Metana

 Metana

CH4 atau metana adalah hidrokarbon paling sederhana berbentuk gas, terdiri dari satu atom karbon dan empat atom hidrogen, tidak berwarna, tidak berbau, dan mudah terbakar. Ini adalah komponen utama gas alam, sering digunakan sebagai bahan bakar, serta salah satu gas rumah kaca yang sangat kuat, dengan potensi pemanasan global 28-36 kali lipat lebih besar dari

$C{O}_2$

. 

Berikut adalah penjelasan terperinci mengenai CH4: 

• Sifat Fisik dan Kimia:
  • Rumus Molekul:
    

    $C{H}_4$
    .
  • Bentuk: Gas pada suhu dan tekanan standar.
  • Warna/Bau: Tidak berwarna dan tidak berbau (sering diberi bau tambahan untuk deteksi kebocoran).
  • Struktur: Tetrahedral dengan satu karbon terikat pada empat atom hidrogen.
  • Kelarutan: Sangat sedikit larut dalam air.
  • Mudah Terbakar: Memiliki batas ledakan 5-15% di udara.
• Sumber dan Pembentukan:
  • Alami: Dihasilkan melalui proses dekomposisi anaerobik (tanpa oksigen) materi organik oleh mikroorganisme, seperti di lahan basah, rawa-rawa, dan usus hewan (ruminansia).
  • Aktivitas Manusia (Antropogenik): Industri bahan bakar fosil (pertambangan batubara, kebocoran pipa gas alam), peternakan (sendawa/kotoran sapi), dan tempat pembuangan sampah (TPA).
• Kegunaan:
  • Bahan Bakar: Sumber energi utama untuk pemanas, memasak, dan pembangkit listrik (gas alam/LNG/CNG).
  • Industri Kimia: Bahan baku untuk memproduksi hidrogen, metanol, dan senyawa kimia lainnya.
• Dampak Lingkungan:
  • Gas Rumah Kaca: Meskipun masa hidupnya di atmosfer relatif singkat (sekitar 12 tahun), metana memiliki kemampuan memerangkap panas yang jauh lebih kuat dibandingkan karbon dioksida.
  • Pemanasan Global: Emisi metana berkontribusi signifikan terhadap perubahan iklim.
• Bahaya Kesehatan:
• Gas ini tidak beracun secara langsung, tetapi dalam konsentrasi tinggi, ia dapat mengurangi kadar oksigen (asfiksia) hingga di bawah
  

  $19.5\%$
  , yang berbahaya bagi pernapasan. 

Metana (

$C{H}_4$

) dihasilkan terutama melalui proses biologi metanogenesis (respirasi anaerob mikroorganisme) dan reaksi kimia industri seperti hidrogenasi karbon monoksida. Persamaan reaksi utamanya meliputi metanogenesis (

${\text{CO}}_2+8{\text{H}}^{+}+8{\text{e}}^{-}\to {\text{CH}}_4+2{\text{H}}_2\text{O}$

) dan reaksi Sabatier (

$\text{CO}+3{\text{H}}_2\to {\text{CH}}_4+{\text{H}}_2\text{O}$

). 

Berikut adalah detail pembentukan metana: 

• Metanogenesis (Proses Alami/Biologis): Mikroorganisme memecah bahan organik dalam kondisi tanpa oksigen (anaerob), seperti di tempat pembuangan akhir atau rawa. Reaksi bersihnya adalah:
  
  

  ${\text{CO}}_2+8{\text{H}}^{+}+8{\text{e}}^{-}\to {\text{CH}}_4+2{\text{H}}_2\text{O}$
  .
• Reaksi Sabatier (Industri/Kimia): Mereaksikan karbon monoksida (
  

  $\text{CO}$
  ) dengan hidrogen (
  

  ${\text{H}}_2$
  ) pada suhu dan tekanan tinggi dengan katalis nikel.
  
  

  $\text{CO}\left(g\right)+3{\text{H}}_2\left(g\right)\to {\text{CH}}_4\left(g\right)+{\text{H}}_2\text{O}\left(g\right)$
  .
• Penguraian Natrium Asetat: Pemanasan natrium asetat anhidrat dengan natrium hidroksida kering.
  
  

  ${\text{CH}}_3\text{COONa}+\text{NaOH}\to {\text{CH}}_4+{\text{Na}}_2{\text{CO}}_3$
  . 

Perlu dibedakan bahwa reaksi

${\text{CH}}_4+2{\text{O}}_2\to {\text{CO}}_2+2{\text{H}}_2\text{O}$

adalah reaksi pembakaran (oksidasi) yang mengonsumsi metana, bukan menghasilkannya.