Metana: Perbedaan antara revisi

| ImageFileR1 = Methane-3D-space-filling.Structural_formula.V1.svg

| ExploLimits = 5–15% <ref name=msds>{{cite web|title=Safety Data Sheet: Methane|url=http://www.chemadvisor.com/Matheson/database/msds/00244226000800003.PDF|publisher=Matheson Tri-Gas|accessdate=4 December 2011|author=Matheson Tri-Gas|authorlink=Matheson (compressed gas & equipment)|date=Dec 4, 2009|archive-date=2018-12-26|archive-url=https://web.archive.org/web/20181226083055/https://psi.ul.com/en/|dead-url=yes}}</ref>

| OtherFunctn = [[Etana]]<br />

| OtherCpds = [[Klorometana]]<br />

[[Formaldehida]]<br />

[[Asam format]]<br />

[[Metanol]]<br />

'''Metana''' adalah [[hidrokarbon]] paling sederhana yang berbentuk [[gas]] dengan [[rumus kimia]] [[Karbon|C]][[Hidrogen|H]]₄. Metana murni tidak berbau, tapitetapi jika digunakan untuk keperluan komersial, biasanya ditambahkan sedikit bau [[belerang]] untuk mendeteksi kebocoran yang mungkin terjadi.

Sebagai komponen utama [[gas alam]], metana adalah sumber [[bahan bakar]] utama. Pembakaran satu molekul metana dengan [[oksigen]] akan melepaskan satu molekul CO₂{{CO2}} ([[karbondioksida]]) dan dua molekul H₂O ([[air]]):

[[Metana di atmosfer|Metana]] adalah salah satu [[gas rumah kaca]]. Konsentrasi metana di atmosfer pada tahun 1998, dinyatakan dalam [[fraksi mol]], adalah 1.745 nmol/mol (bagian per milyarmiliar), naik dari 700 nmol/mol pada tahun 1750. Pada tahun 2008, kandungan gas metana di atmosfer sudah meningkat kembali menjadi 1.800 nmol/mol.<ref>[{{Cite web |url=http://www.noaanews.noaa.gov/stories2008/20080423_methane.html |title=Carbon Dioxide, Methane Rise Sharply in 2007] |access-date=2012-04-24 |archive-date=2011-08-11 |archive-url=https://web.archive.org/web/20110811174656/http://www.noaanews.noaa.gov/stories2008/20080423_methane.html |dead-url=yes }}</ref>

Pada [[suhu ruangan]] dan [[Temperatur dan tekanan standar|tekanan standar]], metana adalah gas yang tidak berwarna darn tidak berbau.<ref>{{cite book|url=http://books.google.com/books?id=yp3qEgHrsJ4C&pg=PA168|page=168|title=Handbook of transport and the environment|author=David A. Hensher, Kenneth J. Button|publisher=Emerald Group Publishing|year= 2003|isbn=0-08-044103-3}}</ref> Bau dari metana (yang sengaja dibuat demi alasan keamanan) dihasilkan dari penambahan [[odoran]] seperti [[metanathiol]] atau [[etanathiol]]. Metana mempunyai titik didih −161 °[[Celsius|C]] (−257.8 °[[Fahrenheit|F]]) pada tekanan 1 [[Atmosfer (satuan)|atmosfer]].<ref>[http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C74828&Mask=4#Thermo-Phase NIST Chemistry Webbook]</ref> Sebagai gas, metana hanya mudah terbakar bila konsentrasinya mencapai 5-15% di udara. Metana yang berbentuk cair tidak akan terbakar kecuali diberi tekanan tinggi (4-5 atmosfer).<ref>{{cite book|url=http://books.google.com/books?id=WFefWAq1Sh0C&pg=PA102|page=102|title=Methane Gas Hydrate|author=Ayhan Demirbas|publisher=Springer|year= 2010|isbn=1-84882-871-3}}</ref>

