglés "mead") y ὕλη hyle(que significa "madera"). El radical lleva el nombre de esto porque se detectó por primera vez en metanol, un alcohol aislado por primera vez por destilación de madera. El sufijo químico -ane proviene del sufijo químico de coordinación -ine, que es del sufijo femenino latino -ina, que se aplica para representar resúmenes. La coordinación de "-ane", "-ene", "-one", etc. fue propuesta en 1866 por el químico alemán August Wilhelm von Hofmann (1818–1892).

Abreviaturas

La abreviatura CH ₄ -C puede significar la masa de carbono contenida en una masa de metano, y la masa de metano es siempre 1,33 veces la masa de CH ₄ -C. CH ₄ -C también puede significar la relación metano-carbono, que es 1,33 en masa. El metano a escalas de la atmósfera se mide comúnmente en teragramos (Tg CH ₄) o millones de toneladas métricas (MMT CH ₄), que significan lo mismo. También se utilizan otras unidades estándar, como el nanomol (nmol, la mil millonésima parte de un mol), el mol (mol), el kilogramo y el gramo.

La seguridad

El metano no es tóxico, pero es extremadamente inflamable y puede formar mezclas explosivas con el aire. El metano también es asfixiante si la concentración de oxígeno se reduce por debajo del 16% por desplazamiento, ya que la mayoría de las personas pueden tolerar una reducción del 21% al 16% sin efectos nocivos. La concentración de metano en la que el riesgo de asfixia se vuelve significativo es mucho más alta que la concentración del 5 al 15 % en una mezcla inflamable o explosiva. El gas de escape de metano puede penetrar en el interior de los edificios cerca de los vertederos y exponer a los ocupantes a niveles significativos de metano. Algunos edificios tienen sistemas de recuperación especialmente diseñados debajo de sus sótanos para capturar activamente este gas y expulsarlo del edificio.

Las explosiones de gas metano son responsables de muchos desastres mineros mortales. Una explosión de gas metano fue la causa del desastre de la mina de carbón Upper Big Branch en Virginia Occidental el 5 de abril de 2010, en el que murieron 29 personas. La liberación accidental de gas natural también ha sido un foco importante en el campo de la ingeniería de seguridad, debido a liberaciones accidentales pasadas que concluyó en la formación de desastres de fuego a reacción.