Ana gaz türleri

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-02 14:04

Doğa, herhangi bir maddenin üç temel durumunu bilir: katı, sıvı ve gaz. Hemen hemen her sıvı, kalan ikisinin her birini alabilir. Birçok katı, eridiğinde, buharlaştığında veya yakıldığında havanın içeriğini yenileyebilir. Ancak her gaz, katı maddelerin veya sıvıların bir bileşeni olamaz. Özellikleri, kökenleri ve uygulama özellikleri bakımından farklılık gösteren farklı gaz türleri bilinmektedir.

Tanım ve özellikler

Gaz, partiküllerin aktif hareketliliğinin yanı sıra moleküller arası bağların olmaması veya minimum değeri ile karakterize edilen bir maddedir. Her tür gazın sahip olduğu temel özellikler:

1. Akışkanlık, deforme olabilirlik, uçuculuk, maksimum hacim için çabalama, atomların ve moleküllerin, hareketlerinin yoğunluğundaki bir değişiklikle kendini gösteren, sıcaklıktaki bir azalmaya veya artışa tepkimesi.
2. Basınç artışının sıvılaşmadığı bir sıcaklıkta bulunur.
3. Kolayküçülür, hacim küçülür. Bu, taşımayı ve kullanmayı kolaylaştırır.
4. Çoğu, belirli basınç sınırları ve kritik ısı değerleri dahilinde sıkıştırma ile sıvılaştırılır.

Araştırmanın erişilememesi nedeniyle, şu temel parametreler kullanılarak tanımlanırlar: sıcaklık, basınç, hacim, molar kütle.

Depozitoya göre sınıflandırma

Doğal ortamda havada, toprakta ve suda her türlü gaz bulunur.

1. Havanın bileşenleri: oksijen, nitrojen, karbondioksit, argon, neon, kripton, hidrojen, metan safsızlıkları ile nitrik oksit.
2. Yerkabuğunda azot, hidrojen, metan ve diğer hidrokarbonlar, karbondioksit, kükürt oksit_{ve diğerleri gaz ve sıvı haldedir. Yaklaşık 250 atm basınçta su katmanları ile karıştırılmış katı fraksiyonda gaz birikintileri de vardır. nispeten düşük sıcaklıklarda (20˚С'ye kadar).}
3. Rezervuarlar çözünür gazlar içerir - hidrojen klorür, amonyak ve az çözünür gazlar - oksijen, nitrojen, hidrojen, karbon dioksit _etc.

Doğal rezervler, yapay olarak yaratılmış olası miktarı çok aşıyor.

Yanıcılık derecesine göre sınıflandırma

Ateşleme ve yanma süreçlerindeki davranış özelliklerine bağlı olarak tüm gaz türleri oksitleyiciler, inert ve yanıcı maddelere ayrılır.

1. Oksidanlar yanmayı teşvik eder ve destekler, ancak kendilerini yakmazlar: hava, oksijen, flor, klor, nitrojen oksit ve dioksit.
2. Inert katılmaancak yanmada oksijenin yerini alma eğilimindedirler ve sürecin yoğunluğundaki azalmayı etkilerler: helyum, neon, ksenon, nitrojen, argon, karbon dioksit.
3. Yanıcı maddeler oksijenle birleştiğinde tutuşur veya patlar: metan, amonyak, hidrojen, asetilen, propan, bütan, karbon monoksit, etan, etilen. Çoğu, yalnızca gaz karışımının belirli bir bileşiminin koşulları altında yanma ile karakterize edilir. Bu özelliğinden dolayı gaz, açık ara farkla en yaygın olan yakıt türüdür. Bu kapasitede metan, propan, bütan kullanılmaktadır.