Reaksi-reaksi utama pada metana adalah [[pembakaran]], [[pembentukan ulang bahan bakar|pembentukan ulang uap]] menjadi [[syngasgas sintetis]], dan [[halogenasi]]. Secara umum, reaksi metana sulit dikontrol. Oksidasi sebagian menjadi [[metanol]], misalnya, merupakan reaksi yang agak sulit untuk dilakukan karena reaksi kimia yang terjadi tetap membentuk [[karbon dioksida]] dan [[air]] meskipun jumlah oksigen yang tersedia tidak mencukupi. [[Enzim]] [[metana monooksigenasemono oksigenase]] dapat digunakan untuk memproduksi metanol dari metana, tapitetapi karena jumlahnya yang terbatas maka tidak dapat digunakan dalam reaksi skala industri.<ref>Mu-Hyun Baik, Martin Newcomb, Richard A. Friesner, and Stephen J. Lippard "Mechanistic Studies on the Hydroxylation of Methane by Methane Monooxygenase" Chem. Rev., 2003, vol. 103, pp 2385–2420. {{DOI|10.1021/cr950244f}}</ref>

Seperti hidrokarbon lainnya, metana adalah asam yang sangat lemah. Nilai pKa-nya pada [[Dimetil sulfoksida|DMSO]] diperkirakan 56.<ref>''Equilibrium acidities in dimethyl sulfoxide solution'' Frederick G. Bordwell [[Acc. Chem. Res.]]; '''1988'''; 21(12) pp 456 – 463; {{DOI|10.1021/ar00156a004}}</ref> Metana tidak dapat dideprotonasi dalam larutan, tapitetapi [[konjugat basa]]nya dengan [[metillitium]] sudah diketahui. Protonasi dari metana dapat dibuat dengan cara mereaksikannya dengan [[asam supersuperasam]] sehingga menghasilkan CH₅⁺, terkadang disebut ion [[metanium]]. <ref>Wesley H. Bernskoetter, Cynthia K. Schauer, Karen I. Goldberg and Maurice Brookhart "Characterization of a Rhodium(I) σ-Methane Complex in Solution" Science 2009, Vol. 326, pp. 553–556. {{DOI|10.1126/science.1177485}}</ref>

Akhirnya, CO akan ter[[oksidasi]] dan membentuk {{chem|CO|2}} samilsambil melepaskan panas. Reaksi ini berlangsung lebih lambat daripada tahapan yang lainnya, biasanya membutuhkan waktu beberapa milisekon.

Metana digunakan dalam proses industri kimia dan dapat diangkut sebagai cairan yang dibekukan (gas alam cair, atau [[LNG]]). Ketika dalam bentuk cairan yang dibekukan, metana akan lebih berat daripada udara karena gas metana yang didinginkan akan mempunyai massa jenis yang lebih besar, . Metana yang berada pada suhu ruangan biasa akan lebih ringan daripada udara. Gas alam, yang sebagian besar adalah metana, biasanya didistribusikan melalui [[transportasi jalur pipa|jalur pipa]].

Metana adalah salah satu bahan bakar yang penting dalam [[pembangkitan listrik]], dengan cara membakarnya dalam [[gas turbin gas]] atau [[pemanas]] uap. Jika dibandingkan dengan [[bahan bakar fosil]] lainnya, pembakaran metana menghasilkan gas [[karbon dioksida]] yang lebih sedikit untuk setiap satuan panas yang dihasilkan. [[Panas pembakaran]] yang dihasilkan metana adalah 891 kJ/mol. Jumlah panas ini lebih sedikit dibandingkan dengan bahan bakar hidrokarbon lainnya, tapitetapi jika dilihat rasio antara panas yang dihasilkan dengan massa molekul metana (16 g/mol), maka metana akan menghasilkan panas per satuan massa (55,7 kJ/mol) yang lebih besar daripada hidrokarbon lainnya. Di banyak kota, metana dialirkan melalui pipa ke rumah-rumah dan digunakan untuk [[pemanas]] rumah dan kebutuhan memasak. Metana yang dialirkan di rumah ini biasanya dikenal dengan [[gas alam]]. Gas alam mempunyai kandungan energi 39 [[megajoule]] per meter kubik, atau 1.000 [[BTU]] per [[kaki kubik standar]].

