請說明沼氣之相關知識與危險性

Question

沼氣是如何行化學反應生成的? 這種氣體能作何種利用其危險性怎麼預防?

Answer 1

沼氣的形成
沼氣是有機物質在厭氧環境中，在一定的溫度、濕度、酸鹼度的條件下，通過微生物發酵作 用，產生的一種可燃氣體。由於這種氣體最初是在沼澤、湖泊、池塘中發現的，所以人們叫 它沼氣。沼氣含有多種氣體，主要成分是甲烷(CH4)。沼氣細菌分解有機物，產生沼氣的過程，叫沼氣發酵。根據沼氣發酵過程中各類細菌的作用，沼氣細菌可以分為兩大類。第一類細菌叫做分解菌，它的作用是將複雜的有機物分解成簡單的有機物和二氧化碳(CO2)等。它們當中有專門分解纖維素的，叫纖維分解菌；有專門分解蛋白質的，叫蛋白分解菌；有專門分解脂肪的，叫脂肪分解菌；第二類細菌叫含甲烷細菌，通常叫甲烷菌，它的作用是把簡單的有機物及二氧化碳氧化或還原成甲烷。因此，有機物變成沼氣的過程，就好比工廠 裏生產一種產品的兩道工序：首先是分解細菌將糞便、秸稈、雜草等複雜的有機物加工成半成品——結構簡單的化合物；再就是在甲烷細菌的作用下，將簡單的化合物加工成產品—— 即生成甲烷。　

沼氣的化學成分
沼氣是一種混合氣體，它的主要成分是甲烷，其次有二氧化碳、硫化氫(H2S)、氮及其他一些成分。沼氣的組成中，可燃成分包括甲烷、硫化氫、一氧化碳和重烴等氣體；不可燃成 分 包括二氧化碳、氮和氨等氣體。在沼氣成分中甲烷含量為55%～70%、二氧化碳含量為28%～44%、硫化氫平均含量為0.034%。
　
沼氣的理化性質
沼氣是一種無色、有味、有毒、有臭的氣體，它的主要成分甲烷在常溫下是一種無色、無味 、無臭 、無毒的氣體。甲烷分子式是CH4，是一個碳原子與四個氫原子所結合的簡單碳氫化合物。甲烷對空氣的重量比是0.54，比空氣約輕一半。甲烷溶解度很少，在20℃、0.1千帕時，100單位體積的水，只能溶解3個單位體積的甲烷。

害處
沼氣本身無毒害，但是因為沼氣過重，將空氣排空，患者吸不到空氣，才會缺氧昏迷。
沼氣中毒新聞則常見於下水道施工或處於密閉空間而起，這些場所常有沼氣發生而稱之。然正確的說應為缺氧症較為可能，係由於空氣不流通、而沼氣發生的同時也產生大量的二氧化碳，由於二氧化碳比(氧氣)空氣重容易積存於低處、導致缺氧讓人失去知覺而吸入過多二氧化碳中毒,如沒有在10分鐘發覺急救的話,病人會馬上死亡。當吸入過多二氧化碳導致缺氧，醫師指出，第一時間要將患者移至空氣流通處，若呼吸停止，施予口對口人工呼吸，若沒有心跳，就施予心肺復甦術。

沼氣的功能/用途
甲烷是簡單的有機化合物，是優質的氣體燃料。燃燒時呈藍色火焰，最高溫度可達1400 ℃左右。純甲烷每立方米發熱量為36.8千焦。沼氣每立方米的發熱量約23.4千焦，相當於0.55千克柴油或0.8千克煤炭充分燃燒後放出的熱量。從熱效率分析，每立方米沼氣所能 利用的熱量，相當於燃燒3.03千克煤所能利用的熱量。

Answer 2

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Answer 3

敬愛的大大
看完這篇極好的文章, 有兩段看不懂覺得有一點衝突, 可以再詳述一次嗎?
為何有毒卻無害呢?

沼氣的理化性質

沼氣是一種無色、有味、有毒、有臭的氣體，..........


害處

沼氣本身無毒害，但是因為沼氣過重，將空氣排空，患者吸不到空氣，才會缺氧昏迷。