863 Shares 3593 views

Główne rodzaje gazów

Natura zna trzy podstawowe stany dowolnej substancji: stałej, ciekłej i gazowej. Prawie każda ciecz może znaleźć każdy z pozostałych dwóch. Wiele substancji stałych można dodać do powietrza podczas topienia, odparowywania lub spalania. Ale nie każdy gaz może stać się składnikiem stałych materiałów lub cieczy. Znane są różne typy gazów, które różnią się pod względem ich właściwości, pochodzenia i zastosowania.

Definicja i właściwości

Gaz jest substancją, dla której charakteryzuje się nieobecność lub minimalna wartość wiązań międzycząsteczkowych, a także aktywna mobilność cząstek. Głównymi właściwościami, jakie spełniają wszystkie typy gazów:

  1. Płynność, deformalność, lotność, pragnienie maksymalnej objętości, reakcja atomów i cząsteczek w celu zmniejszenia lub wzrostu temperatury, co przejawia się poprzez zmianę intensywności ich ruchu.
  2. W temperaturze, w której wzrost ciśnienia nie prowadzi do przejścia w stan cieczy.
  3. Łatwo kurczy się, zmniejsza objętość. Ułatwia to transport i użytkowanie.
  4. Większość jest skraplana przez kompresję w pewnych granicach ciśnienia i krytycznych wartościach ciepła.

Ze względu na niedostępność badań, są one opisywane przy pomocy takich podstawowych parametrów jak temperatura, ciśnienie, objętość, masa cząsteczkowa.

Klasyfikacja przez depozyt

W środowisku naturalnym wszystkie typy gazów znajdują się w powietrzu, na ziemi iw wodzie.

  1. Powietrze kompozytowe: tlen, azot, dwutlenek węgla, argon, tlenek azotu z domieszkami neonu, kryptonu, wodoru, metanu.
  2. W skorupie ziemskiej, azotu, wodoru, metanu i innych węglowodorów, dwutlenku węgla, tlenku siarki Pozostałe są w stanie gazowym i ciekłym. W frakcji stałej zmieszane są także osady gazowe z warstwami wodnymi pod ciśnieniem około 250 atm. W stosunkowo niskich temperaturach (do 20 ° C).
  3. Zbiorniki zawierają rozpuszczalne gazy – chlorowodór, amoniak i słabo rozpuszczalny – tlenu, azotu, wodoru, dwutlenku węgla I inni.

Rezerwaty naturalne znacznie przekraczają liczbę sztucznie stworzonych.

Klasyfikacja według stopnia palności

Wszystkie typy gazów, w zależności od charakterystyk behawioralnych w procesie zapłonu i spalania, dzielą się na utleniacze, obojętne i palne.

  1. Utleniacze zwiększają zapłon i wspomagają spalanie, ale nie spalają się: powietrze, tlen, fluor, chlor, tlenek i dwutlenek azotu.
  2. Obojętność nie uczestniczy w spalaniu, ale mają one zdolność przemieszczania tlenu i wpływania na spadek intensywności procesu: hel, neon, ksenon, azot, argon, dwutlenek węgla.
  3. Palny zapłon lub wybuch, łączący się z tlenem: metan, amoniak, wodór, acetylen, propan, butan, tlenek węgla, etan, etylen. Większość z nich charakteryzuje się spalaniem tylko w warunkach określonego składu mieszaniny gazowej. Z powodu tej własności gaz jest rodzajem paliwa, dziś jest to najczęstsze zjawisko. W takim przypadku stosuje się metan, propan, butan.