Metana dalam bentuk [[gas alam terkompresi]] digunakan sebagai [[bahan bakar kendaraan]] dan telah terbukti juga sebagai bahan bakar yang lebih ramah lingkungan daripada bahan bakar fosil lain macam bensin dan diesel.<ref>{{cite news|quote=Compressed natural gas is touted as the 'cleanest burning' alternative fuel available, since the simplicity of the methane molecule reduces tailpipe emissions of different pollutants by 35 to 97%. Not quite as dramatic is the reduction in net greenhouse-gas emissions, which is about the same as corn-grain ethanol at about a 20% reduction over gasoline|url=http://www.gas2.org/2008/04/29/natural-gas-cars-cng-fuel-almost-free-in-some-parts-of-the-country/|title=Natural Gas Cars: CNG Fuel Almost Free in Some Parts of the Country|date=April 29, 2008|author=Clayton B. Cornell|access-date=2012-04-25|archive-date=2019-01-20|archive-url=https://web.archive.org/web/20190120033852/http://gas2.org/2008/04/29/natural-gas-cars-cng-fuel-almost-free-in-some-parts-of-the-country/|dead-url=yes}}</ref>

Sampai saat ini belum diketahui dengan pasti apakah beberapa tanaman juga termasuk dalam emisi metana.<ref>{{cite journal |author=Hamilton JT, McRoberts WC, Keppler F, Kalin RM, Harper DB |title=Chloride methylation by plant pectin: an efficient environmentally significant process |journal=Science |volume=301 |issue=5630 |pages=206–9 |year=2003 |month=July |pmid=12855805 |doi=10.1126/science.1085036|bibcode = 2003Sci...301..206H }}</ref><ref>[http://sciencenow.sciencemag.org/cgi/content/full/2009/114/1 "Methane Emissions? Don't Blame Plants"] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20090312043745/http://sciencenow.sciencemag.org/cgi/content/full/2009/114/1 |date=2009-03-12 }}, ScienceNOW, 14 January 2009</ref><ref>{{cite web |url=http://environment.newscientist.com/article/mg19626322.900-plants-do-emit-methane-after-all.html |title=Plants do emit methane after all |publisher=New Scientist |date= 2 December 2007 |access-date=2012-04-25 |archive-date=2008-10-08 |archive-url=https://web.archive.org/web/20081008010745/http://environment.newscientist.com/article/mg19626322.900-plants-do-emit-methane-after-all.html |dead-url=yes }}</ref>

Metana dapat diproduksi dengan [[hidrogenasi]] karbon dioksida dalam [[proses Sabatier]]. Metana juga merupakan hasil sampaingsamping hidrogenasi karbon monoksida dalam [[proses Fischer-Tropsch]]. Teknologi ini dipakai dalam skala industri untuk memproduksi molekul yang rantainya lebih panjang dari metana.

Metana ditemukan dan diisolasi oleh [[Alessandro Volta]] antara tahun 1776 dan 1778 ketika ia mempelajarmempelajari gas rawa dari [[Danau Maggiore]]. Metana merupakan komponen utama pada gas alam, sekitar 87% dari volume. Saat ini, metana dihasilkan dari ekstraksi di [[ladang gas alam]]. Gas alam pada level dangkal (tekanan rendah) dibentuk oleh [[dekomposisi]] [[organisme anaerob|anaerob]] beberapa [[substansi organik]] dan membentuk metana dari dalam, jauh dari permukaan bumi. Secara umum, sedimen ini terkubur jauh di dalam dan karena mengalami suhu dan tekanan tinggi, maka terbentuk gas alam.

Metana biasanya diangkurdiangkut melalui [[transportasi jalur pipa|jalur pipa]] dalam bentuk gas alam atau juga dengan [[pengangkut LNG]] bila dibawa dalam bentuk cair, hanya beberapa negara saja yang mengangkutnya memakai truk.

<ref>[{{Cite web |url=http://www.alternet.org/story/72339/ |title=Research on use of bacteria from the stomach lining of kangaroos (who don't emit methane) to reduce methane in cattle] |access-date=2012-04-26 |archive-date=2009-08-28 |archive-url=https://web.archive.org/web/20090828084651/http://www.alternet.org/story/72339/ |dead-url=yes }}</ref>

|url= http://www.worldwatch.org/files/pdf/Livestock%20and%20Climate%20Change.pdf

|author=Goodland, Robert, and Anhang, Jeff.}}</ref>

[[Berkas:AIRS Methane.png|thumbjmpl|Konsentrasi metana tahun 2011 pada lapisan atas [[troposfer]] bumi<ref>{{cite web|title=AIRS and Composition Science|url=http://airs.jpl.nasa.gov/composition/|accessdate=19 March 2012|archive-date=2012-03-12|archive-url=https://web.archive.org/web/20120312070344/http://airs.jpl.nasa.gov/composition/|dead-url=yes}}</ref> ]]

