Door Andrew Mayfair J.D.
Bijgewerkt op 24 maart 2022

Methaan (CH₄) is de eenvoudigste koolwaterstof, bestaande uit één koolstofatoom gebonden aan vier waterstofatomen. Hoewel het onder omgevingsomstandigheden van nature als gas voorkomt, vereisen veel industriële processen methaan in vloeibare vorm om de energiedichtheid te verhogen en de opslag te vereenvoudigen. Vloeibaar maken vereist zowel aanzienlijke druk als temperaturen onder het vriespunt; de onderstaande procedure schetst een veilige, reproduceerbare methode met behulp van een cryogene tank met vloeibare stikstof en een hogedrukvacuümsysteem.

Stap 1 – Overbrengen naar cryogene tank

Bevestig de methaanbus aan de tank voor vloeibare stikstof via een plastic gasoverdrachtsbuis. Open de klep van de bus zodat methaan in de tank kan stromen. Zodra al het gas is binnengekomen, sluit u de shuntklep van de cryogene tank en verwijdert u de verbindingsbuis.

Stap 2 – Cryogene koeling

Laat het methaan minimaal 48 uur in de tank voor vloeibare stikstof blijven. Bewaak de tanktemperatuur; het moet minimaal –150°C bereiken om ervoor te zorgen dat het gas volledig vloeibaar wordt gemaakt voordat het wordt overgebracht.

Stap 3 – Overbrengen naar drukvacuüm

Verplaats het gekoelde methaan met behulp van een nieuwe gasoverdrachtsbuis van de cryogene tank naar een drukvacuümkamer. Open de shuntkleppen op beide vaten en sluit ze zodra de overdracht voltooid is.

Stap 4 – Hoge druk uitoefenen

Stel het drukvacuüm in op 46 bar. De uitgeoefende druk dwingt het resterende methaan te condenseren en vormt vloeistof op de bodem van de kamer. Handhaaf de druk totdat het gewenste vloeistofvolume is bereikt.

Benodigde apparatuur

• Cryogene tank met vloeibare stikstof
• Plastic gasoverdrachtsbuis
• Drukvacuümsysteem geschikt voor 46 bar

Belangrijke veiligheidsopmerking

Het vrijgeven van vloeibaar methaan uit de vacuümkamer veroorzaakt een snelle verdamping. Breng de vloeistof altijd over naar een speciale container die een druk van 46 bar kan weerstaan, en volg alle relevante veiligheidsprotocollen en lokale regelgeving.

Referenties

• Wade, LG (2009). Organische chemie .
• Gilbert, JC, &Martin, SF (2010). Experimentele organische chemie:een aanpak op mini- en microschaal .
• Harwood, LM, Moody, CJ, &Percy, JM (1999). Experimentele organische chemie:standaard en microschaal .