A gázok fő típusai

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-02 13:56

A természet minden anyag három alapvető állapotát ismeri: szilárd, folyékony és gáznemű. Szinte bármilyen folyadék felveheti a maradék kettőt. Sok szilárd anyag megolvadva, elpárologva vagy elégetve pótolhatja a levegő tartalmát. De nem minden gáz válhat szilárd anyagok vagy folyadékok alkotórészévé. Különböző típusú gázok ismertek, amelyek tulajdonságaik, eredetük és alkalmazási jellemzőikben különböznek.

Definíció és tulajdonságok

A gáz egy olyan anyag, amelyet az intermolekuláris kötések hiánya vagy minimális értéke, valamint a részecskék aktív mobilitása jellemez. Minden típusú gáz alapvető tulajdonságai:

1. Fulyékonyság, deformálhatóság, illékonyság, maximális térfogatra törekvés, atomok és molekulák reakciója a hőmérséklet csökkenésére vagy növekedésére, ami mozgásuk intenzitásának változásában nyilvánul meg.
2. Olyan hőmérsékleten létezik, ahol a nyomásnövekedés nem cseppfolyósodik.
3. Egyszerűzsugorodik, csökken a térfogata. Ez megkönnyíti a szállítást és a használatát.
4. A legtöbb nyomás és kritikus hőérték bizonyos határain belül préseléssel cseppfolyósodik.

A kutatás megközelíthetetlensége miatt a következő alapvető paraméterekkel írjuk le őket: hőmérséklet, nyomás, térfogat, moláris tömeg.

Befizetés szerinti besorolás

A természetes környezetben mindenféle gáz megtalálható a levegőben, a földön és a vízben.

1. A levegő összetevői: oxigén, nitrogén, szén-dioxid, argon, nitrogén-monoxid, neon, kripton, hidrogén, metán szennyeződésekkel.
2. A földkéregben a nitrogén, a hidrogén, a metán és más szénhidrogének, a szén-dioxid, a kén-oxid_{és mások gáz- és folyékony halmazállapotúak. A vízrétegekkel kevert szilárd frakcióban gázlerakódások is vannak, körülbelül 250 atm nyomáson. viszonylag alacsony hőmérsékleten (20˚С-ig).}
3. A tározók oldható gázokat tartalmaznak - hidrogén-kloridot, ammóniát és rosszul oldódó gázokat - oxigént, nitrogént, hidrogént, szén-dioxidot _stb.

A természeti tartalékok messze meghaladják a mesterségesen létrehozott lehetséges mennyiséget.

Tűzveszélyességi osztályozás

A gyulladási és égési folyamatok viselkedési jellemzőitől függően minden típusú gáz oxidálószerre, közömbösre és éghetőre van felosztva.

1. Az oxidálószerek elősegítik és támogatják az égést, de nem égetik el magukat: levegő, oxigén, fluor, klór, nitrogén-oxid és -dioxid.
2. Inert nem vesz résztégéskor azonban hajlamosak az oxigén kiszorítására, és befolyásolják a folyamat intenzitásának csökkenését: hélium, neon, xenon, nitrogén, argon, szén-dioxid.
3. Az éghető anyagok meggyulladnak vagy felrobbannak, ha oxigénnel keverednek: metán, ammónia, hidrogén, acetilén, propán, bután, szén-monoxid, etán, etilén. Legtöbbjükre jellemző az égés csak a gázkeverék bizonyos összetétele mellett. Ennek a tulajdonságának köszönhetően a gáz a legelterjedtebb tüzelőanyag. Ebben a minőségben metánt, propánt és butánt használnak.

A szén-dioxid és szerepe

Az egyik leggyakoribb gáz a légkörben (0,04%). Normál hőmérsékleten és légköri nyomáson 1,98 kg/m³ a sűrűsége. Lehet szilárd vagy folyékony halmazállapotú. A szilárd fázis negatív hőnél és állandó légköri nyomáson jön létre, ezt "szárazjégnek" nevezik. A folyadékfázis CO_{2 növekvő nyomás mellett lehetséges. Az ingatlan raktározásra, szállításra és technológiai célokra szolgál. A szublimáció (átmenet szilárd halmazállapotból gázhalmazállapotba, közbenső folyékony fázis nélkül) -77 - -79˚С-on lehetséges. A vízben való oldhatóság 1:1 arányban t=14-16˚С.}

A szén-dioxid típusait az eredettől függően különböztetjük meg:

1. A növények és állatok hulladéktermékei, vulkánok kibocsátása, gázkibocsátás a föld belsejéből, párolgás a víztestek felszínéről.
2. Emberi teljesítmény, beleértve mindenféle égésből származó kibocsátástüzemanyag.

Hasznos anyagként használják:

1. Szén-dioxidos tűzoltó készülékekben.
2. Hengerekben ívhegesztéshez a megfelelő környezetben CO_2.
3. Az élelmiszeriparban tartósítószerként és víz szénsavasítására.
4. Hűtőközegként ideiglenes hűtéshez.
5. A vegyiparban.
6. A kohászatban.

A bolygó életének, az embernek, a gépek és egész gyárak működésének nélkülözhetetlen összetevője lévén a szén-dioxid a légkör alsó és felső rétegében halmozódik fel, késlelteti a hőkibocsátást és "üvegházhatást" kelt. ".

A cseppfolyósított gáz és szerepe

A természetes eredetű és technológiai célú anyagok között vannak olyanok, amelyek tűzveszélyesek és fűtőértékük magas. A következő típusú cseppfolyósított gázokat használják tárolásra, szállításra és felhasználásra: metán, propán, bután, valamint propán-bután keverékek.

A bután (C₄H₁₀₎ és a propán a kőolajgázok összetevői. Az első -1 - -0, 5˚С-on cseppfolyósodik. A tiszta bután szállítása és fagyos időben történő felhasználása fagyása miatt nem történik meg. Propán cseppfolyósítási hőmérséklete (С₃Н_{8) -41 – -42˚С, kritikus nyomás – 4,27 MPa.}

A metán (CH_{4) a földgáz fő összetevője. A gázforrás típusai - olajlelőhelyek, biogén folyamatok termékei. A cseppfolyósítás fokozatos összenyomással és -160 - -161˚С-ra történő hőcsökkentéssel történik. Mindegyikenszakasz 5-10-szer tömörítve.}

A cseppfolyósítást speciális üzemekben végzik. A propánt, butánt, valamint ezek keverékét háztartási és ipari felhasználásra külön állítják elő. A metánt az iparban és közlekedési üzemanyagként használják. Ez utóbbi tömörített formában is kiadható.

Sűrített gáz és szerepe

Az utóbbi időben a sűrített földgáz népszerűségre tett szert. Ha a propánhoz és a butánhoz csak cseppfolyósítást alkalmazunk, akkor a metán cseppfolyósított és sűrített állapotban is előállítható. A nagy, 20 MPa nyomású palackokban lévő gáznak számos előnye van a jól ismert cseppfolyósított gázzal szemben.

1. Magas párolgási sebesség, negatív levegőhőmérséklet esetén is, nincs negatív felhalmozódás.
2. Kisebb toxicitás.
3. Teljes égés, nagy hatásfok, nincs negatív hatás a berendezésre és a légkörre.

Egyre gyakrabban talál alkalmazást nemcsak teherautók, hanem személygépkocsik, valamint kazánberendezések esetében is.

A gáz nem feltűnő, de az emberi élethez nélkülözhetetlen anyag. Némelyikük magas fűtőértéke indokolja a földgáz különböző összetevőinek széles körű alkalmazását az ipar és a közlekedés üzemanyagaként.