Metana juga berpengaruh terhadap rusaknya [[lapisan ozon]].<ref>[{{Cite web |url=http://www.ozonowanie.com/o-ozonie/ozon-wplyw-na-zycie-czlowieka |title=Ozon – wpływ na życie człowieka, Ozonowanie/Ewa Sroka, Group: Freony i inne związki, Reakcje rozkładu ozonu.] |access-date=2012-04-26 |archive-date=2011-01-01 |archive-url=https://web.archive.org/web/20110101015201/http://www.ozonowanie.com/o-ozonie/ozon-wplyw-na-zycie-czlowieka/ |dead-url=yes }}</ref><ref>[http://www.unep.org/ozone/pdf/qa.pdf Twenty Questions And Answers About The Ozone Layer, UNEP/D.W. Fahey 2002] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110615082052/http://www.unep.org/ozone/pdf/qa.pdf |date=2011-06-15 }}, pp. 12, 34, 38</ref>

Pada tahun 2010, kandungan metana di Arktik diperkirakan 1850 nmol/mol, 2 kali lebih tinggi jika dibandingkan sampai 400.000 tahun sebelumnya. Pada sejarahnya, konsentrasi metana di atmosfer bumi berkisar antara 300 dan 400 nmol/mol selama periode glasial/[[zaman es]] dan 600-700 nmol/mol pada periode interglasial. Level konsentrasi metana ini bahkan bertambah jauh lebih besar daripada penambahan [[karbon dioksida]].<ref>[http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg1/ar4-wg1-chapter2.pdf IPCC Fourth Assessment Report, Working Group 1, Chapter 2]</ref>

Metana di atmosfer bumi merupakan salah satu [[gas rumah kaca]] yang utama, dengan potensi pemanasan global 25 kali lebih besar daripada CO₂ dalam periode 100 tahun, <ref>{{cite journal|doi=10.1126/science.1174760|title=Improved Attribution of Climate Forcing to Emissions|year=2009|last1=Shindell|first1=D. T.|last2=Faluvegi|first2=G.|last3=Koch|first3=D. M.|last4=Schmidt|first4=G. A.|last5=Unger|first5=N.|last6=Bauer|first6=S. E.|journal=Science|volume=326|pages=716–8|pmid=19900930|issue=5953|bibcode=2009Sci...326..716S}}</ref>). Hal ini berarti, emisi metana lebih mempunyai efek 25 kali lipat daripada emisi karbon dioksida dengan jumlah yang sama dalam periode 100 tahun. Metana mempunyai efek yang besar dalam jangka waktu pendek (waktu "hidup" 8,4 tahun di atmosfer), sedangkan karbon dioksida mempunyai efek kecil dalam jangka waktu lama (lebih dari 100 tahun). Konsentrasi metana di atmosfer sudah meningkat 150% dari tahun 1750 dan menyumbang 20% efek radiasi yang dihasilkan gas rumah kaca secara global.<ref name="Technical summary">{{cite web|url=http://www.grida.no/climate/ipcc_tar/wg1/017.htm|title=Technical summary|work=Climate Change 2001|publisher=United Nations Environment Programme|access-date=2012-04-26|archive-date=2011-06-04|archive-url=https://web.archive.org/web/20110604120130/http://www.grida.no/climate/ipcc_tar/wg1/017.htm|dead-url=yes}}</ref> Biasanya, metana yang dihasilkan dari tempat pembuangan akhir akan dibakar sehingga dihasilkan CO₂ daripada metana, karena gas ini lebih berbahaya untuk ozon. Belakangan ini, metana yang dihasilkan dari penambangan batu bara telah berhasil digunakan untuk membangkitkan listrik.

Metana telah terdeteksi dan dipercaya eksis di beberapa lokasi di [[tata surya]]. Di kebanyakan tempat, dipercaya metana dibentuk oleh proses [[komponen abiotik|abiotik]], kecuali di [[Mars]] dan [[Titan (satelit)|Titan]].

