陳九昂
我們生活的這個(gè)世界里,存在著各種各樣的有機(jī)物,這其中,結(jié)構(gòu)最為簡單的當(dāng)屬甲烷。不過,你若是因?yàn)榧淄榻Y(jié)構(gòu)簡單就對其輕視,那就大錯(cuò)特錯(cuò)了,你對甲烷的力量簡直一無所知。
會噴火的牛PK能燃燒的屁
在荷蘭的一個(gè)小山村里,曾發(fā)生過這樣一件怪事:有一頭牛病了,它身上并無傷口,但是毫無食欲、坐臥不安。牛主人毫無辦法,只好為它請了獸醫(yī)。
獸醫(yī)是個(gè)高明的獸醫(yī),他手法嫻熟,伸手敲了敲牛的腹部,咚咚響。
獸醫(yī)道:“大概是胃脹氣?!?/p>
說著,便用探針插進(jìn)牛的咽喉,并且在牛的嘴巴前打著打火機(jī)準(zhǔn)備細(xì)細(xì)觀察。
誰知,牛胃里產(chǎn)生的氣體一沾到火星子,頓時(shí)燒了起來,從牛嘴巴里冒出了一條長長的火舌。
獸醫(yī):“???”
牛:“???”
牛受到了驚嚇,掙斷了韁繩,于是火舌頓時(shí)舔上了草料,整個(gè)牛棚都燒了起來。
牛噴出來的氣體中,可燃的氣體主要成分便是甲烷??墒桥5奈咐餅槭裁磿a(chǎn)生甲烷呢?且聽我細(xì)細(xì)道來。
早在中國古代,就有過這樣的記載,
《易經(jīng)》有言:“象曰:澤中有火。”這里的“澤”指的是沼澤,沼澤之中有沼氣,而沼氣的主要成分便是甲烷。
甲烷通常產(chǎn)生于有機(jī)廢物,例如人、畜的糞便,一些植物的樹葉、莖葉、雜草等在沼氣池內(nèi)經(jīng)過微生物的發(fā)酵作用后便會產(chǎn)生甲烷。作為最簡單的有機(jī)物,它的分子式是CH4,是一種無色無味的氣體,通常條件下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,燃燒釋放大量的能量,又可燃,常被人類用作燃料。
從這個(gè)角度看,如果在別人放屁時(shí),在他身后悄悄劃亮一根火柴,恐怕也會有不一樣的效果。畢竟在屁中,甲烷的含量高達(dá)7%,除此之外還有21%的氫氣呢——絕對易燃易爆炸!
不過甲烷燃燒會產(chǎn)生大量的熱,所以以上行為還是有一定危險(xiǎn)性的,不建議大家這樣操作。
沒有甲烷的日子一事無成
事實(shí)上,甲烷也是有正經(jīng)的一面的。由于它燃燒之后只會產(chǎn)生無污染的二氧化碳與水,并且能釋放出大量的熱能,可以說是極好的能源燃料了。
更重要的是,就如同石油、煤一樣,經(jīng)過生物復(fù)雜的物理化學(xué)作用,這世界上可利用的以甲烷為主要成分的天然氣還不少。所以在很長一段時(shí)間里,天然氣都是極受人們青睞的能源燃料。
可惜好景不長,能源并非取之不盡、用之不竭的。到了1997年,由于技術(shù)的限制以及人們對能源需求的提升,能夠開采的天然氣已經(jīng)不多了。這可愁壞了一個(gè)名叫喬治·米切爾的美國商人,畢竟,他開的公司就是能源公司,若是無法在國內(nèi)找到更多的天然氣,公司的收益將大打折扣。
百般無奈之下,米切爾只好將目光轉(zhuǎn)向自己在德州北部擁有的大片頁巖層——致密的頁巖層中有大量的頁巖氣,其主要成分依舊是甲烷。但是在此之前,從沒有人敢想象能從中穩(wěn)定地開采頁巖氣。
米切爾的這一眼太重要了。
