Химия и Химики № 3 2016. Эксперименты с метаном. Experiments with methane

Огненное дыхание (горение метана). Fire breathing (burning of methane)

Повторять данный опыт настоятельно не рекомендую: это опасно

Ранее я уже проделывал нечто аналогичное с пропан-бутановой смесью [1], теперь решил попробовать с метаном (природным газом). Суть эксперимента проста: с газовой плиты снял конфорку, открутил крышку плиты и подсоединил к соплу, через которое подается природный газ, резиновую трубку. Пользуясь этой трубкой, набирал метан в легкие и рот, а потом выдыхал в пламя зажигалки. Происходила синяя вспышка, иногда - со сравнительно громким звуком. Технически эксперимент простой, думаю, что главная проблема в его исполнении - психологическая. Сейчас психологический барьер у меня исчез, но несколько лет назад, когда я начинал подобные эксперименты с пропан-бутановой смесью, он был весьма ощутимым.

Итак, некоторые особенности.

Для того чтобы эксперимент получился, нужно набрать природного газа в легкие и в рот побольше, после чего поднести горящую зажигалку близко ко рту (как можно ближе) и выдохнуть метан в пламя.

Дуть нужно сильно, но не слишком сильно. Если вы выдохнете слабо, пламя вспыхнет слишком близко к лицу и можно обжечься. С другой стороны, чрезмерно сильный выдох может погасить пламя зажигалки без воспламенения метана. Если вы держите зажигалку далеко ото рта или набрали мало метана, вспышка также может не произойти.

При правильном выполнении опыта вспышка метана сравнительно безопасна, но с собственными рефлексами бороться трудно. Вспоминаю британский сериал "Искривление времени" (Time Warp), в одном из эпизодов которого в лицо человека бросают шарик с водой и все это снимает ускоренная камера. Хотя человеку ничего не грозит, он мимо воли морщится и закрывает глаза.

Аналогичное происходило и при вспышках метана: когда пламя перед самыми глазами, а брови горят, лицо мимо воли искривлялось - со стороны это выглядит некрасиво, но не морщиться трудно.

Как уже я упоминал, брови и волосы вполне могут "подгореть". После серии экспериментов у меня довольно сильно подгорела правая бровь (причем дважды). Возможны и ожоги лица: такого не наблюдал ни разу, но лицо вполне можно обжечь. Особенно, если набрать в легкие и в рот много метана и выдохнуть его медленно. Пару раз такое было: пламя получилось желтое (а не синее, как обычно; желтое пламя - признак дефицита кислорода в зоне горения) и вспыхнуло слишком близко к лицу. Потом на видео было заметно, что горение происходило в т.ч. и в ноздрях. Мимо воли отдернул лицо и сильно сморщился. Обошлось без последствий, но могло быть и хуже (видео и фотографии одного из таких экспериментов дано в третьей части статьи как забавный курьез) - [ссылка].

В некоторых опытах выдыхал горящий метан на объектив фотоаппарата с близкого расстояния, в результате весь кадр заполняло голубое пламя, а линза объектива на короткое время запотевала от конденсации водяного пара (продукт горения метана), но капельки воды быстро испарялись с поверхности стекла.

Метан не токсичен и не вызывает (в отличие от пропан-бутановой смеси) наркотического опьянения, но метан не поддерживает дыхание. Имейте в виду, что из-за гипоксии (нехватки кислорода) можно потерять сознание, держа при этом в руке шланг, через который подается метан, а, возможно, и зажженную зажигалку. Последствия могут быть трагическими, поэтому повторять такие эксперименты не рекомендую. А если вы все-таки решили - рядом обязательно должен быть напарник для подстраховки.

Природный газ, который поступает в бытовую сеть, содержит добавку меркаптана (этилмеркаптан). Добавка мизерная, но ее хватает, чтобы придать газу неприятный запах. Делается это с целью сделать заметной утечку газа, поскольку, ни метан, ни другие компоненты природного газа запаха не имеют (разве что сероводород, но газ с сероводородом в бытовую сеть никто подавать не будет). Аналогично поступают и со сжиженным газом (пропан и бутан) в бытовых баллонах - его также одорируют меркаптаном.

Естественно, вдыхать газ с меркаптаном смогут не все: кроме психологического отвращения от запаха меркаптана может сработать рвотный рефлекс. Так уже случилось, что после долгих (иногда - экстремальных) опытов: сначала с пропан-бутановой смесью, а затем - с природным газом, я практически перестал чувствовать запах меркаптана. В результате проблем при вдыхании не было. (Некоторое время я даже думал, что пропан-бутановая смесь в бытовых газовых баллонах не содержит меркаптана, пока не вспомнил, что это не так). По-видимому, чувствительность к запаху меркаптана при долгом вдыхании может также исчезать (или притупляться), как и при вдыхании сероводорода. Последний эффект хорошо знаком химикам старшего поколения (занятия по аналитике).

Если нужен горючий газ без добавки меркаптана, для этой цели подойдет сжиженный газ для зажигалок (который продается в небольших баллончиках). Кстати, это актуально не только для демонстрационных опытов: меркаптан, как и другие соединения серы, способен необратимо отравлять платиновые и палладиевые катализаторы (например, в каталитических горелках).

__________________________________________________
¹ Эксперименты с пропан-бутановой смесью ч.3. Огненное дыхание [ссылка]

Watch the video / Смотреть Видео (51 Мб, .avi )