* [[Mars]] – atmosfer Mars mengandung 10 nmol/[[mol (satuan)|mol]] metana. Di bulan Januari 2009, ilmuwan NASA mengumumkan bahwa mereka telah mengetahui kalau Mars beberapa kali melepaskan metana ke atmosfernya di beberapa lokasi, sehingga beberapa ilmuwan ini berspekulasi adanya aktivitas biologi di bawah permukaan Mars. <ref>[http://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2009/01/15/AR2009011502222.html Mars Vents Methane in What Could Be Sign of Life], Washington Post, January 16, 2009</ref>

* [[YupiterJupiter]] – atmosfernya mengandung 0.3% metana

** [[Charon (satelit)|Charon]] – metana dipercaya ada di Charon, tapitetapi belum dapat dipastikan<ref>{{cite journal |author=B. Sicardy et al. |title=''Charon’s size and an upper limit on its atmosphere from a stellar occultation'' |journal=Nature |year=2006 |volume=439 |pages=52–4 |url=http://www.nature.com/nature/journal/v439/n7072/abs/nature04351.html|doi = 10.1038/nature04351 |pmid=16397493 |last1=Sicardy |first1=B |last2=Bellucci |first2=A |last3=Gendron |first3=E |last4=Lacombe |first4=F |last5=Lacour |first5=S |last6=Lecacheux |first6=J |last7=Lellouch |first7=E |last8=Renner |first8=S |last9=Pau |first9=S |issue=7072 |bibcode=2006Natur.439...52S}}</ref>

* [[Planet ekstrasurya]] [[HD 189733b]] – Ini adalah pendeteksian pertama kalinya bahwa ditemukan senyawa organik pada planet di luar tata surya. Sumbernya masih belum diketahui, ditambah lagi dengan suhu planet yang panas (sekitar 700&nbsp;°C) maka biasanya akan membentuk [[karbon monoksida]].<ref>{{cite web|url=http://space.newscientist.com/article/dn13303-organic-molecules-found-on-alien-world-for-first-time.html|title=Organic molecules found on alien world for first time|accessdate=2008-02-12|author=Stephen Battersby|date=2008-02-11|archive-date=2008-02-13|archive-url=https://web.archive.org/web/20080213031405/http://space.newscientist.com/article/dn13303-organic-molecules-found-on-alien-world-for-first-time.html|dead-url=yes}}</ref>

Metana tidak beracun, tapitetapi sangat mudah terbakar dan dapat menimbulkan [[ledakan]] apabila bercampur dengan udara. Metana sangat reaktif pada [[oksidator]], [[halogen]], dan beberapa senyawa lain yang mengandung unsur halogen. Metana juga bersifat [[gas asfiksian]] dan dapat menggantikan [[oksigen]] dalam ruangan tertutup. [[Asfiksia]] dapat terjadi apabila konsentrasi oksigen di udara berkurang sampai di bawah 16% volume, karena kebanyakan orang hanya dapat mentoleransi pengurangan kadar oksigen sampai 16% tanpa merasa sakit. Gas metana dapat masuk ke dalam interior sebuah gedung yang dekat dengan [[tempat pembuangan akhir]] dan menyebabkan orang didalamnya terpapar metana. Beberapa gedung telah dilengkapi sistem keamanan dibawah ''basement'' mereka untuk secara aktif menghisap gas metana ini dan membuangnya keluar gedung.

* [[Metanogenesis]], pembentukan metana oleh [[mikrobamikrob]]

{{Portal|KimiaPortalkimia}}

* Gavin Schmidt, [http://www.giss.nasa.gov/research/features/methane/ Methane: A Scientific Journey from Obscurity to Climate Super-Stardom] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20040910184208/http://www.giss.nasa.gov/research/features/methane/ |date=2004-09-10 }}, [[Goddard Institute for Space Studies|NASA Goddard]], September 2004

* [http://ptcl.chem.ox.ac.uk/MSDS/ME/methane.html Safety data for methane] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20071011105742/http://ptcl.chem.ox.ac.uk/MSDS/ME/methane.html |date=2007-10-11 }}

* [http://www.gns.cri.nz/news/release/20071122methane.html Methane-eating bug holds promise for cutting greenhouse gas] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20100604232740/http://www.gns.cri.nz/news/release/20071122methane.html |date=2010-06-04 }}. Media Release, GNS Science, New Zealand]

* [http://pire-ecci.ucsb.edu/summerschool/papers/Catalysis%20Today.pdf Catalytic conversion of methane to more useful chemicals and fuels] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20100702233437/http://pire-ecci.ucsb.edu/summerschool/papers/Catalysis%20Today.pdf |date=2010-07-02 }}

* [http://www.tedauch.com/2009/06/01/viva-la-vache-sacree/ Methane as a Savior of the Dairy Industry] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20090828102047/http://www.tedauch.com/2009/06/01/viva-la-vache-sacree/ |date=2009-08-28 }}