經(jīng)過無數(shù)次嘗試,米切爾公司的工程師們成功地得到了甲烷含量更高的頁巖氣,米切爾能源有限公司又活了過來,這便是“頁巖氣革命”,而米切爾本人,也被稱為“頁巖氣之父”。
如今,隨著人們開采技術(shù)的不斷發(fā)展,要從自然界獲取甲烷已經(jīng)不是什么難事了。
此外,甲烷還能在光照條件下,與鹵族元素發(fā)生取代反應(yīng),生成眾多化工原料。例如甲烷與氯氣反應(yīng)生成的一氯甲烷,便是合成農(nóng)藥的原料,也可以在異丁橡膠生產(chǎn)的過程中作為溶劑。
試想一下,當(dāng)你偶爾得閑,想做頓大餐犒勞自己,興沖沖去了菜市場,卻發(fā)現(xiàn)許多蔬菜都缺貨了。一問菜農(nóng),才發(fā)現(xiàn)由于沒有農(nóng)藥,農(nóng)場鬧了蟲災(zāi),從而導(dǎo)致蔬菜收成不好。好不容易你輾轉(zhuǎn)各處以高價(jià)買到了蔬菜,想要打車回家,的士司機(jī)卻告訴你,車子快沒氣了,沒辦法載客!行吧,你“吭哧吭哧”地騎著自行車終于回到了家,洗好了菜卻發(fā)現(xiàn),天然氣供應(yīng)不足生不了火了!
由此可見,若是沒了甲烷,我們在生活中將會遇到多少麻煩呀!
衛(wèi)星上的甲烷海洋
當(dāng)然,甲烷對人類的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止于此。
前面我們提到過,生成甲烷的原料主要是人畜的糞便、秸稈、雜草、植物的枝葉等有機(jī)物,那么換句話說,若是一個(gè)地方出現(xiàn)了甲烷,是不是也說明,這個(gè)地方曾有過生物的存在呢?
借著這個(gè)思路,科學(xué)家們將目光望向了宇宙——要知道,渴望找出第二個(gè)如地球一般適宜人類居住的星球,一直是我們多年以來的心愿。
事實(shí)上,在宇宙中,要找到存在甲烷的行星并不難。光是在太陽系里,如火星、土星、木星中均有不同含量的甲烷,就連一些衛(wèi)星上,也有甲烷的存在。在這之中,最值得一提的,當(dāng)屬土衛(wèi)六。
土衛(wèi)六又被稱為泰坦星,是環(huán)繞土星運(yùn)行的一顆衛(wèi)星。
這個(gè)星球曾被科學(xué)家高度懷疑有過生命體的存在,因?yàn)樗翘栂抵形ㄒ灰活w具有濃密大氣層的衛(wèi)星,并且在星球的表面上,覆蓋著成片的海洋,與地球極為相似。不過,土衛(wèi)六表面上覆蓋的液體的主要成分卻并不是水,而是以液態(tài)形式存在的甲烷。
不少科學(xué)家推斷,從土衛(wèi)六的環(huán)境來看,目前或許并不足以孕育出我們所熟知的高級生物,但是極有可能生活著一些微生物,而其能量來源,就是星球上的甲烷——這像極了45億年前的地球!
不過,甲烷雖好,由于其易燃,還是存在一定的安全隱患的。
科學(xué)實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)空氣中的甲烷含量在5%~15.4%(體積)的范圍內(nèi)時(shí),遇到火花就會發(fā)生爆炸。而我們平常所聽到的“瓦斯爆炸”,多半也是甲烷氣體爆炸形成的。
劃個(gè)重點(diǎn):甲烷雖然屬于清潔能源,但它燃燒之后,可是會產(chǎn)生二氧化碳的。我們都知道,這可是大名鼎鼎的溫室氣體??!
因此,不管是出于安全角度,還是從環(huán)保角度考慮,甲烷的力量雖大,使用卻還是需要謹(jǐn)慎呀!