Karbondioksit ve rolü

Atmosferdeki en yaygın gazlardan biridir (%0.04). Normal sıcaklıkta ve atmosfer basıncında, yoğunluğu 1,98 kg/m³'dir. Katı veya sıvı halde olabilir. Katı faz, negatif ısıda ve sabit atmosfer basıncında oluşur, buna "kuru buz" denir. Sıvı faz CO_{2 artan basınçla mümkündür. Bu özellik depolama, nakliye ve teknolojik uygulamalar için kullanılır. -77 - -79˚С'de süblimasyon (ara sıvı fazı olmayan bir katıdan gaz haline geçiş) mümkündür. 1:1 oranında suda çözünürlük t=14-16˚С.'de gerçekleşir.}

Karbondioksit türleri, kökenine göre ayırt edilir:

1. Bitkilerin ve hayvanların atık ürünleri, volkanlardan kaynaklanan emisyonlar, dünyanın bağırsaklarından çıkan gaz emisyonları, su kütlelerinin yüzeyinden buharlaşma.
2. Her türlü yanmadan kaynaklanan emisyonlar dahil olmak üzere insan üretimiyakıt.

Yararlı bir madde olarak kullanılır:

1. Karbondioksitli yangın söndürücülerde.
2. Uygun ortamda ark kaynağı için silindirlerde CO_2.
3. Gıda endüstrisinde koruyucu olarak ve suyun karbonatlaşması için.
4. Geçici soğutma için bir soğutucu olarak.
5. Kimya endüstrisinde.
6. Metalurjide.

Gezegen yaşamının, insanın, makinelerin ve tüm fabrikaların işleyişinin vazgeçilmez bir bileşeni olan karbondioksit, atmosferin alt ve üst katmanlarında birikir, ısı salınımını geciktirir ve "sera etkisi" yaratır. ".

Sıvılaştırılmış gaz ve rolü

Doğal kaynaklı ve teknolojik amaçlı maddeler arasında, yüksek derecede yanıcılık ve kalorifik değere sahip olanlar vardır. Depolama, nakliye ve kullanım için aşağıdaki sıvılaştırılmış gaz türleri kullanılır: metan, propan, bütan ve ayrıca propan-bütan karışımları.

Bütan (C₄H₁₀₎ ve propan, petrol gazlarının bileşenleridir. İlki -1 - -0, 5˚С'de sıvılaşır. Saf bütanın donması nedeniyle nakliyesi ve soğuk havalarda kullanımı yapılmaz. Propan için sıvılaşma sıcaklığı (С₃Н_{8) -41 – -42˚С, kritik basınç – 4,27 MPa.}

Metan (CH_{4) doğal gazın ana bileşenidir. Gaz kaynağı türleri - petrol yatakları, biyojenik süreçlerin ürünleri. Sıvılaşma, kademeli sıkıştırma ve -160 - -161˚С'ye ısı indirgemesi yoluyla gerçekleşir. Her birindesahne 5-10 kez sıkıştırılır.}

Sıvılaştırma özel tesislerde gerçekleştirilir. Propan, bütan ve bunların karışımları evsel ve endüstriyel kullanım için ayrı ayrı üretilmektedir. Metan sanayide ve ulaşım için yakıt olarak kullanılmaktadır. İkincisi sıkıştırılmış biçimde de verilebilir.

Sıkıştırılmış gaz ve rolü

Son zamanlarda, sıkıştırılmış doğal gaz popülerlik kazandı. Propan ve bütan için sadece sıvılaştırma kullanılıyorsa, metan hem sıvılaştırılmış hem de sıkıştırılmış halde üretilebilir. 20 MPa'lık yüksek basınç altındaki silindirlerdeki gaz, iyi bilinen sıvılaştırılmış gaza göre bir takım avantajlara sahiptir.

1. Negatif hava sıcaklıkları dahil olmak üzere yüksek buharlaşma oranı, negatif birikim olayı yok.
2. Daha düşük toksisite.
3. Tam yanma, yüksek verimlilik, ekipman ve atmosfer üzerinde olumsuz etki yok.

Yalnızca kamyonlar için değil, aynı zamanda otomobiller ve kazan ekipmanları için de giderek artan bir şekilde uygulama buluyor.

Gaz, göze çarpmayan ancak insan yaşamı için vazgeçilmez bir maddedir. Bazılarının yüksek kalorifik değeri, doğal gazın çeşitli bileşenlerinin sanayi ve ulaşım için yakıt olarak yaygın şekilde kullanılmasını haklı çıkarır.