Dwutlenek węgla i jego rola

Jest to jeden z najpopularniejszych gazów w atmosferze (0,04%). W normalnej temperaturze i ciśnieniu atmosferycznym gęstość wynosi 1,98 kg / m3. Może być w stanie stałym i płynnym. Faza stała występuje przy ujemnym upale i stałym ciśnieniu atmosferycznym, nazywa się "suchym lodem". Faza ciekła CO 2 jest możliwa przy wzrastającym ciśnieniu. Ta właściwość służy do przechowywania, transportu i zastosowań technologicznych. Sublimacja (przejście do stanu gazowego z ciała stałego, bez pośredniej fazy ciekłej) jest możliwe w temperaturze -77-79 ° C. Rozpuszczalność w wodzie w stosunku 1: 1 jest realizowana w temperaturze t = 14-16 ° C.

Typy dwutlenku węgla różnią się w zależności od pochodzenia:

  1. Produkty o znacznej aktywności roślin i zwierząt, emisje wulkaniczne, emisje gazów z wnętrza Ziemi, odparowanie z powierzchni wód powierzchniowych.
  2. Wyniki działalności człowieka, w tym emisje z spalania wszystkich rodzajów paliwa.

Jako przydatną substancję stosuje się:

  1. W gaśnicach dwutlenku węgla.
  2. W cylindrach do spawania łukiem w odpowiednim środowisku CO 2 .
  3. W przemyśle spożywczym jako środek konserwujący i na węglanie wody.
  4. Jako chłodziwo do tymczasowego chłodzenia.
  5. W przemyśle chemicznym.
  6. W hutnictwie.

Dwutlenek węgla gromadzi się w niższych i górnych warstwach atmosfery, opóźniając uwalnianie ciepła i wywołuje "efekt cieplarniany". Jest to niezbędny element życia na planecie, człowieku, pracy maszyn i całych roślin.

Gaz skroplony i jego rola

Wśród substancji o naturalnym pochodzeniu i celach technologicznych wyodrębniono te, które charakteryzują się wysoką palnością i wartością opałową. Następujące typy gazu płynnego są wykorzystywane do przechowywania, transportu i stosowania: mieszanki metanu, propanu, butanu, propanu i butanu.

Butan (C4H10 ) i propan stanowią składniki gazów spalinowych. Pierwszy jest skroplony w przedziale od -1 do -0,5 ° C. Transport i stosowanie w mroźnej pogody czystego butanu nie jest przeprowadzane z powodu zamarzania. Temperatura skraplania propanu (C3H8 ) -41 – -42 ° C, ciśnienie krytycz- ne 4,27 MPa.

Metan (CH 4) – główny składnik gazu ziemnego. Rodzaje źródeł gazu – depozyty naftowe, produkty procesów biogennych. Skroplenie następuje przy pomocy stopniowego prasowania i redukując temperaturę do -160 – -161 ° C. Na każdym etapie jest kompresowany 5-10 razy.

Skroplenie przeprowadza się w specjalnych zakładach. Propan, butan, a także ich mieszanina do użytku domowego i przemysłowego, produkowane są oddzielnie. Metan stosuje się w przemyśle iw formie paliwa do transportu. Ten ostatni może być również produkowany w formie prasowanej.

Sprężony gaz i jego rola

Ostatnio sprężony gaz ziemny zyskał popularność. Jeśli propan i butan są wyłącznie skroplone, metan może być produkowany zarówno w postaci ciekłej, jak i sprężonej. Gaz w cylindrach wysokociśnieniowych w temperaturze 20 MPa ma kilka zalet w stosunku do dobrze znanego gazu ciekłego.

  1. Wysoka szybkość parowania, w tym w ujemnych temperaturach powietrza, brak negatywnych zjawisk akumulacji.
  2. Niższa toksyczność.
  3. Pełne spalanie, wysoka sprawność, brak negatywnego wpływu na wyposażenie i atmosferę.

Coraz częściej używany jest nie tylko do samochodów ciężarowych, ale także do samochodów, a także do urządzeń kotłowych.

Gaz jest subtelną, ale niezbędną substancją dla ludzkiego życia. Wysoka opałowość niektórych z nich uzasadnia szerokie wykorzystanie różnych elementów gazu ziemnego jako paliwa dla przemysłu i transportu.